图P63是用CMOS反相器接成的压控施密特触发器电路

[题

6.3]图P

6.3是用CMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平VT+、VT-以及回差电压△VT与控制电压VCO的关系[解]设反相器G1输入端电压为V/1，则根据叠加定理得到

（1）在vI升高过程中vO=0当升至时，，因而得到图P

6.3

（2）在vI降低过程中当时，，于是可得

（3）（与VCO无关）[题

6.4]在图

6.

2.3的施密特触发器电路中，若G1和G2为74LS系列与非门和反相器，他们的阈值电压VTH=

1.2V，R1=1KΩR2=2KΩ，二极管的导通压降VD=

0.7V，试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压△VT[解][题

6.5]图P

6.5是具有电平偏移二极管的施密特触发器电路，试分析它的工作原理，并画出电压传输特性G

1、G

2、G3均为TTL电路图P

6.5图A

6.5[解]设门电路的阈值电压为VTH，二极管的导通压降为VD则输入电压时，门G2输出高电平，、在升高的过程中，当时，门G3输出低电平，使变成高电平而变为低电平，即=

0、=1所以VT+=VTH在降低过程中，当≤VTH-VD时，门G2的输出变为高电平，而此时门G3输出已经是高电平，所以门G1输出变为低电平，电路变为=

1、=0的状态因此电路的VT-=VTH-VD电压传输特性如图A

6.5[题

6.6]在图P

6.6的整形电路中，试画出输出电压的波形输入电压的波形如图中所示，假定它的低电平持续时间比R、C电路的时间常数大得多图P

6.6图A

6.6[解]见图A

6.6图中的为反相器输入端的电压波形[题

6.7]能否用图P

6.6中的电路作单稳态触发器使用？试说明理由[解]由于反相器输入端电压（图A

6.6中的）随脉冲的幅度变化和下降沿的好坏而改变，所以严格地讲，这不是一个单稳态触发器电路只有在输入脉冲的幅度和下降沿不变的情况下，才可以产生固定宽度的输出脉冲[题

6.10]在图P

6.9的微分型单稳态触发器电路中，若G1和G2为74系列TTL门电路，它们的VOH=

3.2V，VOL=

1.3V，R=

0.3KΩ，C=

0.01μF，试计算电路输出负脉冲的宽度[解]由图A

6.9可见，输出脉冲宽度等于从电容开始充电到降至VTH的一段时间电容充电的回路如图A

6.10所示忽略门G2的输出电阻R0及门G1高电平输入电流，则充电回路可简化为R和C串联的简单回路从VOH（电容开始充电瞬时的值）下降至VTH的时间（也就是输出脉冲的宽度）为图A

6.10[题

6.13]在图

6.

4.1所示的对称式多谐振荡器电路中，若RF1=RF2=1KΩ，C1=C2=

0.1μF，G1和G2为74LS04（六反相器）中的两个反相器，G1和G2的VOH=

3.4V，VTH=

1.1V，VIK=-

1.5V，R1=20KΩ，求电路的振荡频率[解]根据式（

6.

4.5）可知，振荡周期为其中故得到振荡频率为[题

6.14]图P

6.14是用CMOS反相器组成的对式多谐振荡器若RF1=RF2=10KΩ，C1=C2=

0.01μF，RP1=RP2=33KΩ，试求电路的振荡频率，并画出、、、各点的电压波形[解]在RP

1、RP2足够大的条件下，反相器的输入端电流可以忽略不计在电路参数对称的情况下，电容的充电时间和放电时间相等，据此画出的各点电压波形如图A

6.14（a）所示图A

6.14（b）是电容充、放电的等效电路由等效电路求得振荡周期为故得振荡频率为[题

6.15]在图

6.

4.6非对称式多谐振荡器电路中，若G

1、G2为CMOS反相器，RF=

9.1KΩ，C=

0.001μF，RP=100KΩ，VDD=5V，VTH=

2.5V，试计算电路的振荡频率[解]振荡频率为[题

6.16]如果将图

6.

