数字电路与数字电子技术 课后答案第二章

第二章逻辑门电路
1.有一分立元件门电路如图P2.1 ( a )所示，歌输入端控制信号如图p2.1 ( b )所示.。请对应图( b )画出输出电压 的波形。
( a )
图P2.1
解:
2.对应图P2.2所示的电路及输入信号波形画出 、 、 、 的波形。
图P2.2 ( a )
解:
F1, F2, F3, F4为图P2.2A
(b) TTL非门的输出端不能并联,应换为集电极开路门。
(c)输入端所接电阻 ，相当于”0”，使 =1，必须使 ，如取
(d)输入端所接电阻 相当于”1”，使 ，必须使 ，如取 ，相当于”0”，这时
7.电路如图P2.7 ( a ) ~ ( f )所示,已知输入信号A，B波形如图P2.7 ( g )所示，试画出各个电路输入电压波形。
(b)
可用于TTL门电路，原因同上.
13.试说明下列各种门电路中有哪些输出端可以并联使用：
(1)具有推拉式输出端的TTL门电路;
(2) TTL电路的OC门;
(3) TTL电路的三态门;
(4)普通的CMOS门;
(5)漏极开路的CMOS门;
(6) CMOS电路的三态门.
解:
(1)具有推拉式输出端的TTL门电路输出端不能并联，否则在一个门截止，一个门导通的情况下会形成低阻通路，损坏器件。
(b)
这种扩展输入端的方法不适用于TTL电路因为当扩展端C、D、E均为低电平时，三个二极管均截止，或非门的一个对应输入端通过100K 电阻接地，此时 ，将输入信号A,B封锁，电路工作不正常。
12.试分析图P2.12(a),(b)电路的逻辑功能，写出y的逻辑表达式，图中门电路均为CMOS门电路，本电路能否用于TTL门电路,并说明原因。
( a ) ( b )
图P2.9
解:
当C = 0时， =1， 导通, 截止，
当C = 1时, = 0, 截止, 导通，这时A = 0，Q =
10.分析图P2.10所示各电路的逻辑功能
( a ) ( b )
解:
(a)
(b)
(c)
( c )
图P2.10
11.在CMOS门电路中，有时采用图P2.11所பைடு நூலகம்的方法扩展输入端。试分析图P2.11 ( a ) (b)所示电路的逻辑功能，写出F的逻辑表达式。假定 ，二极管的正向导通压降 ，并说明这种扩展输入端得方法能否用于TTL电路及说明原因。
( a ) ( b )
图P2.12
解:
(a)
本电路可以用于TTL电路,因与非门输入端有一个为0.3V时，输出为3.6V，此时y为3.6-0.7V=2.9V，在高电平许可范围内，当与非门输入全为3.6V时，输出为0.3V，此时二极管均截止，y = 0，为低电位，因此高低电平在许可范围内，而二极管具有单向导电性，也不能出现TTL门输出端并联的情况，不会出现逻辑错误。
当C=0时 门输出为 ，电压表指示取决于A、B。A、B中有一个为”0”则电压表为3.6V，当A = B = ”1”时，电压表为0.3V。
图P2.4图P2.A4
5.输入波形如图P2.5 ( b )所示，试画出P2.5 ( a )所示逻辑门的输出波形
( a ) ( b )
图P2.5 F1,F2为图P2.A5
解:
C = 1时， 为高阻状态，C = 0时，
6.改正图P2.6所示TTL电路中的错误
图P2.6
解:
(a)三极管基极应加接基极电阻 .否则与非门输出高电平3.6V时，将三极管损坏。
15.如图P2.13所示电路中， 是三态门， 是普通TTL与非门，假定控制端C处于高电平，那么开关K合上和断开时，三态门的输出电位各为多少？而当控制端C处于低电平时，在K合上和断开两种情况下，三态门时输出电位又是多少?
图P2.13
解:
当C=1时， 门处于高阻状态，相当于输出端断开，因此在K打开时，电压表指示为0，当K合上时，量出 门输入端电压1.4V。
( a ) ( b ) ( f )
( d ) ( e ) ( f )
(ｇ)
图P2.7
解:
图P2.A7
8.电路及输入波形如图P2.8 ( a )，( b )所示，试按A、B、C及 的波形画出输出波形。
图P2.8 ( a )
图P5.A5 (2)
图P2.8 F为图P2.A8
解:
画出下如图P2.A8所示
9. CMOS电路如图P2.9 ( a )所示，已知输入A，B及控制端C的波形如图P2.9 ( b )所示，试画出Q端的波形.
3.试分析图P2.3所示电路的逻辑功能,列出真值表.
( a ) ( b )
图P2.3
解:
图P2.3 ( a )
图P2.3 ( b )
4.电路如图P2.4所示，为使其完成C=1时， ，电路应如何改动。
解:
当C=1时，三态门呈高阻状态，相当于断开，或非门对应输入端悬空相当于”1”所示 ，为使其完成 应在三态门输入端接一个 的电阻即可,电路图如图P2.A4所示
(2) TTL电路的OC门输出端可以并联.
(3) TTL电路的三态门输出端可以并联,但每个门必须要分时工作.
(4)普通的CMOS门输出端不能并联.
(5)漏极开路的CMOS门输出端可以并联.
(6) CMOS电路的三态门输出端可以并联,但每个门需分时工作.
14.试画出完成 的CMOS逻辑电路.
解:
图P2.A14
( a ) ( b )
图P2.11
解:
(a)
这种扩展输入端得方法不能用于TTL电路因为当扩展端C、D、E有低电平0.3V时,对应的二极管导通，使与非门一个输入端低电位为0.3V+0.7V=1V，若多射极管 处于深饱和其集电极电压近似为1V，是 导电, 导电，输出低电平，因而逻辑关系错误，不正常工作。