电子技术基础 雷勇 答案

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第2章 习题

2.1.1 如右下图所示电路中，E?12V， D为硅二极管，R?10K?，则二极管D和和电阻R上的电压各为多少？流过二极管的电流多大？

解： 二极管正偏导通:UD?0.7V; UR?12?0.7?11.3V

ID?IR?11.3?1.13mA 10

2.1.2 在下图中的各电路图中，ui?12sin?tV，二极管D的正向压降忽略不计。试分别画出输出电压uo的波形。

解：

（a） （b） （c）

2.1.3二极管电路如图所示，试分别判断图（a）和（b）中的二极管是导通还是截止，并求出AB两端电压

UAB。设二极管是理想的。

(a) (b)

解：(a) D导通，UAB??6V； （b）D1导通，D2截止；UAB?0V；

1

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2.2.1在下图中，所有稳压二极管均为硅管且稳压电压UZ?6V，输入电压ui电压uo波形图。

解：

?12sin?tV，画出输出

2.2.2在下图所示的(a)和（b）分别为稳压管的并联和串联连接，哪种稳压管的用法不合理？试说明理由。 解：（a）由于稳压管的击穿电压各不相同，击穿电压低的管子工作，而另一个不工作。

(b)可以串联连接，输出电压为两个稳压管稳压电压之和。

2.2.2在如图所示的稳压管稳压电路中, UI?14V，波动范围?10%；稳压管的稳定电压UZ?6V，稳定电流IZ?5mA，最大耗散功率PZM?180mW；限流电阻R?200?；输出电流Io?20mA。（1）求

UI变化时稳压管的电流变化范围；（2）如果负载电阻开路，会发生什么现象？

解：输入电压波动范围：UImin?0.9UI?(0.9?14)V?12.6V

UImax?1.1UI?(1.1?14)V?15.4V

2

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UI波动时流过限流电阻R的电流变化范围为：IRmin?UImin?UZ12.6?6??0.033(A)?33mA

R200IRmax?UImax?UZ15.4?6??0.047(A)?47mA

R200PZM180??30mA UZ6稳压管最大稳定电流IZM?（1）IDZmin?IRmin?Io?33?20?13mA

IDZmax?IRmax?Io?47?20?27mA

（2）如果负载电阻开路，即Io?0mA，则稳压管中电流为限流电阻上的电流。由于其大于IZM（30mA），稳压管会因电流过大而损坏。

2.3.1 有一电压为110V，电阻为75Ω的直流负载，如果采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电，试确定整流二极管参数。

解：采用单相桥式整流电路，变压器二次侧电压有效值：U?二极管最大反向电压：URM?负载电流Io?Uo110??122.2V 0.90.92U?2?122.2?173V

110?1.5A 751Io?0.75A 2二极管电流为负载电流一半：ID?选取URM?173V，ID?0.75A的整流二极管可满足要求。如1N4003(200V,1A)、2CZ55E(300V,1A)等。

2.3.2 带电容滤波的桥式整流电路如图所示，已知变压器二次侧电压为20V，滤波电容C足够大，电网波动范围?10%，输出电压UO?UZ?12V，负载电流IO变化范围5～15mA，稳压管中电流允许变化范围为5～30mA。（1）选取限流电阻R；（2）确定整流二极管的参数。

解：（1）限流电阻R选择：

稳压电路输入电压UI?UC?1.2U?1.2?20?24V

考虑电网波动：UImax?1.1?24?26.4V；UImin?0.9?24?21.6V

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则限流电阻：Rmax?UImin?UZ21.6?12??0.48(K?)

IZmin?IOmax5?15Rmin?UImax?UZ26.4?12??0.41(K?)