4.6非对称式多谐振荡器中的G1和G2改用TTL反相器，并将RP短路，试画出电容C充、放电时的等效电路，并求出计算电路振荡频率的公式[解]根据电路工作原理得到的波形如图A

6.16（a）所示电容C放电（指下降的过程）的回路如图A

6.16（b），电容充电（指上升的过程）的回路如图A

6.16（c）由此求得电容放电时间T1和充电时间T2分别为其中在R1R的条件下，RE≈R，VE≈VOH，这时可得到周期的近似计算公式（a）b（C）图A

6.16[题

6.17]图P

6.17是用反相器接成的环行振荡器电路某同学在用示波器观察输出电压的波形时发现，取n=3和n=5所测得的脉冲频率几乎相等，试分析其原因[解]当示波器的输入电容和接线电容所造成的延迟时间远大于每个门电路本身的传输延迟时间时，就会导致这种结果[题

6.18]在图

6.

4.12（b）的环行振荡器电路中，试说明

（1）R、C、RS各起什么作用？

（2）为降低电路的振荡频率可以调节哪些电路参数？是加大还是减小？

（3）R的最大值有无限制？[解]

（1）R和C用于增加门G2到G3间的传输延迟时间，RS是门G3的输入端限流保护电阻

（2）加大R或加大C

（3）根据反相器的输入端负载特性可知，R不能过大否则由于R和RS上的压降过大，当为低电平时将被抬高到逻辑1电平[题

6.19]在图

6.

4.12（b）所示的环行振荡器电路中，若给定R=200Ω，RS=100Ω，C=

0.01μF，G

1、G2和G3为74系列TTL门电路（VOH=3V，VOL≈0，VTH=

1.3V），试计算电路的振荡频率[解]根据式（

6.

4.18）得到振荡频率为[题

6.21]图P

6.21是用LM566接成的压控振荡器（原理图见图

6.

4.21）给定REXT=10KΩ，__XT=

0.01μF，VCC=12V，试求输入控制电压在9～12V范围内变化时，输出脉冲频率变化范围有多大？[解]由式（

6.

4.22）知，振荡频率为当=9V时，代入上式得到f=5kHz当=12V时，f=0[题

6.22]上题中若输出矩形脉冲的高、低电平分别为图P

6.2111V和5V，试问用什么办法能把它的高、低电平变换为5V和

0.1V？[解]可采用图A

6.22所示的方法在图（a）电路中，电路参数的配合应保证=5V时三极管T截止，=11V时T饱和导通在图（b）电路中，稳压管的工作电压取略大于5V，并应保证=11V时R2上的电压高于OC门的阈值电压（a）b图A

6.22[题

6.23]图P

6.23是用LM331接成的温度/频率变换器其中RL是热敏电阻，它的阻值和温度的关系为RL=R0（1-αΔT）R0为t=25℃时的阻值，α为温度系数，ΔT为偏离基准温度（25℃）的温度增量若给定R0=100KΩ，α=

0.05，其他元件参数如图中所标注，试求

（1）t=25℃时的初始振荡频率图P

6.23

（2）温度每变化1℃振荡改变多少？[解]

（1）根据式（

6.

4.27）可求出t=25℃时的振荡频率因为=VREF，固得

（3）由式（

6.

4.27）得出在温度为25℃附近（ΔT很小）时，上式可近似为即在25℃附近每升高1℃频率增加55Hz[题

6.26]在使用图

6.

