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数字电路 第2章习题解答


2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。 a、b两图常用于扩展输入 端。 能否用于扩展TTL电路? 为什么?
F2 A B C D E
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
不能用于扩展TTL电路。 在a图中,当C、D、E中 有低电平输入时,分立元 件与门输入到TTL电路的 电平已大于其VILmax,在逻 辑上可能相当于1,这样 分立元件与门已实现不了 “与”功能了。
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
不能用于扩展TTL电路。 在b图中,当C、D、E均 为低电平时,三个二极管 均截止,100kΩ电阻会使 TTL或非门输入相当于逻 辑1,因而,分立元件或 非门实现不了“或”运算 。
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
错误。 ⒉A=0,无论B、C取何值,AB=AC=0 ,故运算
错误。 ⒊1+B=1,A=B=1时,AB=1,故运算正确。
填空
采用5V电压供电的 CMOS门的抗干扰噪 声容限比5V电压供电的TTL门的抗干扰 噪声容限要( 宽 )。
TTL门带同类门的负载能力比CMOS门带 同类门的负载能力要( 弱 )。
F(A,B,C,D) =∑m(3,5,6,7,10) 约束条件:∑d(0,1,2,4,8)= 0。
用公式法化简函数 F ABCD ABD ACD
回答下列各题
•门电路组成的电路如图所示,请写出F1、 F2的逻辑表达式,当输入如图所示信号波 形时,画出F1、F2端的波形。
A
&
1
C
EN
TTL
&
A
F1
Tβ=20 R2
I BS
10 0.7 2010
0.0465mA
vI=4.2V
10kΩ -10V
-VBB
IB
I BS
vI
0.7 2
0.7 (10) 10
0.0465mA
上述计图算2-43说三明极管vI电<路2V时,T截止;vI>4.2V时,T饱和。
2-2 一个电路如图2-44所示。⒈ 已知VCC=6V,VCES=0.2V, ICS=10mA,求集电极电阻RC的值。⒉ 已知三极管的β=50、 VBE =0.7V、输入高电平VIH=2V,当电路处于临界饱和时, Rb值应是多少?
解:Rb减少时,IB增加,在IC不变的前提 下,三极管的饱和程度加深了。
RC减小时,ICS增加,在IB不变的前提下, 三极管随着IC增加,饱和程度将减轻。
2-4 为什么说TTL与非门输入端在以下三种 接法时,在逻辑上都属于输入为0?
⒈输入端接地; ⒉输入端接低于0.8V的电源; ⒊输入端接同类与非门的输出低电平0.4V。 解:因为TTL与非门的VILmax=0.8V,所以
异或门的输入 端一为高电平, 一为低电平, 输出Y7=1。
与或非门的三个 输入端接高电平, 一个输入为低电 平,输出为Y8=0
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
F1 A B C D E
2-17已知几种门电路及其输入A、B的波形 如图2-51(a)、(b)所示,试分别写出F1~ F5的 逻辑函数表达式,并画出它们的波形图。
A
F1 AB
B
F2 A B
F1
F3 AB A B F2
F3
F4 A B AB F4
F5 AB AB F5
题 2-17 波形图
2-20 指出图2-52中个门电路的输出是什么 状态? 已知门电路是74系列TTL电路。
解:⒈
RC
VCC VCES I CS
6 0.2 10
0.58k
VCC ⒉ 临界饱和时,IB=IBS。
vI
Rb
RC vO
T
图2-44 三极管电路
I BS
I CS
10 50
0.2mA
Rb
VI VBE I BS
2 0.7 0.2
6.5k
2-3 在图2-6所示电路中,当电路其他参数 不变,仅Rb减小时,三极管的饱和程度是 减轻还是加深?仅RC减小时,三极管的饱 和程度是减轻还是加深?