IZmax?IOmin30?5选用标称值430Ω电阻的限流电阻（即R?430?）。 （2）流过限流电阻R的最大电流Imax?整流二极管电流ID?UImax?UZ26.4?12??0.033A?33mA

R4301?33?17mA 2最大反向电压URM?1.12U?1.1?2?20?31V

整流二极管应满足：最大整流电流?17mA;最大反向峰值电压>31V;可选用1N4001（50V，1A）。

2.3.3 如图所示为CW117构成的输出电压可调的稳压电源。已知CW117的输出电压UREF?1.25V，输出电流I3允许范围为10mA～1.5A，U23允许范围为3～40V。试计算：（1）R1的最大值；（2）UO的最小值；（3）R1?100?时，RP需调节为多大可以使输出UO?30V； 解：（1）负载断开时，CW117电流最小，为10mA； 因此：R1max?UREF1.25??0.125(K?)?125? I3min10（2）输出电压最小值UOmin?UREF?1.25V （3）UO?UREF(R1?RP) R1

RP?UOR130?100?R1??100?2300??2.3K? UREF1.25

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3.1.3 有两只晶体管，一只的β＝200，ICEO＝200μA；另一只的β＝100，ICEO＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？

解：选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，因其β适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。 3.2.3分别改正图P2.2所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

图

解：（a）将－VCC改为＋VCC 。 （b）在＋VCC 与基极之间加Rb。

（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。

（d）在VBB支路加Rb，在－VCC与集电极之间加Rc。

?和RE??在电路中的作用有何异3.4.1 图3.4.5放大电路中，电容C1,C2,CE在电路中起什么作用？电阻RE同点？

?UCCRCRB1C1+C2+RE1uoRE2++uiRB2+CE－－

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ibB+rbeC+uiRB1ERB2RE? ibRCRLuo－－

(3) Au???

RC//RL6//6??50??6.6

rbe?1??RE2.2?51?0.4bgIB 其 中

rbe?300 ??26 mV?2.2 k?

3.4.3 某放大电路如图(a)所示图示。已知图中UCC?15V,

，

T的

、

，,和

；

，。试求：

，

，

，

，

，，。晶体管

（1）电路的静态工作点 （2）画出微变等效电路 (3) 输入电阻

及输出电阻；

（4）电压放大倍数及

图(a)

【解题过程】

（1） 由图(a)可知，该电路是能够稳定静态工作点的分压式偏置共射极放大电路。画出放大电路的直流通路如图(b)所示。根据戴维宁等效电路法

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图(b) 图(c)

将放大电路的直流通路中的输入回路（包括(c)所示。图中：

、

、

）进行戴维宁等效，其等效电路如图

写出输入回路的电流方程有

由上式，可得

(2) 为了计算电路的动态指标，画出放大电路的微变等效电路，如图(d)所示。

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图(d) (3)

由于

故输入电阻

根据输出电阻Ro的定义，令Us = 0，移去RL，且在原来接RL处接入电压源u，设流入输出端口的电

流为i。可画出求放大电路的输出电阻的等效电路如图(e)所示。

图(e)

由于Us = 0，且因故：

为受控电流源，当rce可以忽略时，

为恒流源，等效内阻为“∞”，

（4）

?t?mV， 3.4.4电 路 如 图 所 示，已 知 晶 体 管 的 rbe = 2 k?，?= 75，输 入 信 号 uS?5sinRS?6 k?，RB1?270.?k?，RE1?150??，RE2?1?k?。 要 求：(1) 画 ?k?，RB2?100?k?，RC?51出 微 变 等 效 电 路; (2)求 电 路 的 输 出 电 压Uo; (3) 若 调 节 电 路 参 数 使 基 极 电 流

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试 分 析 说 明 当 uS?50sin?t mV 时，电 路 输 出 电 压 会 不 会 出 现 截 止 失 IB?16?A，真，为 什 么?

RB1C1+BERSRE1uoRC?12VC?+C2+RB2RE2uS－++CE－ 解：1(1)

iiibBrbeRS

C? ibERBRE1+RC+uouS-－ (2)

ri?RB//[rbe?(1??)RE1]?270//100//[2?76?015.] k??113. k?

