电路基础和数字电路逻辑设计.docx
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电路基础和数字电路逻辑设计
电路基础和数字电路逻辑设计
数字电路与逻辑设计试题1
一.填空题
1.任何有限的逻辑关系,不管多么复杂,其逻辑函数都可通过逻辑变量的与、或、非三种运算符加以实现,
但逻辑函数的一般表达式唯一的,而其标准表达式唯一的。
2.任意两个最小项之积为。
3.对于逻辑函数F=AB+C+BC,为了化简,利用逻辑代数的基本定理,可表示为F=AB+,但这可
能引起型险象,因为在B=1、C=1时,化简前逻辑函数的值恒为1,但化简后逻辑函数的值为A+。
4.当我们在计算机键盘上按一个标为“9”的按键时,键盘向主机送出一个ASCII码,这个ASCII码的值
为。
5.在3.3V供电的数字系统里,所谓的高电平并不是一定是3.3V,而是有一个电压范围,我们把这个电压范
围称为容限;同样所谓的低电平并不是一定是0V,而也是有一个电压范围,我们把这个电压范围称为容限。
二.选择题
1.在下列程序存储器的种类中,可在线改写的有a.PROM;b.E2PROM;c.EPROM;d.FLASH_M
2.为了实现某种逻辑运算关系,其实现方法有多种多样,其中历史上曾经用到的有以下几种方式,但实现的
空间密度最小、能耗最低、能得到普及应用的实现方式是。
a.机械式;b.电磁式;c.分立元件式;d.集成电路
3.在数字电路中,根据电路是否具有反馈记忆功能,将其分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种。
下列各项
中,为组合逻辑电路的是,为时序逻辑电路的是。
a.触发器;b.译码器;c.移位寄存器;d.计数器;e.加法器;f.编码器;g.数值比较器;h.寄存器;i.多路选择器
4.卡诺图上变量的取值顺序是采用的形式,以便能够用几何上的相邻关系表示逻辑上的相邻。
a.二进制码;b.循环码;c.ASCII码;d.十进制码
5.在可编程逻辑芯片中,有PROM、PAL、GAL、CPLD等多种结构方式,其中PROM是PAL是,
GAL是,CPLD是
a.与阵列可编程;b.或阵列可编程;c.与或阵列皆可编程三.简答题
1.分别画出JK和D触发器的电路符号图,并分别画出将JK触发器转换成D触发器以及将D触发器转换成
JK触发器的电路连接图。
2.三个人在做翻手掌游戏,当有一位出掌信息(掌心、掌背)与其他两位不同时,该位出局。
请按组合逻辑
电路设计的步骤,写出表示所有出局可能的函数表达式,并画出其电路图。
3.请分别说明A/D与D/A转换器的作用,说明它们的主要技术指标,并进一步说明在什么情况下必须在A/D
转换器前加采样·保持电路。
4.用ROM构成能实现函数y=x2的运算表电路(注:
输入x为3位二进制数B2、B1、B0,输出y为5位二进制数Y5、Y4、Y3、Y2、Y1、Y0)。
四.分析设计题用J-K触发器设计一个七进制可逆计数器,要求当X=1时,进行加1计数;当X=0时,进行减1计数,并判定它们能否自启动。
数字电路与逻辑设计试题2
一.填空题(10)
1.2048×8位的RAM有线,线。
2.二进制数A=(1011010)2,B=(101111)2,求:
A+B=(10001001)2;A一B=(101011)2
3.时序逻辑电路的输出不仅取决于电路.输入信号的状态,而且还与电路
态有关。
4.二硅极管具有导通电压为。
5.n变量的逻辑函数有n个最小项,任意两个最小项的乘积为二.选择题(10)
1.当晶体三极管于导通状态。
a.发射结和集电结均属于反向偏置;b.发射结正向偏置,集电结反向偏置;c.发射结和集电给均属于正向偏置
2.与晶体三极管相比,MOS管具有的特点是。
a.输入电阻高;b.受温度影响大;c.便于集成;d.电压控制元件;e.极间电容影响小
3.欲将二进制代码翻译成输出信号选用,欲将输入信号编成二进制代码选用系统中多条传输线上的不同数字信号按需要选择一个送到公共数据线上选用c,欲实现两个相同位二进制数和低位进位数的相加运算选用e。
