数字电子技术基础(第4版)课后习题答案详解

(a)当v i＝0V时， v B
=
− 10 5.1 + 20
× 5.1 =
−2V
∴T截止 vo ≈ 10V
当
v
i＝5V时，
I
＝
B
5－0.7 5.1
−
10.7 20
=
0.3mA
I BS
≈
10 30 × 2
= 0.17 mA <
IB
∴ T饱和
vo ≈ 0.2V (0 ~ 0.3V都行）
悬空时， v B负值， T截止， vo ≈ 10V
= 0.08mA
(2)把 OC 门换成 TTL 门时， 若门输出为低电平时两者相同，无影响； 但输出高电平时两者截然不同，OC 门向内流进（漏电流）， 而 TTL 的电流是向外流出，IB＝IRB＋IOH ，IOH 为 TTL 输出高电平时的输出电流。 由输出特性曲线知：当 VOH 下降到 0.7V 时，IOH 相当大，IC 也很大，会烧毁三极管。
(1)(17)10=(10001)2=(11)16
(3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010)2 = (0.63 D70A )16
1.8 用公式化简逻辑函数
(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16
(4) (25.7)10 = (11001.1011 0011)2 = (19.B3)16
输出为高电平时：Vo
=
⎜⎜⎝⎛
Vcc − Vo RL
+ iL ⎟⎟⎠⎞ × 0.01 =
0.05 + 0.01iL
2.13 解：
1)
对74系列：
5V
−VBE − Vo1 R1 + R
⋅
R
+ Vo1
≤
0.5V
⇒
R ≤ 0.32K
2) 对74H系列：R1 = 2.8K，同法解得：R ≤ 0.22K
3） 对74S系列：R1相同，∴R ≤ 0.22K
(1)Y = AC + BC
(2)Y = A + C + D
(3)Y = (A + B)( A + C)AC + BC 解：Y = ( A + B)(A + C)AC + BC = [( A + B)( A + C) + AC]⋅ BC = ( AB + AC + BC + AC)(B + C) = B + C
N
低＝
I
OL (max) 2I IL
=
16 2 ×1.6
=
5
N
高＝
I
OH (max) 2I IH
=
0.4 2 × 0.04
=
5
∴ 最多能驱动5个相同的或非门
2.7 解：根据公式：
R L (max)
=
Vcc − VOH nI OH + mI IH
= 5 − 3.2 = 5K 3× 0.1 + 3× 0.02
(10)Y ( A, B, C) = ∑( m1,m4 , m7 )
Y = B + CD + AD 1.14 化简下列逻辑函数
(1)Y = A + B + C + D (3)Y = AB + D + AC (5)Y = AB + DE + CE + BDE + AD + ACDE
1.20 将下列函数化为最简与或式 (1)Y = ACD + BCD + AD (3)Y = A + B + C
0 (INH=1) (C) Y=
AB + CD (INH = 0)
2．18 (a) Ya = ABCDE
(b) Yb = A + B + C + D + E
(c) Yc = ABC + DEF
(d ) Yd = A + B + C • D + E + F
2．19 不能。会使低电平变高，高电平变低。 2.20 解：
R1 + R2
≤ Vcc − 4V 5I IH
=
1V 0.1mA
= 10KΩ
2.4 解：
GM 输出为低电平时，扇出系数
N＝ IOL (max) I IL
=
8 0.4
=
20
GM 输出为高电平时，扇出系数
N＝ IOH (max) I IH
=
0.4 0.02
=
20
所以，N＝20
2.5 解：
GM 输出为低电平时，扇出系数
（2）Y = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD
1
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数字电路 习题答案 （第一章）
（3）Y = A + B + CD 解：Y = A(BC D + BCD + BCD + BCD + BC D + BC D + BCD + BCD) + B(AC D + ACD + ACD + ACD + AC D + AC D + ACD + ACD) + (AB + AB + AB + AB)CD = ABC D + ABCD + ABCD + ABCD + ABC D + ABC D + ABCD + ABCD + ABC D + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD (13)
(b)当v i＝0V时， vB为负值 ∴ T截止 vo＝5V
当
v
i＝5V时，
I
＝
B
5－0.7 54。7
−
8.7 18
=
0.42 mA
I BS
≈
5 50 × 2
= 0.05mA <
IB
∴ T饱和
vo ≈ 0.2V (0 ~ 0.3V都行）
悬空时，
I
＝
B
5－0.7 4.7
−
8.7 18
=
0.08 mA
I BS
R L (min)
=
Vcc − VOL I LM − m′I IL
= 5 − 0.4 8 − 3× 0.4
≈ 0.68K
∴ 0.68K < RL < 5K
2.8 解：
当VI = VIH时，T必须满足截止条件：I B＝0
同时要满足 Vcc − 0.1 − VOL −VBE
R1
R2 + R3
≤ I LM
= 0.05mA <
I
，
B
∴
T饱和，
v o＝0.2V
(0
~
0.3V都行）
2.3 解：
s 闭合时，输入低电平，此时
VIL = R2 × 5I I′L ≤ 0.4V
R2
≤
0.4 5I I′L
=
0.4V 2mA
= 200Ω
s 断开时，输入为高电平，此时
R2的最大允许值为200Ω
VIH = Vcc − (R1 + R2 ) × 5I IH ≥ 4V ∴ R1最大允许值为10K－R 2
4） 对74LS系列：R ≤ 1.58K
2.14 (a) Y = A • B
(b) Y = A + B
(c) Y = A + B
(d ) A = 0时，输出为高阻；A = 1时，Y = G1 + G2 所以电路为三态或门。
2.16 均为 0V,因为无栅流。
2．17 (a)Y = A + B + C (b) Y=ABC
静态功耗：PS = I DD ⋅VDD = 0.02mW
