夏路易數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課后答案-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】1 螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁羈蒄薀蚈膃芇蒆蚇芅薃螅蚆羅蒞蟻蚅肇薁薇蚄膀莄蒃螃節(jié)膆螁螃莂蚇螂肄膅蚃螁芆蒀蕿螀羆芃蒅蝿肈葿螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袇芀蒂袆肅蒅莈裊膇羋螇襖羇薃蚃袃聿莆蕿袂膁薂蒅袁芄莄螃袁羃膇蠆羀肆莃薅罿膈膆蒁羈袈莁蕆羇肀膄螆羆膂葿螞羆芄節(jié)薈羅羄蒈蒄羄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁羈蒄薀蚈膃芇蒆蚇芅薃螅蚆羅蒞蟻蚅肇薁薇蚄膀莄蒃螃節(jié)膆螁螃莂蚇螂肄膅蚃螁芆蒀蕿螀羆芃蒅蝿肈葿螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袇芀蒂袆肅蒅莈裊膇羋螇襖羇薃蚃袃聿莆蕿袂膁薂蒅袁芄莄螃袁羃膇蠆羀肆莃薅罿膈膆蒁羈袈莁蕆羇肀膄螆羆膂葿螞羆芄節(jié)薈羅羄蒈蒄羄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁羈蒄薀蚈膃芇蒆蚇芅薃螅蚆羅蒞蟻蚅肇薁薇蚄膀莄蒃螃節(jié)膆螁螃莂蚇螂肄膅蚃螁芆蒀蕿螀羆芃蒅蝿肈葿螄螈膀芁蝕螇芃蕆薆袇芀蒂袆肅蒅莈裊膇羋螇襖羇薃蚃袃聿莆蕿袂膁薂蒅袁芄莄螃袁羃膇蠆羀肆莃薅罿膈膆蒁羈袈莁蕆羇肀膄螆羆膂葿螞羆芄節(jié)薈羅羄蒈蒄羄肆芀螂肅腿蒆蚈肂芁艿薄肁羈蒄薀蚈膃芇蒆蚇芅

　　

【正文】 2 k ΩR 6S P K9 0 1 3. 圖題 47 人工報(bào)警開(kāi)關(guān) M，該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，報(bào)警信號(hào) ALARM=1，開(kāi)始報(bào)警。 報(bào)警使能開(kāi)關(guān) EN，該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，窗戶、門和車庫(kù)信號(hào)才能使 ALARM=1。 復(fù)位開(kāi)關(guān) RST，該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，取消報(bào)警。 窗戶開(kāi)關(guān) W，該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使 ALARM=1，開(kāi)始報(bào)警。 門開(kāi)關(guān) D，該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使 ALARM=1，開(kāi)始報(bào)警。 車庫(kù)開(kāi)關(guān) G，該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使 ALARM=1，開(kāi)始報(bào)警。 （ 1）試寫出圖示電路的邏輯函數(shù)式。 26 （ 2） 該報(bào)警裝置采用了 HC、 LS 和 HCT系列的門電路，試計(jì)算電路接口 之間的噪聲容限。 （ 3） 確定開(kāi)關(guān)與 74HC04 之間、 74HCT32 與 9013 晶體管之間的接口電路是否可以正確動(dòng)作。 （ 4）試計(jì)算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用 5V 電壓、 800mA h 的電池供電，可以工作多長(zhǎng)時(shí)間。各芯片靜態(tài)電源電流如下： 四 2輸入或門 74HCT32 的靜態(tài)電源電流 ICC=20?A，每個(gè)引腳附加電源電流Δ ICC=；六非門 74HC04 的電源電流 ICC=2?A；四 2 輸入與門 74LS08 的電源電流 ICCH=，ICCL=。 解： （ 1） 圖示電路的邏輯函數(shù)式為： ）（ GDWRS TENMA L A RM ???? （ 2）三種邏輯電路之間的噪聲容限 74HC04 驅(qū)動(dòng) 74LS08，高電平噪聲容限為 － 2V=；低電平噪聲容限 －=。 74HCT 的輸入信號(hào)兼容 TTL，因此 LS08 電路可以驅(qū)動(dòng) HCT32 電路，因此噪聲容限計(jì)算如下： 高電平噪聲容限 ==；低電平噪聲容限為 =。 （ 3）輸入開(kāi)關(guān)與邏輯電路之間、邏輯電路與 9013 晶體管之間是否正常動(dòng)作 輸入開(kāi)關(guān)信號(hào) RST、 D、 G、 W 的與 74HC04 連接，由于 HC 系列電路 的輸入電阻很大，只需要 1μ A電流，因此開(kāi)關(guān)信號(hào)的高電平近似為 5V，低電平近似為 0，因此高電平噪聲容限為 ，低電平噪聲容限為 ； 輸入開(kāi)關(guān)信號(hào) EN 與 74LS08 連接， 74LS08 低電平輸入電流為 ，因下拉電阻為1kΩ，因此輸入低電平 VIL 為 ，因此低電平噪聲容限為 － =，高電平噪聲容限為 5V2V=3V。 輸入開(kāi)關(guān)信號(hào) M 與 74HCT32 連接，由于 74HCT32 的輸入電流為 1μ A，因此開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)的高電平接近于 5V，低電平接近于 0V，因此高電平噪聲容限為 5V－ 2V=3V，低電平噪聲容限為 － 1=； HCT32 的高電平驅(qū)動(dòng)能力在 4mA 時(shí)，可保證輸出高電平為 4V，因此有 9013 三極管的基極電流為 IB=（ VOHmaxVBE） /R6=（ ） / =。若 9013 的電流放大倍數(shù)為 180倍，因此有臨界飽和集電極電流 IC= 180=270mA，也就是 IC 小于 270mA時(shí)， 9013 處于飽和區(qū)，大于 270mA時(shí) 9013 處于放大區(qū)。