3篇2章习题解答

第三篇第2章习题

题3.2.1 所示电路中，D1、D2为硅二极管，导通压降为。

（1）B端接地，A接5V时，V O等于多少伏

（2）B端接10V，A接5V时，V O等于多少伏

（3）B端悬空，A接5V，V O等于多少伏

（4）A接10k电阻，B悬空，V O端电压等于多少伏

题图3.2.1

解：该题在各种输入电压下，主要决定二极管导电还是不导电，然后决定输出电压，请见表。

输入二极管工作情况输出电压

A B D1D2V O

5V0V截止导电0．7V

5V10V导电截止5．7V

5V悬空导电截止5．7V

10KΩ悬空导电截止5．35V

题在题的电路中，若在A、B端加如题图所示波形，试画出V O端对应的波形，并标明相应的电平值。

题图3.2.2

解：根据电路图，电路是一个“与”逻辑功能，当加上二极管导电后的压降，则输出高电平为，输出低电平时为电压。所以波形图如图所示：

题 试写出题图所示逻辑电路的输出函数Y 及Y 表达式, 并画出相应的逻辑图形符号。

题图3.2.3

解：这是一个射极耦合逻辑门电路（ECL ），T 1和T 2的集电极和A 、B 间是或非逻辑关系，T 3集电极和A 、B 间构成或逻辑关系，而T 4和T 5是射极输出，所以：Y 1输出是或逻辑关系，Y 2是或非逻辑关系。B A Y +=1，

B A Y +=2，其逻辑符号为：

题 已知TTL 反相器的电压参数为V OFF =，V OH =3V ，V TH =，V ON =，V IL =03V ，

V CC =5V ，试计算其高电平输入信号噪声容限V 和低电平输入信号噪声容限V 。 解：低电平输入信号噪声容限：

V V V V oL off NL 5.03.08.0=-=-≤ 高电平输入噪声容限：

V V V V V V On OH IH H NH 2.18.10.30=-=-=-≤

题 3.2.5 TTL 门电路如题图所示，已知门电路参数I IH /I IL =25μA /－，I OH /I OL =-500μA/12mA 。

（1）求门电路的扇出系数N O ；

（2）若电路中的扇入系数N I 为4，则扇出系数N O 又应为多少

题图3.2.5

解：（1）低电平输出扇出系数：425.112

|max 0=⨯==

OL V IL OL L I I N 高电平输出扇出系数：102

25500

|min 0=⨯==OH V IH OH H I I N 扇出系数为N0=4（个门）

（2）如果门的扇入为4，则低电平和高电平扇出分别为2和5个同类门。

扇出系数为N0=2（个门）

题3.2.6 TTL 门电路如题图所示。已知门的参数V OH /V OL =，V IHmin /V ILmax =，I IH /I IL =20uA/-10mA 。为了实现图示的逻辑关系，试确定电阻R 取值范围。

题图3.2.6

解：这是一个门与门之间的驱动问题，前一级门的输出高电平必须大于后级输入高电平最小值，前级 的输出低电平必须低于后级门的输入低电平最大值，因此：Ω=-≤

20408.26.3a

V

V R μ；

而前级门的输出电流应该满足后级门的灌拉电流要求。

题3.2.7 TTL 门电路如题图所示，已知门的参数V OH /V OL =，V IHmin /V ILmax =，I IH /I IL =40uA/-10mA ，I OH /I OL =-500μA/12mA 。为了实现图示逻辑关系，试确定电阻R 取值范围。

题图3.2.7

解：因为电路是直接连接到下一级，所以前级的输出电平符合后级的要求，只要考虑前级的输出电流保证能驱动后级即行。

当拉电流负载时，电阻

R

上只允许流过电流

,420402500A I R μμ=⨯-=所以电阻应小于：Ω=<

K R 67.642

.08

.2；而灌电流负载时可以不考虑。

题3.2.8 与非门组成如题图所示电路。输入为方波。 （1）若不考虑门的平均传输时间，试画出输出V O 的波形。

（2）若门的平均传输时间为t pd ，且相等，试画出输出V’O 和V O 的波形。

题图3.2.8

解：

（1）不计平均传输延迟时间时的波形：

(2) 当考虑门的传输延时的波形：

题3.2.9 试对题图所示两种TTL门电路，画出它们在所示A、B、C等输入信号作用下的输出波形。

V I

t

V0’

t

V0

t

题图解：第一个图是一个与门电路，第二个电路是一个三态输出的异或

非门电路，电路中用箭头表示输入电平极性，低电平输入，低电平输出。

AB B A L =+=1 1

,0,22===⊕=C L C B A L 高阻态

题3.2.10 题图是两个用74系列门电路驱动发光二极管的电路，要求V I =V IH 或V I =V IL 时发光二极管D 导通并发光 。已知发光二极管的导通电流为

10mA ，试问应选用(a)、(b)中的哪一个电路请说明理由。

（a ） （b ）

题图3.2.10

解：从原理上讲，二种驱动电路都可以，但是从门电路的拉电流和灌电流能力讲，因拉电流能力弱，门电路提供不出10mA 电流，灌电流能力强，

所以应该是(a)电流驱动。

题3.2.11 在题图所示由两反相器输出端相接构成的逻辑电器中，若它们的输入A 、B 是相互交替地为逻辑1、0，并驱动管子为为饱和导电，则晶体管T 、T 的集电极电流将是：A ．0；B ．V/R ；C ．2V/R ；D ．V/2R 。

题图3.2.11

解：其交替输入高低电平下，T 1和T 2将轮流饱和导电，所以集电极电流近似为：C ．2V/R

题3.2.12 写出题图所示门电路的输出表达式Y ，并画出相应的逻辑符号。

题图3.2.12

解：电路为4只管子并联使用，所以，该电路实现的是一个4变量的或非逻辑功能。即：D C B A D C B A Y Y Y +++=+⋅+==21

题 3.2.13 写出题图所示逻辑门电路的输出表达式F ，并画出相应的逻辑符号。