第二章门电路习题全解.

门能驱动多少同样的与非门。要求 G M 输出的高、低电平满足 VOH ≥ IH 3.2V, VOL ≤0.4V。与非门的输入电流为 I IL ≤－1.6mA， I ≤ 40uA。 VOL ≤0.4V时输出电流最大值为 IOL(max) = 16mA ， VOH ≥3.2V 时输出电 流最大值为 IOH (max) －0.4mA。 G M 的输出电阻可忽略不计。
Y1 0
Y2 1
Y3 1
Y4 0
Y5 0
Y6 Z
Y7 1
Y8 0
题2-8 说明图2-66中各门电路的输出是高电平还是低电 平。已知它们都是74HC系列的CMOS电路。
解：根据CMOS门在输入正常工作电压0~VDD时，输入端 的电流为“0”的特点，则接输入端电阻时，电阻两端几 乎没有压降值。答案如下：
习题与思考题
题2-1 三极管的开关特性指的是什么？什么是三极管的 开通时间和关断时间？若希望提高三极管的开关速度， 应采取哪些措施？
解：三极管在快速变化的脉冲信号的作用下，其状态在截止与饱和导 通之间转换，三极管输出信号随输入信号变化的动态过程称开关特性。 ton 开通时间是指三极管由反向截止转为正向导通所需时间，即开启时间 （是三极管发射结由宽变窄及基区建立电荷所需时间）
因此 V I 2.6V 时，三极管T截止。
(2) 根据三极管T饱和条件： I B I BS V I 0.7 0.7 VBB VCC 0.7 代人已知数值得：V I 4.7V R1 R2 RC 因此 V I 4.7V 时，三极管T饱和。
题2-4 电路如图2-64所示：
题2-2 试写出三极管的饱和条件，并说明对于题图2-62的电 路，下列方法中，哪些能使未达到饱和的三极管饱和.
解：三极管的饱和判断条件为
iB I BS
6 VBE iB Rb
R b
iBS
VCC VCES RC
源自文库
所以，能使未达到饱和的三极管饱和的方法：

题2-3 电路如图2-63所示，其三极管为硅管，
Y1 1
Y2 1
Y3 0
图2-66
Y4 0
题2-9 用OC门实现逻辑函数 Y ( AB) ( BC ) D 画出逻辑电路图。 解：逻辑图如下：
V CC
RL A B Y
C
D
题2-10 分析题图2-67所示电路，求输入S1 、S0各种取值下的输 出Y，填入 题表 2-10中。
V CC
√
Y1
A B
C
A B
C
Y3
D
( a )
（ c ）
解：原图(a)(c)有错误： （a）图的普通TTL 门不可输出端“线与”连接， TTL门只有OC门可输出端线与连接； （b）能实现； （c）图原来不能实现；原图需作如下修改：
V CC
A B
C
Y1
D
( a )
A B
C
Y3
（ c ）
题2-12 在图2-69所示的由74系列TTL与非门组成的电路中，计算 G M
解：
表2-10 输 入
S1 0 S0 0
输出
Y
注 释
EN1 EN2 0 1 EN3 1
0
1 1
1
0 1
B A
1
0 1
0
0 0
1
0 1
C A
2.11 在题图2-68所示的TTL门电路中，要实现下列规定的逻辑 功能时，其连接有无错误？如有错误请改正。 (a) Y1 ( AB) (CD) (b) Y2 ( AB) (c) Y3 ( AB C )
（2）因为TTL反相器 VIH min =2.0V，输入端接高于2V的电
源相当于输入高电平。(此时反相器输出低电平） （4）因为TTL反相器接的输入端负载 10 K > RON (2 K) 则TTL反相器输出低电平。所以输入端接 10 K 的电阻到地相当于接高电平。
题2-7 指出图2-65中各门电路的输出是什么状态（高电平、低 电平或高阻态）。已知这些门电路都是74系列的TTL电路。 解：根据TTL反相器电路输入端负载特性：关门电阻 Roff =0.7kΩ 开门电阻 Ron =2.0kΩ 同时考虑图中各逻辑门的功能特点:
200 <
ROFF (700)
则TTL反相器输出为高电平，所以输入端接200 的电阻到地相当于接低电平。
题2-6 为什么说TTL反相器的输入端在以下4种接法下都属于逻辑1？ (1)输入端悬空。 (2)输入端接高于2V的电源。 (3)输入端接同类门的输出高电压3.6V。 (4)输入端接10k 的电阻到地。 解：(1) 如果输入端A悬空，由下图TTL反相器电路可见，反相器 各点的电位将和A端接高电平的情况相同，输出也为低电 平。所以说TTL反相器的输入端悬空相当于接高电平。

=20，试求：
I 小于何值时，三极管T截止； （1） I 大于何值时，三极管T饱和； （2）
解： (1) 设三极管T的开启电压VBE=0.5V， 则VB<0.5V三极管截止，有： VI VBB V I 2.6V VB VI R1 <0.5V ,代人已知数值得： R1 R2
toff 关断时间是指三极管由正向导通转为反向截止所需的时间，即关闭时间
（主要是清除三极管内存储电荷的时间） 三级管的开启时间和关闭时间总称为三极管的开关时间，提高开关速 度就是减小开关时间。因为有
因此 t S 的大小是决定三极管开关时间的主要参数。所以为提 高开关速度通常要减轻三极管饱和深度。
toff ton t s t f
VCES =0.2V， I CS =10mA，求电阻 RC 的值。 （1）已知 VCC=6V，
VBE =0.7V，输入高电平 VIH =2V （2）已知三极管的 =50，
当电路处于 临界饱和时， Rb （1） I
CS
的值应是多少。
VCC VCES 10 RC
代人已知数值得
RC 0.58 K
(2) 临界饱和时 I B I BS 有
VIH 0.7 I CS Rb
，得
Rb 6.5K
题2-5 为什么说TTL反相器的输入端在以下4种接法下都属于逻辑0？ (1)输入端接地。 (2)输入端接低于0.8V的电源。 (3)输入端接同类门的输出低电压0.2V。 (4)输入端接200 的电阻到地。 解： （2）因为TTL 反相器VIL(max)=0.8V,相当于输入低电平。 （4）因为TTL反相器接的输入端负载