?RCri75?51.113.?????18.6

rbe?1??RE1ri?RS2?76?015.113.?6 Au??? Uo?bgUSM2?Au?5?186. mV?658. mV 2(3) 由 微 变 等 电 路 可 知：

Ii?US502? ?A?2.04 ?A

RS?ri6?113.RBRB?rbe?(1??)RE1? Ib?Iib270//100?172. ?A

270//100?2?76?015.g

Ibm?2Ib?141.?2.43?2.43 ?A Ibm?IB

3.6.1电路如图所示。晶体管T为3DG4A型硅管，其、rbb'=80Ω。电路中的VCC=24V、RB = 96kΩ、

RC =RE=2.4kΩ、电容器C1、C2、C3 的电容量均足够大、正弦波输入信号的电压有效值Ui=1V。试求：

(1) 输出电压Uo1、Uo2的有效值；

(2) 用内阻为10kΩ的交流电压表分别测量uo1、uo2时，交流电压表的读数各为多少？

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【解】

(1)

(2) 设表内阻为RL，则

由以上计算结果可见，信号由发射极输出时，因电路输出电阻小而带负载能力强。

3.6.2电 路 如 图1，2 所 示，已 知UCC = +12 V，?= 70，rbe = 1.4 k?，当 信 号 源 电 压 均 为 计 算 出 各 自 的 输 出 电 压 uo， 并 比 较 计 算 结 果， 说 明 图2 电 路 uS?5sin?tmV时，

中 射 极 跟 随 器 所 起 的 作 用。

RB++RS2k?200k?+C2UCCuS+-RL2k?uo－RSC1++RL2k?uo－2k?RE4k?uS 图1－ 图215

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解：图 1 所 示 电 路 的uo?uS/2?2.5sin?t mV 图 2 所 示 电路中：

ri?200//rbe?1???(RE//RL)?200//71?133. k??64 k? Uo?US?AusELibgbgb1??g(R//R)r64?U ?Ur?b1??g(R//R)R?r64?2SbeELSiS?4.85sin?t mV

比 较 图1，图2 计 算 结 果， 说 明 射 极 跟 随 器 提 高 了 带 负 载 能 力， 即 在 信 号 源

内 阻 上 的 压 降 大 大 下 降 了。

3.7.1 放大电路如图所示，各管的?= 100，rbe = 1 k?，试计算放大电路的静态值，电压放大倍数Au，输入电

阻ri 和输出电阻ro。

RB2400k?T1RC3k?T212VC3+RL1k?+uiRB1376k?+C1+uo-+CE

+C2RE17.5k?RE2?65?RE2??－RB3200k?0.9k?解： 因 第 一 级 为 射 极 跟 随 器 故Au1?1

Au2???RC//RL3//1??100??10 'rbe2?1??RE21?101?0.065bg 因 此

bghg k??187 k? ?376//1?101?7.5//400//200//b1?101?0.065'ri?RB1//rbe1?1??RE1//RB2//RB3//(rbe2?1??RE2)A u?Au1?Au2??10bgc

ro?RC2?3 k?

3.7.2 放 大 电 路 如 图 所 示，已 知 晶 体 管 T1，T2 的电流放大系数?1??2?50，

UBE1? UBE2 ?0.6 V，rbe1?165.?k?，rbe2?057.?k?，要 求：(1) 用 估 算 法 求 各 级 静 态 工

作 点 IB1，IC1， UCE1， IB2，IC2，UCE2；(2) 画 出 微 变 等 效 电 路；(3) 计 算 各 级 放 大 电 路 的 输 入 电 阻 ri 和 输 出 电 阻ro；(4) 计 算 各 级 放 大 电 路 的 电 压 放 大 倍 数 Au1和A 以 及 总 电 压 放 大 倍 数 A(5) 去 掉 第 二 级， 将 2 k? 负 载 电 阻 作 为 第 一 级 u2，u；

的 负 载， 再 求 第 一 级 的 电 压 放 大 倍 数；(6) 从 (4)， (5) 项 的 计 算 结 果 中， 能 说 明 什 么 问 题？

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7.5k?51k?100k??20V+T12k?C1+C2T2+ui+C4+uo-