a.编码器;b.译码器;c.多路选择器;d.数值比较器;e.加法器;f.触发器;g.计数器;h.寄存器
4.在逻辑函数的卡诺图化简中,若被合并(画圈所包含)的最小项个数越多,则说明化简后。
a.乘积项个数越少;b.实现该功能的门电路少;c.该乘积项含因子少5.逻辑函数Y=ABC+A+B+C的最简与或形式为
a.已是最简与或形式;b.0;c.1;d.B+C三.简答题答案;
1.简述用TTL与非门、或非门、异或门实现反相器功能.多余输入端的连接方法。
TTL与非门的余输入端应接高电平,或非门的余输入端应接低电平,异或门实现反相器功能是应将余输入端和输入信号并在一起。
2.举例说明什么叫竞争冒险-现象。
门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变,比如一个从1变为0,另一个从0变为1时,所出现的可能出现尖峰脉冲的现象称为竞争-冒险。
3.在数据处理系统中,在什么情况下要用到A/D与D/A转换器,并说明它们的主要参数
在数据处理系统中,当需要处理现场的连续变化的信号时,或者数据处理后送给的执行机构需要连续调
节时,要用到A/D与D/A转换器。
它的主要参数有分辨率,精度和转换时间等。
4.下图(a)与(b)分别为二极管组成的门电路,(c)为输入端A,B,C的波形。
(1)分析各电路的逻辑功能,写出其表达式。
(2)画出F1和F2的波形。
(1)实现与的功能,Y=ABC
(2)实现或的功能,Y=A+B+C
5.分析下图电路的逻辑功能,写出输出的逻辑函数,列出真值表,说明电路完成什么逻辑功能。
Y1=AB,Y2=A+B,Y3=A+B,Y4=C+AB+AB,Y5=C+AB+AB,Y6=AB+AB+C,
Y=Y5Y6=ABC+ABC+ABC+ABC,是3变量异或非功能四.分析题(40)
试分析右图时序电路的逻辑功能,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动,
说明电路实现的
能之启动。
可作为可控计数器使用。
A=0时,作加法器,A=1时,作减法器。
2.74161具有异步清零,可预置数的同步模16加法计数器,其逻辑图如右所示,请根据逻辑图做如下分析。
(a).如何实现D0,D1,D2,D3的预置。
(b).如何完成计数的过程。
(a)预置;LD为0时,1J0=D0,1k0=D0,带入驱动方程Qn+1=JQn+KQn,Q0n=D0,同理,Q1n=D1,Q2n=D2,Q3n=D3,实现预置功能。
(b)计数;LD为1所有2输入与非门为1,因为CTT与CTP为1,根据驱动方程Qn+1=JQn+KQn,由于1J0=1,1k0=1,得Q0n+1=Q0n。
同样,由于1J1=Q0,1k1=Q0,得Q1n+1=Q0Q1n+Q0Q1n,当Q0n=0时,Q1n+1=0,当Q0n=1时,Q1n+1=1。
同理,可得,当Q0nQ1n=0时,Q2n+1=0,当Q0nQ1n=1时,Q2n+1=1,
当Q0nQ1nQ2n=0时,Q3n+1=0,当Q0nQ1nQ2n=1时,Q3n+1=1,这显然满足2进制加法规律,完成计数功能。
《电路分析基础》试题库
第一部分填空题
1.对于理想电压源而言,不允许许
2.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式
为3.当取非关联参考方向时,理想电感元件的电压与电流的相量关系式为4.一般情况下,电感的跃变,电容的跃变。
5.两种实际电源模型等效变换是指对外部等效,对内部并无等效可言。
当端子开路时,两电路
对外部均不发出功率,但此时电压源发出的功率为,电流源发出的功率为;当端子短路时,电压源发出的功率为,电流源发出的功率为。
6.对于具有n个结点b个支路的电路,可列出个独立的KCL方程,可列出
个独立的KVL方程。
7.KCL定律是对电路中各支路之间施加的线性约束关系。