若蜂鳴器 SPK 的工作電流為 20mA，因此 9013 可以可靠飽和導(dǎo)通。 （ 4）試計(jì)算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用 5V 電壓、 800mA h 的電池供電，可以工作多長(zhǎng)時(shí)間。各芯片靜態(tài)電源電流如下： 74HC04 的靜態(tài)電流為 2?A。若是 4 個(gè)門都輸出高電平，每個(gè)驅(qū)動(dòng) 74LS08 的高電平輸入電流為 20?A，共 80?A。 ICC04=2?A+4 20?A =82?A。 74HCT32 的靜態(tài)電流為 20??A；每個(gè)引腳附加電源電流 ，則附加電源電流 6 =；報(bào)警時(shí)， 74HCT32 在輸出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)三極管的基極電流為 。 不報(bào)警時(shí)的電流： ICC32=20?A+6 = 報(bào)警時(shí)的電流 ： ICC32=20?A+6 += 74LS08 的平均靜態(tài)電流 ICC08=（ ICCH+ ICCL） /2=（ +） /2=。 報(bào)警動(dòng)作時(shí)流過(guò)上下拉電阻的最大電流 IR=6（ 5V/1kΩ） =6mA。 27 不報(bào)警動(dòng)作時(shí)， 3 個(gè)上下拉電阻的電流 IR=3（ 5V/1kΩ） =3mA。 報(bào)警動(dòng)作時(shí)的蜂鳴器工作電流 ISPK=20mA。 蜂鳴器不報(bào)警動(dòng)作時(shí)的電源電流 ICC 為： ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR =+++3mA≈ mA 若是采用 若用 5V電壓、 800mA h 的電池供電，可以工作時(shí)間 t=800/≈ 。 蜂鳴器動(dòng)作時(shí)的電源電流 ICC 為： ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR+ISPK=+++6mA+20mA≈ mA 若是蜂鳴器一直報(bào)警， 5V 電壓、 800mA h 的電池只能工作約 800/≈ 20h。 若要增加運(yùn)行時(shí)間，需要全部使用 HC系列芯片，同時(shí)將上下拉電阻阻值增加到 400kΩ，則蜂鳴器不動(dòng)作時(shí)的電源電流為： ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR=6?A+8?A +14?A+?A 3= 這里所用的 HC 電路的靜態(tài)電流都是 2?A，每用一個(gè)引腳增加 1?A。 3 個(gè)上下拉電阻的電流為 ?A 3=?A。因此 800mA h 的電池供電，可以工作時(shí)間 t=800/≈12121h，約為 505 天。 【題 48】 試用 74LS14 74LS04 和 74LS21 組成一個(gè) 0～ 9 按鍵編碼器，要求輸出任一按鍵按下信號(hào) EN，并輸出高電平有效的編碼 A3～ A0。 解： 111212313415263748591097614ABCD74147S0S1S2S3S4S5S6S7S8S91234567891011RP1kΩ+ 5V11111amp。amp。A0A1A2A3EN74 LS 0474 LS 21.... 【題 49】 試用門電路設(shè)計(jì) 4 線 2 線優(yōu)先編碼 器，輸入、輸出信號(hào)都是高電平有效，要求任一按鍵按下時(shí)， GS為 1，否則 GS=0；還要求沒(méi)有按鍵按下時(shí)， EO 信號(hào)為 1，否則為 0。 解： D C B A A1 A0 GS EO 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 X 0 1 1 0 0 1 X X 1 0 1 0 1 X X X 1 1 1 0 28 得到： CDCDDA ????1 BCDDBCDA ???? 0 ABCDGS ???? ABCDEO ? 邏輯電路如下圖所示。 1≥1≥amp。amp。11111≥ABCDA1A0GSEO.... 【題 410】 用 3 線 8 線譯碼器 74LS138 和與非門實(shí)現(xiàn)如下多輸出函數(shù)。 1F A B C AB BC AC? ? ?（ ， ， ） ?? ），（），（ 7522 mCBAF 解： 1F A B C AB BC AC? ? ?（ ， ， ） = = 76537653 mmmmmBCACBACABA B C ???????? ? ），，（ 7527522 mmmmCBAF ???? ? ），（），（ 12364515141312111097YYYYYYYYA0A1A2GGG0123456712B2A74 13 8F2F1amp。amp。...1ABC. 【題 411】 試用 3 線 8 線譯碼器 74LS138 和門電路實(shí)現(xiàn)一位二進(jìn) 制全減器（輸入為被減數(shù)、減數(shù)與來(lái)自低位的借位；輸出為差和向高位的借位）。要求用按鍵輸入減數(shù)、被減數(shù)和進(jìn)位，發(fā)光二極管顯示減法結(jié)果。 29 解： 被減數(shù) 減數(shù) 借位 差 借位 M N B SUB C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 7 4 2 17421 mmmmmmmmM N BBNMBNMBNMS U B ????????? 7 3 2 17321 mmmmmmmmM N BNBMBNMBNMC ????????? 12364515141312111097YYYYYYYYA0A1A2GGG0123456712B2A74 138SU BCamp。...1+5 V.amp。MNCR1 R2 R3R4R5Q19013Q29013L E D 1L E D 2R6R7+ 5V..... 【題 412】 試用 74LS14 74LS4 7