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第2章 逻辑门电路
2.1 题图2.1(a)画出了几种两输入端的门电路，试对应题图2.1(b)中的A、B波形画出各门的输出F1～
F6的波形。

题图2.1
解:

2.2 求题图2.2所示电路的输出逻辑函数F1、F2。
题图2.2
解:
2

2.3 题图2.3中的电路均为TTL门电路，试写出各电路输出Y1～Y8状态。
题图2.3
解: Y1=0, Y2=0, Y3=Hi-Z, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0, Y8=0.

2.4 题图2.4中各门电路为CMOS电路，试求各电路输出端Y1 、Y2和Y的值。

题图2.4
解: Y1=1, Y2=0, Y3=0.

2.5 6个门电路及A、B波形如题图2.5所示，试写出F1～F6的逻辑函数，并对应A、B波形画出
F1～F6的波形。
3

题图2.5
解：

2.6 电路及输入波形分别如题图2.6(a)和2.6(b)所示，试对应A、B、C、x1、x2、x3 波形画出F端波
形。

题图2.6
解：
4

2.7 TTL与非门的扇出系数N是多少？它由拉电流负载个数决定还是由灌电流负载决定？
解: N≤8 N由灌电流负载个数决定.

2.8 题图2.8表示三态门用于总线传输的示意图，图中三个三态门的输出接到数据传输总线，D1D2、
D3D4、…、DmDn为三态门的输入端，EN1、EN2、ENn分别为各三态门的片选输入端。试问：EN信
号应如何控制，以便输入数据D1D2、D3D4、…、DmDn顺序地通过数据总线传输（画出EN1～EN
n

的对应波形）。

题图2.8
解：用下表表示数据传输情况

2.9 某工厂生产的双互补对称反相器（4007）引出端如题图2.9所示，试分别连接成：（1）反相器；
（2）三输入与非门；（3）三输入或非门。
5

题图2.9
解： (1) 反向器

(2)与非门 (3)或非门

2.10 按下列函数画出NMOS电路图。
1
2
3

()()()FABCDEHGFABCDABCDFAB



解：(1)
6

(2) (3)
2.11 将两个OC门如题图2.11连接，试写出各种组合下的输出电压uo及逻辑表达式。
题图2.11
解:
7

2.12 写出题图2.12的电路表达式，并对表达式进行简化。

题图2.12
解: CABCABCABY
2.13 按下列函数画出CMOS电路图。
CDABF
1

BAF
2

解：(1)CDABCDABF1
8

(2) BABABAABABBAF2
2.14 TTL与非门输入端悬空相当于什么电平？输入端阈值电压VT等于多少？输出端F = 0时，能带
动几个同类型TTL与非门？负载个数超出扇出系数越多，输出F变得越高还是越低？
解：TTL与非门输入端悬空相当于高电平；
输入端阈值电压VT=1.4V；
输出端F = 0时，能带动8个同类型TTL与非门；
负载个数超出扇出系数越多，输出F变得越高。

2.15 题图2.15中，G1为TTL三态门，G2为TTL非门，K为开关，电压表内阻为200 k。求下列
情况下，电压表读数F1和G2输出电压F2分别为多少？
（1）A = 0.3 V，B = 0.3 V，C = 0.3 V，K接通。
（2）A = 0.3 V，B = 3.6 V，C = 0.3 V，K断开。
（3）A = 3.6 V，B = 0.3 V，C = 3.6 V，K接通。
（4）A = B = 0 V，C = 3.6 V，K断开。
（5）A = B = 3.63 V，C = 0.3 V，K接通。

题图2.15
解: (1) F1=3.6V, F2=0V
(2) F1=3.6V, F2=0V
(3) F1=3.6V, F2=0V
(4) F1无读数, F2=0V
(5) F1=0V, F2=3.6V
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2.16 电路如题图2.16(a)所示，试对应2.16(b)的输入波形画出F1、F2的对应波形。
题图2.16
解: EN=0时，F1=BA，F2=BABA
EN=1时，F1=1，F2=A 据此刻在图2.16(b)上画出F1.F2波形如下：

2.17 写出题图2.17中NMOS 电路的逻辑表达式。
题图2.17
解: (a)ABCCBAY1
(b)BABAY2
(c)BABAY3

2.18 写出题图2.18(a)~(c)中各TTL电路的输出逻辑表达式F1、F2和F3，并对应题图2.18(d)所示的
输入A、B、C波形画出F1、F2、、F3波形。
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题图2.18
解: (a)CACCAFFCCACAFCC111101,1,0,0,1
(b) CBACACBACACABFAFCCABFCC)(,1,0,0,1222
(c) 11,1,01,0,1333CCFFCCFCC

2.19 题图2.19中，G1、G2 为“线与”的两个TTL OC门，G3、G4、G5为三个TTL与非门，若G1、
G2皆输出低电平时，允许灌入的电流IOL为15 mA；G1、G2门皆输出高电平时允许的IOH小于
200 A。G3、G4和G5它们的低电平输入电流为IIL=1.1 mA，高电平输入电流IIH=5 A。Ec（VCC）
= 5 V，要求OC门输出的高电平VOH≥3.2V, 低电平VOL≤0.4V，求负载电阻RL应选多大。
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题图2.19
解：

maxmin3/5.03.23.27 k(20.230.05)10LCCOHOHIH
RVVnImI







minmax3/5.00.40.39 k(1531.1)10LCCOLOLIL
RVVImI






所以，选定的RL值应在3.27 k与0.39 k之间，可以取RL = 1～2 k。

2.20 写出题图2.20(a)~(c)各TTL门电路的输出逻辑表达式F1、F2和F3。

题图2.20
解: (a) '1AAF
(b) '3'2'13211AAAAAAF
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(c) BABABABABABAABF3
2.21 写出题图2.21中CMOS电路的输出逻辑表达式F1和F2。

题图2.21
解:

2.22 画出实现下列逻辑函数的CMOS电路。
F1(A、B、C) = AB + C
F2(A、B、C) = AB + CD
解: 1.

2.
13

2.23 简述CMOS电路驱动TTL电路和TTL电路驱动CMOS电路的技术要求。
解: 1.通过第2章中表2-17可以看出，CMOSCC4000系列电路可以直接驱动TTLCT4000系列电路，
这是因为CMOS VOH=4.95V，大于CT4000VIH（2V），VOL=0.05V小于VIL（0.8V）；CMOS
IOH=0.5mA大于IIH（20uA），符合匹配原则，故可以直接驱动。
因为IOL列之间的连接，可通过电平变换电路实现或在CMOS输出端加接电流放大器，常用的
CMOS-TTL电平变换电路有CC4049，CC4050等。
2.TTL电路驱动CMOS电路
因为TTL电路的VOH小于CMOS电路的VIH，所以TTL电路不能直接驱动CMOS电路，可采
用加上接电阻RUF的办法提高TTL电路的输出高电平，如图所示，RUF的电阻值对于CT1000
系列可在209~4.7K之间选择，如果CMOS电路的ED>5V，则须加电平变换电路

2.24 把题图2.24所示的或非门电路变成与或门电路。
题图2.24
解: 与或门电路如右图。

2.25 把题图2.25所示的门电路变换成与非门电路。
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题图2.25
解: 与非门电路如右图。