8.理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流,电流的大小与端电压无关,端电压
由来决定。
9.两个电路的等效是指对外部而言,即保证端口的系相同。
10.RLC串联谐振电路的谐振频率。
11.理想电压源和理想电流源串联,其等效电路为。
理想电流源和电阻串联,其等效
电路为。
12.在一阶RC电路中,若C不变,R越大,则换路后过渡过程越。
13.RLC串联谐振电路的谐振条件是。
14.在使用叠加定理适应注意:
叠加定理仅适用于电路;在各分电路中,要把不作用的
电源置零。
不作用的电压源用代替,不作用的电流源用代替。
不能单独作用;原电路中的不能使用叠加定理来计算。
15.诺顿定理指出:
一个含有独立源、受控源和电阻的一端口,对外电路来说,可以用一个电流
源和一个电导的并联组合进行等效变换,电流源的电流等于一端口的电流,电导等于该一端口全部置零后的输入电导。
16.对于二阶电路的零输入相应,当R=2
时,电路为欠阻尼电路,放电过程为
放电。
17.二阶RLC串联电路,当RL
时,电路为振荡放电;当R=时,电路发生等幅振荡。
C
18.电感的电压相量于电流相量π/2,电容的电压相量于电流相量π/2。
19.若电路的导纳Y=G+jB,则阻抗Z=R+jX中的电阻分量R=,电抗分量X=
(用G和B表示)。
20.正弦电压为u1=-10cos(100πt+3π/4),u2=10cos(100πt+π/4),则u1的相量
为,u1+u2=。
21.在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均为已知(P、U、I),
则阻抗角为φZ=。
22.若Uab=12V,a点电位Ua为5V,则b点电位Ub为V。
23.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为;相量
关系式为。
24.额定值为220V、40W的灯泡,接在110V的电源上,其输出功率为W。
25.理想电压源与理想电流源并联,对外部电路而言,它等效于。
26.RC串联电路的零状态响应是指uc(0-)零、外加激励零时的响应。
(t=0
时换路)
27.已知i=14.14cos(ωt+30°)A,其电流有效值为安培,初相位为。
28.已知负载阻抗为Z=10∠60︒Ω,则该负载性质为。
29.RLC串联谐振电路品质因数Q=100,若UR=10V,则电源电压U=V,电容两端电压
UC=。
30.三相对称星接负载,其线电流IL与对应相电流IP的关系为IL=。
31.RLC串联电路发生串联谐振时,电流的相位与输入电压的相位输入电
压作用下,电路中最大,电路的谐振角频率ω0=。
32.在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均为已知(P、U、I),
则阻抗角为φZ=。
33.当一个实际电流源(诺顿电路)开路时,该电源内部有无电流34.采用并联电容器提高功率因数后,原负载支路中电流35.电路中参考点选得不同,各点的电位
36.在f=50HZ的交流电路中,容抗XC=314,电容
37.视在功率S=10KVA(输出电压220V)的交流电源,并联接上220V,40W,COSφ=0.44
的日光灯,满载可接只日光灯。
38.用交流电表测得交流电的数值是其。
39.RLC串联谐振电路,品质因数Q=100,若U=4V,则UL
40.并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。
并联电容后,电路的有功功
率,感性负载的电流,电路的总电流。
41.在三相四线制中,若负载不对称,则保险不允许装在中,否则可能导致负载无
法正常工作。
第二部分简算题
1.在指定的电压u和电流i参考方向下,写出下列元件u和i的约束方程(VCR)。
+u-
(c)
-u+
-
u
+
(a)(b)
2.在图示电路中,Uab=5V,R=?