8k?C3+2k?2k?-解：(1)

IB1?20?8/(8?51)?0.6 mA?194. ?A8?51?51?28?51 IC1?50?IB1?0.97 mA UCE1?20?IC17.5?2?108. V

bgIB2?100 ?A+IC2?5000 ?AUCE2?10 V

(2) 如 图：

ib1ib2rbe2ui51k?8k?rbe17.5k?100k?RL2k?2k?+?2 ib2?1 ib1uo- -

(3)

ri1?8//51//rbe1?1.33 k?ri2?100//rbe2?1??2(2//2)?34 k?

bg(4)

Au1???17.5//ri2rbe17.5//2??1862.Au2?1Au?Au1?Au2??1862.

(5)

Au1???1rbe1??478.

(6) 第 二 极 为 射 极 跟 随 器， 可 以 提 高 整 个 放 大 电 路 的 带 负 载 能 力。

3.8.1在图所示的差分放大电路中，β=50，UBE=0.7V，输入电压ui1=10mV,ui2=2mV。(1)计算放大电路的静态值IB，IC及各电极的电位VE，VC和VB；（2）把输入电压ui1，ui2分解为共模分量uic1，uic2和差模分量uid1，uid2；(3)求单端共模输出uoc1和uoc2；(4)求单端差模输出uod1和uod2；(5)求单端总输出uo1和uo2；（6）求双端共模输出uoc、双端差模输出uoDd和双端总输出uo。

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秦曾煌习题改

3.8.2图所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，rbe?5.18kΩ，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。

图 习题3.8.2的图

解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：

UBEQ?IEQ?

IEQRW?2IEQRe?VEE2 VEE?UBEQ??0.517mARW＋2Re2 Ad和Ri分析如下：

??97RWrbe?(1?β)

2Ri?2rbe?(1?β)RW?20.5kΩ

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Ad??β Rc班级： 学号： 姓名： 任课老师：

第5章 习题

5.1.1已知F007运算放大器的开环电压放大倍数Au0=100 dB，差模输入电阻rid=2 MΩ，最大输出电压UOM=±13V。为了保证工作在线性区，试求：（1）u+和u-的最大允许差值；（2）输入端电流的最大允许值。 解：

（1）开环电压放大倍数Au0=10，最大输出电压UOM=±13 V 所以输入的最大允许差值为：u+-u-= （2）输入端电流的最大允许值：

5

UOM13?5?0.13mV Auo10Ui0.13?10?3?9 Ii???0.065?10A?0.065nA 6rid2?10

5.1.2 F007运算放大器的正、负电源电压为?15V，开环电压放大倍数Auo?2?105，输出最大电压（即

?Uo（sat））为?13V。如果在如图中分别加下列输入电压，求输出电压及其极性：（1）u??15μV，

u???10μV；（2）u???5μV，u??10μV；（3）u??0μV，u??5mV；（4）u??5mV，u??0V。

5.2.1 电路如图所示，试分别计算开关S断开和闭合时的电压放大倍数Auf。 解：（1）S断开时：Auf??RfR1??10?5 2 （2）S闭合时： ii?ii??is， ii??if u??u??0

所以：

Auf??Rf3??10 35.2.2电路如图所示，求uo。 解：u01?ui1， u02?ui2

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uA?R1R2uo2?uo1

R1?R2R1?R2R4uA

R3?R4 u?? uo?u??u??

R4R4uA?R3?R4R3?R4?R1?R2?u?u?R?Ri2R?Ri1??