动态功耗：PD = PC + PT
PT = 0 (不计上升下降时间)
N＝ IOL (max) I IL
=
16 1.6
=
10
GM 输出为高电平时，扇出系数
N＝ IOH (max) 2I IH
=
0.4 2 × 0.04
=
5
(分母中的2为输入端的个数）
所以，N＝5
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数字电路 习题答案 （第二章）
2.6 解：由于 TTL 型或非门输入结构不同，每个输入端都有一个三极管
⎪ ⎪
I 2 = I 3 + I BS
⎪⎭
∴ 1.1K ≤ R1 ≤ 4.46 K
2.9 解：
(1) 同上题解法：I LM = 16mA
I L = 5 ×1.4 = 7mA
⇒
Ic
=
I Rc
+
IL
=
Vcc − 0.3 Rc
+
IL
= 8mA
可解得：0.3K ≤ RB ≤ 33.1K
⇒ I BS
=
Ic β
(5)Y =1
2
Y = ABC + ABC + ABC
(2)Y = CD + ACD (4)Y = BC + B D
(2)Y = B + AD + AC (4)Y = A + B D (6)Y = CD + B D + AC
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数字电路 习题答案 （第二章）
第二章
2.1 解:
⇒
R1 ≥ 1.1K
当 VI = 0V时， T必须满足饱和条件： I B ≥ I BS ,
I BS
≈
V cc βRc
=
1mA
，
I
＝
3
0.7 + R3
8
=
0 .43 mA
I B = I1 − I OH − I 3 ⎫
I
＝
1
V
cc
− VOH R1
ห้องสมุดไป่ตู้
⎪
⎪⎪ ⎬
⇒
R1 ≤ 4.46 K
V OH
= V BE
+
I 2 R2
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数字电路 习题答案 （第一章）
第一章
1.1 二进制到十六进制、十进制
(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制
(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10
(7)Y=A+CD
(6)Y = AC(CD + AB) + BC(B + AD + CE) 解：Y = BC(B ⋅ AD + CE) = BC(B + AD) ⋅ CE = ABCD(C + E ) = ABCDE
（8）Y = A + (B + C)( A + B + C)(A + B + C) 解：Y = A + (B ⋅C)(A + B + C)(A + B + C) = A + (ABC + BC)(A + B + C) = A + BC( A + B + C) = A + ABC + BC = A + BC
(3)Y = 1 (4)Y = AB + AC + BC
Y = C + D + AB (5)Y = B + C + D
(7)Y = C
(8)Y ( A, B, C, D) = ∑m (0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)
Y = AB + AC (6)Y = AB+ AC+ BC (9)Y = B D + AD + B C + ACD
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数字电路 习题答案 （第二章）
2.10 (1) vi2 = 1.4V (2) vi2 = 0.2V (3) vi2 = 1.4V (4) vi2 = 0.2V (5) vi2 = 1.4V
2.11 各种情况均为 1.4V 2.12 解：
输出为高电平时：Vo = Vcc − (0.2 × 2 − iL )RL = 4.6 + iL RL
(4)Y = A + B + C
(5)Y = AD + AC + BCD + C 解：Y = (A + D)(A + C)(B + C + D)C = AC(A + D)(B + C + D) = ACD(B + C + D) = ABCD
1.11 将函数化简为最小项之和的形式
(6)Y = 0
(1)Y = ABC + AC + BC 解：Y = ABC + AC + BC = ABC + A(B + B )C + ( A + A)BC = ABC + ABC + ABC + ABC + ABC = ABC + ABC + ABC + ABC
(2)Y = ( A + B + C)( A + B + C)( A + B + C)
(3)Y = M 0 ⋅ M 3 ⋅ M 4 ⋅ M 6 ⋅ M 7
(4)Y = M 0 ⋅ M 4 ⋅ M 6 ⋅ M 9 ⋅ M12 ⋅ M13
(5)Y = M 0 ⋅ M 3 ⋅ M 5
1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式： (1)Y = A + D (2)Y = AB + AC + BC + C D
(4)Y = ABCD+ ABCD+ ABCD+ ABC D+ ABCD + ABCD + ABCD + ABCD (5)Y = LM N + LMN + LMN + LMN + L M N + LMN
1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式 (1)Y = ( A + B + C )( A + B + C)( A + B + C )
(9)Y = BC + AD + AD
1.9 (a) Y = ABC + BC
(10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE (b) Y = ABC + ABC
(c) Y1 = AB + AC D,Y2 = AB + AC D + ACD + ACD
(d) Y1 = AB + AC + BC,Y2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式
(1)Y=A+B
(3)Y=1
(2)Y = ABC + A + B +C 解：Y = BC + A + B +C =C + A + B +C =（1 A＋A＝1）
(5)Y=0
(4)Y = ABCD + ABD + ACD 解：Y = AD(BC + B + C ) = AD(B + C + C) = AD