3.求图示电路中电流I值。
4.用电源的等效变换化简电路。
(化成最简形式)
5.图示电路中,求电压源和电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
6.图示电路中,分别计算两个电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
6A
3A
7.电路如图所示,求:
a)电流I2;b)10V电压源的功率。
2Ω10Ω
8.试求图示电路的I1、I2、U2、R1、R2和Us。
+U
S
2A3Ω+3V-
+2-2
9.图示电路,若2V电压源发出的功率为1W,求电阻R的值和1V电压源发出的功率。
1V
10.图示电路中全部电阻均为1Ω,求输入电阻Rab。
11.求图示电路中的输入电阻Rin。
12.利用电源的等效变换画出图示电路的对外等效电路。
15V
13.电路如图所示,求电压Uab。
6Ω5Ω
US
1
14.图1所示电路,g=0.1S,求电压uab。
并计算10V电压源的功率,判断是吸收还是发出功
率。
5Ω10Ω
2Agu1
15.
ωt)V,i(t)=42cos(ωt-60︒)A,求电压源发出的平图2所示电路,已知us(t)=1002cos(
均功率。
i(t)10Ω
us
16.利用叠加定理求图示电路的电压U。
+
-+
U-
17.图示电路中,u(t)=√2cos(t)V,i(t)=cos(t+45º)A,N为不含源网络,求N的阻抗Z。
2H
18.图示电路,欲使UC滞后US于45º,求RC与ω之间的关系。
+
∙
∙
C
∙
19.图5所示电路工作在正弦稳态,已知u=141.4cos314tV,电流有效值I=IC=IL,电路消耗的有功功率为866W,求i、iL
、iC。
R图5
20.RLC串联电路的端电压u(t)=10√2cos(2500t+10º)V,当C=8μF时,电路中吸收的功率为
最大,Pmax=100W,求电感L和Q值及电感和电容上的电压相量。
21.已知图示正弦电流电路中电流表的读数分别为A1:
5A、A2:
20A、A3:
25A。
如果维持A1的读数不变,把电源频率提高一倍,求电流表A的读数。
22.在图示交流电路中,电流表A1和A2的读数都是5A,问:
1.若Z1=Z2,则A0的读数是多少?
2.若Z1=R,Z2=jωL,则A0的读数是多少?
3.若A0的读数是0,则Z1和Z2满足什么关系?
23.图示对称三相电路,若UAB=380V,Z=10/30ºΩ,求线电流及三相负载的有功功率。
A
B
C
24.图示对称三相电路中,R=6Ω,Z=(1+j4)Ω,线电压为380V,求线电流和负载吸收的平均功率。
ZA
BR
第三部分综合计算题
1.电路如图所示,列出结点电压方程和网孔电流方程。
Ω
2.列写图示电路的结点电压方程。
12V
10Ω
3.列出图示电路的节点电压方程和网孔电流方程。
10Ω
4.分别用网孔电流法和节点电压法列写图示电路的方程。
5.列出图示电路的结点电压方程和网孔电流方程。
6.图示电路,试用结点电压法求电压U
3Ω
Ω
7.电路如图所示,列出该电路的网孔电流方程和结点电压方程。
(包括增补方程)
U
S2
gU2
8.已知电路如图,IS=7A,US=35V,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,R4=4Ω,分别用戴维南定理
和叠加原理求图示电路中的电流I。
9.用戴维宁定理求图示电路中电阻RL=?
时,其功率最大,并计算此最大功率。
RL
10.电路如图所示,负载电阻RL可调,当RL为何值时,获得最大功率,并计算最大功率。
2
L
11.用戴维宁定理求图示电路中电阻RL=?
时,其功率最大,并计算此最大功率。
2Ω4Ω
RL
12.求图示电路的戴维宁等效电路,并计算RL获得的最大功率。
+
10V-
13.图示电路,IS=2A,R1=R2=4,若负载RL可变
,当RL等于何值时负载获得最大功率,最大功率
为多少?