212?1?5.2.3在如图所示电路中，输入电压ui1?uic1?uid1，ui2?uic2?uid2，其中uic1?uic2是共模分量，

uid1??uid2是差模分量。如果R1?R2?R3，试问RF多大时输出电压uo不含共模分量？

解：这是一个减法电路，其输出电压表达式为： uo?R3R2?R3?RF?RF??1?u?ui1 i2??R1?R1? 当R1?R2?R3 时，有：

R1?RF?RF?? uo?1?u??i2Rui1?R1?R1?R1?1?12?R1?RF?ui2?RFui1R1

?? 可见当12R1?RF?RF时，共模分量刚好被消掉，此时RF?R1

5.2.4试求如图所示电路uo与ui的关系式。 解：u??u??0， 所以：uo??RFif?uC i1?if， 所以：uo????RFi1?CF????1?idt?1??

???uidt??

??RFui1u? i1?， 所以：uo????RiRCR11F?1

5.3.1在如图所示的滞回比较器中，已知集成运算放大器的输出饱和电压UOM=9 V，uI?8sin?t V，UR=3 V，

R2=1 k?，RF=5 k?。求该电路的上、下限触发电压和滞回宽度，并画出uO的波形。

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5.3.2 在图（a）中，运算放大器的最大输出电压UOM=±12 V，参考电压UR=3 V，输入电压uI为三角波电压，如图（b）所示，试画出输出电压u0的波形。

第6章 习 题

6.1.1用瞬时极性法判别如图所示各电路的反馈的极性，指出是交流反馈还是直流反馈。

（a）负反馈，直流反馈

（b）负反馈，交直流反馈

（c）负反馈，直流反馈

(d) 正反馈，交直流反馈

6.1.2判定如图所示各电路中的反馈组态类型。

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（a）电流并联负反馈（b）电压并联负反馈（c）电流并联负反馈（d）电压串联负反馈

6.2.1在如图所示电路中，J，K，M，N四点中哪两点连接起来形成的反馈，可以满足下列要求： （1）提高输入电阻，稳定输出电压； （2）减小输入电阻，增大输出电阻；

(1）K-N (2)J-M

6.2.2已知某负反馈放大电路的开环放大倍数A?1000，反馈系数F为0.049，试问：（1）闭环放大倍数

Af是多少？（2）如果A发生?10%的变化，则闭环放大倍数Af的相对变化为多少？

解：（1）Af?A1000??20

1?AF1?1000?0.049A1100??20.04；

1?AF1?1100?0.049（2）A发生+10%的变化：A?1000?1.1?1100；Af??Af20.04?20??0.002?0.2% Af20A发生-10%的变化：A?1000?0.9?900；Af?A900??19.96；

1?AF1?900?0.04922

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?Af19.96?20???0.002??0.2%； Af20A发生?10%的变化时，闭环放大倍数Af的相对变化为?0.2%

6.3.1正弦振荡电路和放大电路中都引入了反馈，其作用和目的各有什么不同？

6.3.2用相位和幅度的条件判别图中的电路能否产生自激振荡。

(a)不能，电路的放大环节相移为

?A?180，RC串并联网络移相范围－90～

+90度，不能满足相位条件。

(b) 不能，振荡的幅度和相位条件均不满足。

(c)可以，正反馈。

(d)不能，反馈信号交流接地。

6.3.3 RC正弦波振荡电路如图所示，R?20K?,R1?3K?,R2为热敏电阻。试回答： （1）对热敏电阻R2有何要求？

（2）当双联可调电容变化由3000pF到6000pF时，输出信号的振荡频率范围是多少？ 解：（1）起振阶段AF?1，而F?稳幅振荡时AF?1，则R2?11，则R2?R1； 321R1?1.5K?； 2电路刚开始工作时，温度较低，R2较小（R2?1.5K?），增幅振荡状态；接近稳定时电路温度较高，R2增大并稳定为

1.5k?。因此热敏电阻R2要求具有正温度系数。

（2）当电容3000pF时：f?1?2654Hz； 2?RC当电容6000pF时：f?1?1327Hz；输出信号的振荡频率范围1327Hz～2654Hz

2?RC23

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第7章 习 题

7.2.1将十进制数13，43，121转换为二进制数；将二进制数10101，11111，000011转换为十进制数。 解：?13?D??1101?B ， ?43?D??101011?B ， ?121?D??1111001?B ?10101?B??21?D ， ?11111?B??31?D ， ?000011?B??3?D

