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0.7V。

（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。

题3.2.2在题3.2.1的电路中，若在A、B端加如题图3.2.2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5.7V ，输出低电平时为0.7V 电压。所以波形图如图所示：

题3.2.3 试写出题图3.2.3所示逻辑电路的输出函数Y 1及Y 2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3.2.4 已知TTL 反相器的电压参数为V OFF =0.8V ，V OH =3V ，V TH =1.4V ，V ON =1.8V ，V IL =03V ，V CC =5V ，试计算其高电平输入信号噪声容限V NH 和低电平输入信号噪声容限V NL 。 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3.2.5所示，已知门电路参数I IH /I IL =25μA /－1.5mA ，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 3.2.6所示。已知门的参数V OH /V OL =3.6V/0.1V ，V IHmin /V ILmax =2.8V/0.4V ，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 3.2.7所示，已知门的参数V OH /V OL =3.6V/0.1V ，V IHmin /V ILmax =2.8V/0.4V ，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3.2.8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3.2.9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。

题图3.2.9

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3.2.10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3.2.11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 1、T 2的集电极电流将是：A ．0；B ．V CC /R C ；C ．2V CC /R C ；D ．V CC /2R C 。

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 CC /R C

题3.2.12 写出题图3.2.12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