F AB AC
AB AC
AB AC
2-14写出图2-44中的各逻辑电路的输出F1、 F2的逻辑表达式。
G1
G2
E 0,G2高阻,F1 AB E 1,G1高阻,F1 CD F1 E AB E CD
2-14写出图2-44中的各逻辑电路的输出F1、 F2的逻辑表达式。
F2 BC
F4=A
⑷(× )
A F6=A
B
⑸ (√ )
⑹(√ )
判断
VCC
A
B
& ≥1
C
A& B&
& F7 =A+B
⑺(√ )
10Ω
⑻(× )
F1=AB+C
判断
vI D
TG
1
TG
vo1 CMOS
vo2
⑼vo1=D vo2=D
vvII((√√
) )
要实现下面逻辑电路输出端的逻辑关系, 请正确选择悬空端的输入。
练习题2
TTL门
A&
B
F1
RL 15kΩ
VDD
CMOS门 RL 5kΩ
A ≥1
B
F2
TTL或CMOS门
A&
B
F3
C& D
F1 AB ( √ )
TTL或CMOS门
A ≥1
B
F4
≥1
F2 A B ( × ) F3 AB CD ( × )
TTL OC门 A& B
TTL TS门
A&
F5 B EN
F1
B
A
1
C
EN
B
TTL
=1
C
F2
B
练习题1
•对于图示 电路分别 写出门 电路为 TTL 和 CMOS时的输出F的表达式。
A
B
&
C
TTL
&
F
EN 20kΩ
练习题1 —TTL电路:
•解:当C=1时,如果B=1,三态门输出低
电平,将20kΩ电阻短路,无论A为何值,
输出F=1;
•当B=0时,三态门输出为1,与非门输出
或非门的输入一高 一低,输出为Y4=0
2-20 指出图2-52中个门电路的输出是什么 状态?已知门电路是74系列TTL电路 。
三态门的使能 端输入无效电 平,输出Y5为高 阻态。
三态门的使能 端输入依然是 无效电平,输 出Y6为高阻态。
2-20 指出图2-52中个门电路的输出是什么 状态 ?已知门电路是74系列TTL电路。
2-1一个电路如图2-43所示,其三极管为硅管, β=20,试求:v1小于何值时,三极管T截止,v1大 于何值时,三极管T饱和。
解:设vBE=0V时,三极管T截止。T截止
时,IB=0。此时
VCC +10V
vI 0 0 (10)
2
10
vI=2V
vI
R1 2kΩ
1R0CkΩvOT临界饱和时,vCE=0.7V。此时
d图输出低电平VO比TTL电路输出低电平 高一个二极管导通压降,即VO=VOL+VD;
如果F的负载仍然是TTL电路。则不可以。
因为在c图中输出高电平可能低于VIHmin; 而在d图中输出低电平可能高于VILmax。
1-11判断下列逻辑运算是否正确?
⒈若A+B=A,则B=0 ⒉若AB=AC,则B=C ⒊若1+B=AB,则A=B=1 解:⒈A=1时,无论B=1或B=0,A=1,故运算
2-8 在用或非门时,对多余输入端的处理方 法同与非门处理方法有什么区别?
A& B
A ≥1 B
F =A ·B 与非:接高电平; 或非:接低电平。
F =A +B
2-9 异或门能作为非门使用吗?为什么?
A =1 B
F F AB AB B 1,F A B 0,F A
所以一端接高电平即可构成非门电路。
F3 A BC D E F
2-21 图2-53中所示门电路均为CMOS电路, 写出各电路输出的表达式。
F4 A B C D E F
c、d两图也常用于扩展输 入端。 能否用于扩展TTL电路? 为什么?
可以用于扩展TTL电路。
只要满足F后接负载电路对
c图输出高电平VO比TTL电路输出高电平 低一个二极管导通压降,即VO=VOH-VD;
2-6 在挑选TTL门电路时,都希望选用输入 低电平电流比较小的与非门,为什么?
解:负载门的输入端电流小,驱动门的负载 电流才小,才可能带更多的门。
2-7 在实际应用中,为避免外界干扰的影响, 有时将与非门多余的输入端与输入信号输入 端并联使用,这时对前级和与非门有无影响?
解:有影响。将使前级拉电流负载随并联输 入端数成正比例增加。
2-20 指出图2-52中个门电路的输出是什么 状态?已知门电路是74系列TTL电路。
与非门的三个输 入端接高电平, 输出为Y1=0
或非门的输入 分别为高、低电 平,输出为Y2=0
2-20 指出图2-52中个门电路的输出是什么 状态?已知门电路是74系列TTL 电路。
与非门的输入端一 接高电平,一接低 电平,输出为Y3=1
判断
判断下列各电路能否实现输出逻辑功能, 能者,在括号中打√号,否则打×号。对 CMOS 电 路 , 图 中 给 予 标 注 , 未 加 标 注 的为TTL电路。
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