7.2.2 试说明1+1=2，1+1=10，1+1=1各式的含义。

解：第一式：十进制数相加，第二式：二进制数相加，第三式：或逻辑

7.3.1 将8421BCD码10101，10011，100011转换为十进制数；将十进制数6875，51，324转换为8421BCD码。

解：?10101?8421BCD??15?D , ?10011?8421BCD??13?D , ?100011?8421BCD??23?D ?6875?D??0110100001110101?8421BCD , ?51?D??01010001?8421BCD

?324?D??001100100100?8421BCD

7.4.1试用反演定理求下列逻辑函数的Y： （1）Y?AB?AB?AB

（2）Y?ABC?ABC?ABC?ABC （3）Y?A?B?C

（4）Y?(AB?AB)(A?C?D?ABD) （5）Y?ABC?A?B?C?D

解：（1）Y?A?B?A?B?A?B

(2) Y?A?B?C?A?B?C?A?B?C?A?B?C

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??????????????班级： 学号： 姓名： 任课老师：

(3) Y?A?B?C

(4) Y?A?B?A?B?A?C?D?A?B?D (5) Y?A?B?C?A?B?C?D

7.4.2试用对偶定理求下列逻辑函数的Y?： （1）Y?AB?AB?AB

（2）Y?ABC?ABC?ABC?ABC （3）Y?A?B?C

（4）Y?(AB?AB)(A?C?D?ABD) （5）Y?ABC?A?B?C?D

解：（1）Y???A?B??A?B?A?B

（2）Y???A?B?C??A?B?C?A?B?C?A?B?C （3）Y??A?B?C

（4）Y??A?B?A?B?A?C?D?A?B?D （5）Y???A?B?C??A?B?C?D

7.5.1应用逻辑代数运算法则化简： （1）Y?AB?C?AC?B （2）Y?AC?ABC?ACD?CD （3）Y?A?B?AB

（4）Y?(AB?AB?AB)(A?B?D?ABD) （5）Y?AB(C?D)?BC?AB?AC?BC?BCD

解：（1）Y?A?B?C?AC?B?AC?BC?AC?B?AC?C?AC?B?A?B?C (2)Y?AC?BC?CAD?D?AC?AB?AC?CD?A?AB?CD?A?CD (3)Y??A?B??A?B?AB?AB

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??????????????????????????????????????

班级： 学号： 姓名： 任课老师：

(4)Y?A?AB?A?B?C?A?B?C??A?B??1?A?B

????Y?AB?C?D?B?C?C??AB?AC?B?C?D (5)

?B?A?C?D??B?AB?AC?A?C?D?B?A?AC?1

7.5.2 应用逻辑代数运算法则推证下列各式：

（1）ABC?A?B?C?1 （2）AB?AC?BC?AB?C （3）AB?AB?AB?AB （4）A(A?B)?B(B?C)?B?B （5）(A?B)?(A?B)?(AB)(AB)?1 解：（1）左边=ABC?ABC?1=右边

（2）左边=AB?AC?ABC?ABC?AB?BC?AC1?B?AB?AC?AC?AB?C=右边 （3）右边=A?B?A?B?AB?AB=左边

（4）左边=AB?B?B?C??B?B(A?B?C?1)?B=右边

（5）左边=A?B?A?B?AB?AB?A?B?A?B?AB?AB?1=右边 7.5.3应用卡诺图化简下列各式： （1）Y?AC?BC?ABC

（2）Y?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD （3）Y?A,B,C,D??（4）Y?A,B,C,D???????????????????????m?0,2,3,7?

?m?1,2,4,6,10,12,13,14?

（5）Y?ABC?ABD?ABC?BD?ABCD 解：（1）Y?A?BC

26

班级： 学号： 姓名： 任课老师：

（2）Y?ABD?ABD (3) (4)Y?CD?BD?ABC?ABCD (5)

27

Y?ABD?ACD

Y?BD?ABC?ABC

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