5.4由555定时器组成的单稳态触发器电路时对触发脉冲的宽度有无限制？当输入脉冲的低电平持续时间过长时，电路应作何修改？[解]触发脉冲的宽度必须小于

1.1RC（即正常触发时产生的输出脉冲宽度）在触发脉冲低电平持续时间大于

1.1RC的情况下，应将触发脉冲经过微分电路以后再加到输入端[题

6.27]试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在1～10s的范围内可动手调节给定555定时器的电源为15V触发__来自TTL电路，高低电平分别为

3.4V和

0.1V[解]

（1）若使图A

6.27的单稳态电路正常工作，触发__必须能将触发输入端电压（2端）拉到VT-以下，而在触发__到来之前，2端电压高于VT-由于VT-=5V，而触发脉冲最高电平仅为

3.4V，所以需要在输入端加分压电阻，使2端电压在没有触发脉冲时略高于5V可取R1=22KΩ、R2=18KΩ，分压后2端电压为

6.75V触发脉冲经微分电容Cd加到2端取C=100μF，为使TW=1～10秒，可求出R的阻值变化范围图A

6.27取100KΩ的电位器与

8.2KΩ电阻串联作为R，即可得到TW=1～10s的调节范围[题

6.29]图P

6.29是用555定时器构成的压控振荡器，试求输入控制电压和振荡频率之间的关系式当升高时频率是升高还是降低？[解]由式（

6.

5.2）及式（

6.

5.3）知，振荡周期为将VT+=，VT-=代入上式后得到当升高时，T变大，振荡频率下降图P

6.29[题

6.30]图P

6.30是一个简易电子琴电路，当琴键S1～Sn均未按下时，三极管T接近饱和导通，约为0V，使555定时器组成的振荡器停振当按下不同琴键时，因R1～Rn的阻值不等，扬声器发出不同的声音若RB=20KΩ，R1=10KΩ，RE=2KΩ，三极管的电流放大系数=150，VCC=12V，振荡器外接电阻、电容参数如图所示，试计算按下S1时扬声器发出声音的频率[解]当按下S1时，如果忽略三极管T的基极电流，则流过R1的电流与流过RB的电流相同，所以R1上的电压为设T为PNP型锗三极管，导通时VBE=

0.3V，则RE上的电压为因此得到由于接到了555定时器的VCO端，则根据上题的结果可得图P

6.30[题

6.32]图P

6.32是救护车扬声器发音电路在图中给出的电路参数下，试计算扬声器发出声音的高、低音频率以及高、低音的持续时间当VCC=12V时，555定时器输出的高、低电平分别为11V和

0.2V，输出电阻小于100Ω图P

6.32[解]图P

6.32中两个555定时器均接成了多谐振荡器

（1）的高电平持续时间为这时=11V由图A

6.32可以叠加定理计算出，加到右边555定时器5脚上的电压VCO=

8.8V因此，VT+=

8.8V、VT-=

4.4V振荡器的振荡频率，亦即扬声器声音的周期为

（2）的低电平持续时间为这时=

0.2V，由图A

6.32可以计算出，加到右边一个555定时器5脚上的电压VCO=6V，故VT+=6V、VT-=3V振荡周期为至此可知，高音频率为876Hz，持续时间

1.04s低音频率为611Hz，持续时间

1.1sVOVIVTHVTH-VD0t0tt00t0图P

6.14t0t00tC2放电的等效电路C1充电的等效电路0tms0tVTH+VOH-VIKT1T2VTHCVCCVOHR1Rext8+12V4VCCRext10kΩ3756VO2VO1LM566__xtVI

0.01μF1__xtGND+5V+5VRLDZRC1RITR2R2R1-VEEVCC=10V18RU22KΩ

0.1μF63CL7LM331RT

6.8kΩt°25RL4RSCT

0.01μF

8.2kΩVCC48RR136Cd525557R

20.01μF1CVCCR1R248375551625CVCC=12V…RnRER2R1100μF10kΩ4+387…SnS2S110kΩ65555T

120.1μFRBVCC=12VR4C310kΩR184810kΩ373+30μFR5R27150kΩ100kΩR355555568Ω10kΩ26C2250．01μFC111C110μF100ΩVCC=12VVCO5kΩ310kΩ5kΩ5555555kΩ1。