数电第五版(阎石)第三章课后习题及答案

RE

R1R2 R1 R2
3.97k
vE

vI

vI 10 5.1V 5.1 18
当������������=0时，
vE

10 5.1V 5.118

2.2V
三极管能可靠的截止。
当������������=5v时，
vE
5
5 10 5.1V 5.118
1.69V
第三章 门电路
【题3-4】画出图P3.4所示电路在下列两种情况下的输出电压 波形：（1）忽略所有门电路的传输延迟时间；（2）考虑每 个门都有传输延迟时间������������������ 。输入端A、B的电压波形图如图 所给出。
解：两种情况下的电压波形图如图A3.4所示。
【题3.7】试分析图3.7中各电路图的逻辑功能，写出输出的 逻辑函数式。
I 为 IH (max) 1uA，低电平输入电流最
大值为 IIL(max) 1uA ，试求在VOD 5V 、、、、 并且满足VOH 4.4V ，VOL 0.33V
的情况下，R L 的取值的允许范围。
解：R L 的最大允许值为：
R L(max)

VOD nI OH
VOH mIIH

5 4.4 2 5 106 9 1 106
31.6k
R L 的最小允许值为：
RL(m in)

VOD VOL IOL(max) | m'I IL
|

5 0.33 5.2 10 3 9 10 6
0.9k
故R L 的取值范围应为：
R 0.9k L 31.6k
iB

vE
VBE RE

1.69 3.97
0.7
I BS

Vcc VCE(sat )
(RC RCE(sat) )
【题3.10】图P3.10中的 ������1~������4 是OD输出结构的与非门74HC03, 他们接成线与结构。试写出线与输出Y与输入������1、 ������2、 ������1、 ������2、������1、������2、������1、������2之间的逻辑关系式，并计算外接电阻������������ 取值的允许范围。已知������������������=5V, 74HC03输出高电平时漏电流的
I 最大值为 OH(max) 5A ,低电平输 I 出电流最大值为 OL(max) 5.2mA I 此时输出低电平为 OL(max) 0.33V
负载门每个输入端的高、低电
平输入电流最大值为±1������������。
要求满足������������������ ≥4.4V， ������������������ ≤0.33V。
（a）图P3.7（a）电路可划分为四个反相器电路和一个三输 入端的与非门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出 的逻辑函数式，
A1 A',B1 B',C1 C', D ( A1B1C1)'
Y D' A1B1C1 A'B'C ' ( A B C)'
（b）图P3.7（b）电路可划分为五个反相器电路和一个或非 门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数 式：
V R CE(sat) 0.1V ，饱和导通内阻 CE(sat )
=20 。如果参数配合不当，则在
电源电压和������������ 不变的情况下，应该 如何修改电路参数？
解：利用戴维宁定理可以将电路简
化成图A3.11的形式。其中的������������ 、������������ 分别为：
20k
������������的最小允许值为：
R L(min)

VOD VOL I OL(max) | m 'IIL
|

5 0.33 5.2 103 10 106
0.9k
故������������ 的取值范围应为：
R 0.9k L 20k
【题3.11】在图P3.11的三极管开关电路中，若输入信号������1的 高、低电平分别为������������������=5V，������������������=0V，试计算在图中标注的参 数下能否保证������1=������������������时三极管饱和导通， ������1=������������������时三极管可 靠地截止？三极管的饱和导通压降
Y I ' H (AB)'(CD)' ' (INH ) '
( AB CD)' (INH )'
（d）图P3.7（d）电路可划分为两个反相器电路和两个传输 门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数 式：
Y A'B ' AB
【题3.8】 试画出图3-8（a）（b）两个电路的输出电压波形， 输入电压波形如图（c）所示。
输出电压波形 如右图所示：
【题3.9】 在图3-21所示电路中，G1和G2是两个OD输出结构 的与非门74HC03，74HC03输出端MOS
管截止电流为IOH(max) 5uA 导通时允
许的最大负载电流为IOL(max) 5.2mA
这时对应的输出电压VOL（max）=0.33V。 负载门G3-G5是3输入端或非门74HC27， 每个输入端的高电平输入电流最大值
解：在������������取值合理的情况下，Y的逻辑函数式为：
Y (A1A2 B 1B 2 C 1C 2 D 1D 2)'
������������的最大允许值为：
R L(max)

V DD nI OH
VOH mIIH

5 4.4 4 5 106 10 106
Y ( A1 B1 C1)' ( A' B' C' )' ABC
（c）图P3.7（c）电路可划分为三个与非门电路、两个反相 器电路和一个或非门电路，如图所示。从输入到输出逐级写 出输出的逻辑函数式：
E (AB )',F (CD )',G (EF )',H (INH G )'