(12分要求:
画出戴维宁电
路或诺顿电路)
14.图电路中开关S闭合前已处于稳定状态。
t=0时开关S闭合,已知:
US=40V,IS=5A,R1=R2=R3=20
Ω,L=2H;
(1)求t≥0时的电感电流iL(t)和电压uL(t);
(2)做出电感电流iL(t)和电压uL(t)的变化曲线。
R3
15.图示电路中,开关S打开前电路已处于稳态。
t=0开关S打开,求t≥0时的iL(t)、uL(t)和电压源发出的功率。
2Ω3Ω5Ω
+
uL
-
16.图示电路,开关动作前电路已处于稳态,t=0时开关闭合。
求t≥0时的电感电流iL(t)及电流i(t)。
17.图示电路,t=0时开关K闭合,求t≥0时的uC(t)、iC(t)和i3
(t)。
已知:
IS=5A,R1=10Ω,R2=10Ω,R3=5Ω,C=250μF,开关闭合前电路已处于稳态。
3(t)R3
18.已知电路如图示,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=6Ω,Us1=12V,Us2=6V,L=1H,电路原已达到稳态,t=0时开关S由a改合到b,用三要素法求:
iL(t),定性画出iL(t)的波形曲线,并在图中标明τ。
S
S
19.图示电路中,电路已达稳态,t=0时合上开关,求:
1)t≥0时的电感电流iL(t);2)直流电压源发出的功率。
+
24V
-
20.图示电路中,开关在a处已达稳态,t=0时开关由a转向b。
1)用三要素法求t≥0时的电感电流iL(t);
2)求电感两端的电压uL(t);3)绘出iL(t)的波形。
+uL
-
21.图示电路中,t=0时开关S1打开,S2闭合。
试用三要素法求出t≥0时的iL(t)和uL(t),并
画出iL(t)的波形。
[注:
在开关动作前,电路已达稳态]
++
6V-
-
2Ω
22.已知us=220cos(ωt+φ),R=110Ω,C=16μF,L=1H,求:
1)输入阻抗;2)谐振频率ω0;
3)当ω=250rad/S时,A1和A2的读数。
+-
C
23.图示正弦稳态电路,U与I同相,电源电压有效值U=1V,频率为50HZ,电源发出的平均功
率为0.1W,且已知Z1和Z2吸收的平均功率相等,Z2的功率因数为0.5(感性),求Z1和Z2。
IZ1
.
。
。
U2
.
24.已知U=8V,Z1=(1-j5)Ω,Z2=(3-j1)Ω,Z3=(1+j1)Ω。
求:
1)电路输入导纳;2)各支路的电流;
3)Z2的有功功率P和无功功率Q。
25.图示电路中,已知R1=R2=XL=100Ω,UAB,两并联支路的功率PAB=100W,
其功率因数为cosφAB=0.707(φAB
(2)端口电压U及有功功率P,无功功率Q和功率因数λ。
+IR1A
I2
2XL
-
B
26.图示电路中,已知电压表读数为50V,电流表读数为1A,功率表读数为30W,率为50Hz。
求L、R值和功率因数λ。
+
RL
-
源的频电
27.图示对称三相电路中,Ul=380V,Z1=-j110Ω,电动机P=1320W,cosϕ=0.5(滞后)。
求:
(1)线电流和电源发出总功率;
(2)用两表法测电动机负载的功率,画接线图。
∙
∙
28.图示电路中,已知电压表读数为50V,电流表读数为1A,功率表读数为
30W,电源的
频率为ω=314rad/s,负载Z为感性。
求:
⑴复阻抗Z=?
,功率因数λ=?
⑵要把该电路的功率因数提高到0.9,应并联多大的电容?
此时电流表的读数和功率表的读
数各为多少?
⑶欲使电路在该电源频率下发生串联谐振,应串联一个多大的电容?
此时电流表的读数和功
率表的读数各为多少?
C
29.已知电路如图示,求电流I,I1,I2,及电路的P,Q,S,COSφ,并画出相量图。
已知:
f=50Hz,∙∙∙
U=220∠0°,R=100Ω,L=0.5H,C=10μ
F∙
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