电路与电子技术基础第12章习题参考答案

习题十二

12-1 二极管为什么能起开关作用？二极管的瞬态开关特性各用哪些参数描述？

答：因为二极管具有单向导电性，当二极管加正向电压时，二极管导通，反之二极管截止，二极管的这一特性可以起到开关作用；常用来描述二极管的瞬态开关特性的参数有：存储时间t s (s —store)、下降时间t f (f —fall)以及上升时间t r (r —rise)。一般将存储时间和下降时间所用时间之和称为反向恢复时间t rr (rr —reverse restore)，由于上升时间比反向恢复时间短的多，一般在考虑二极管瞬态开关特性时，重点关心反向恢复时间对开关特性的影响。

12-2 二极管门电路如题图12-1所示。已知二极管D 1、

D 2导通压降为0.7V ，试回答下列问题：

题图12-1 习题12-2电路图

（1）A 接10V ，B 接0.3V 。输出U O 为多少伏？ （2）A 、B 都接10V 。输出U O 为多少伏？ （3）A 接0.3V ，B 悬空。测U O 为多少伏？ 答：设二极管管压降U D =0.7V （1）A 接10V ，B 接0.3V 。二极管D 2导通，输出U O 为U B +U D =0.3+0.7=1V （2）A 、B 都接10V 。两个二极管均截止，输出U O 为10V

（3）A 接0.3V ，B 悬空。D 1导通，D 2截止，输出U O 为1V

12-3 晶体三极管工作在饱和区、放大区、截止区各有什么特点？

答：晶体三极管工作在饱和区、放大区、截止区的特点分别是：I B >>βI C 、I B =βI C 、I B ≠0，I C ≈0。对于数字电路，由于在大信号的作用下，要求晶体三极管是工作在截止和饱和区，而对于模拟放大电路，三极管则工作在放大区，若工作在饱和区和截止区将会产生放大波形的失真。

12-4 高速TTL “与非”门电路如何改进的？简述浅饱和电路工作原理。

答：为了提高TTL “与非”门的速度，有很多方法，最常用的方法是浅饱和的TTL 电路和在电路中加入肖特基二极管的肖特基TTL 电路。浅饱和电路的工作原理是：由于TTL “与非”门电路的输出管T 5一般设计工作在深饱和状态，则在输出由低电平转换为高电平时，T 5从深饱和状态转换到截止状态所需的存储时间就很长，限制了TTL 电路的工作速度，所以浅饱和电路的目的就是在“与非”门由截止转为饱和时，有比较大的电流，使T 5迅速由截止转为饱和，一旦达到饱和以后，T 6组成的电路就会有一个分流，降低T 5的饱和程度，当需要T 5由饱和转为截止时，由于T 5的饱和程度较浅，就很容易从饱和转为截止，从而提高了TTL 电路的速度。

12-5 TTL “与非”门如有多余输入端能不能将它接地？为什么？TTL “或非”门如有多余端能不能将它接U CC 或悬空？为什么？

答：对于TTL “与非”门电路，一旦将多余端接地，多发射极的三极管就会处于饱和导通状态，从而使得输出始终是高电平，至于其他输入端的状态不会对输出产生任何影响，从而破坏了“与非”门的逻辑功能。对于“与非”门的多余输入端一般是接高电平或者将多余输入端一同接一个输入信号；同理，TTL “或非”门的多余端不能接电源或悬空（由于对于悬空的二极管一般不会导通，也类似接了一个高电平，习题12-2就是说明次问题），否则

将破坏“或非”门的逻辑功能。对于“或非”门的多余输入端一般接地或者将多余输入端同接一个输入信号。

12-6 TTL门电路的传输特性曲线上可反映出它哪些主要参数？

TTL门电路的特性曲线反映的是随输入电平的改变输出电平的变化关系规律，我们可以从传输特性曲线上很容易的确定输入电平在什么范围内，输出确保为高电平，又在什么范围内输出确保为低电平，从而可以确定门电路的两个重要参数关门电平（确保输出高电平时的输入电平）U off和开门电平（确保输出低电平时的输入电平）U on。以及输入低电平时的允许范围—低电平噪声容限U NL和输入高电平时的噪声容限U NH。

12-7 OC门、三态门有什么主要特点？它们各自有什么重要应用？

答：OC门是集电极开路的TTL门。它主要是为了避免用普通的门电路实现“线与”功能时，若一个门输出高电平，另一个门输出为低电平，则将会在门电路的输出端的三极管中产生一个很大的电流，从而导致门电路损坏的情况；三态门则是有三种输出状态，除普通门电路所有的高电平输出和低电平输出的情况外，还有一种高阻状态，目的是在门电路不工作时，将门电路置于高阻状态，以免门电路对逻辑电路中其它门电路的影响。特别是在与计算机总线相连的门电路，在该门电路不与计算机交换信息时，尽量与总线断开，以免造成总线负载过重，从而导致逻辑错误。

12-8 题图12-2所示为一个三态逻辑TTL电路，这个电路除了输出高电平、低电平信号外，还有第三个状态—禁止态（高阻抗）。试分析说明该电路具有什么逻辑功能。

U

E

题图12-2 习题12-8电路图

答：在该电路中有一个使能端E，当E=1时，T1截止ÆT2、T5饱和导通，多发射极三极管的一个输入端为低电平ÆT6饱和导通、二极管D2导通ÆT7、T8的基极都为低电平而截止，输出端Y是高阻状态；当使能端E=0时ÆT1饱和导通ÆT2截止ÆT4、T5截止Æ多发射极三极管的一端悬空，另两个输入端决定了门电路的输出（二输入的与非门）。