数字电路第02章习题答案
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.1.
第二章习题答案
电子信息工程专业 By Sunws
当输入有低电平输出高电平时, T2 、 D0 截止, T3 导通, T3 构成射随输出, 输出 电阻很小, 提高负载能力. (2) 输出低电平: U OL = U ces 2 + U D 0 = 0.3 + 0.7 = 1V 输出高电平: U OH = U OL − U R4 − U be 3 因流出电流小, U R4 ≈ 0 , 所以 U H = U OL − U be 3 = 14.3V 2-9. TTL 与非门测试电路如图 P2-8 所示. (1) a端 Ia (mA) Ib (mA) UF 接 +5V 悬空 接地 0.05 -1.5 3.6 0 3.6 -0.75 3.6 -1.5 -0.75 (2) C端 Ic (mA) Ud(V) UF(V) 接 +5V 悬空 接地 0.05 1.4 0.3 0 1.4 0.3 -1.5 0 3.6
U i ≥ 18 . V 时, U OL ≤ 0.28V , 所以输出低电平 U OL ≤ 0.3V ; U − 0.3 (3) 图 中 灌 电 流 I L = CC = 13mA , 且 能 正 常 工 作 , 若 I is = 15 . mA , 则 380 13 N= = 8.7 15 .
2-3. 如图 P2-3 所示, 在 TTL 与非门输入端接入一个电阻, 计算输入电压.
0.4V − 01 .V = 300Ω , 所以 R L ≤ 300Ω 10 . mA (b) 当 F ' 为低电平时, 不影响 F . 若 F ' 为高电平, U iH min = 2.4V , I OH = 500µA , I iH = 20µA U iH min R L min = = 5KΩ , 所以 R L ≥ 5KΩ I OH − I iH
U DD 5V = = 1mA > 0.51 = I OL ; RL 5KΩ
F = AB + C = AB + C
2-22. 分析图 P2-18 所示电路, 计算电路能驱动门的个数.
I OH 0.51mA = = 255 ; 2 I iH 2 × 1µA I 0.51mA 输出低电平时: N = OL = = 255 ; 2 I iL 2 × 1µA I 0.51mA (b) 输出高电平时: N = OH = ≈ 12 ; 2 I iH 2 × 20µA I 0.51mA = 1; 输出低电平时: N = OL = I iL 0.5mA
若 F ' 为低电平, U iL max = 0.4V , I is = 10 . mA
R L max =
2-6. 判断对错, 并简述理由. (1) F1 错, 输出端不能并接; (2) F2 错, 拉电流 16mA > 5mA ; (3) F3 错, 输入端接低电阻 200Ω, 输出恒为 1; (4) F4 对, 灌电流 5mA < 20mA 正常工作; (5) F5 错, 输入电阻大于开门电阻,输出恒为 0. 2-7. 试写出图 P2-6 所示电路的逻辑表达式, 并用真值表说明这是一个什么逻辑功能部件. 输出 F = AB + AB = A ⊕ B , 同或门 2-8. 图 P2-7 所示的为高阈值逻辑电路. (1) T3 和 D0 组成 T2 的有源负载, 提高负载能力. 当输入全部是高电平输出低电平时 ,这时是灌电流负载 , D0 导通 , T3 截止, R4 电阻较大, 内部电路流入 T2 集电极电流较少, 有利于带负载, 提高负载能力.
(a) 输出高电平时: N = 2-23. 试分析图 P2-19 所示 CMOS(C007)电路逻辑功能, 并写出表达式.
F = A+ B+C+ D
.4.
F = A+ B
2-19. 试画出实现逻辑函数 F = ( A + C ) D + BC 的 NMOS 电路图.
F = AD + CD + BC
.3.
第二章习题答案
电子信息工程专业 By Sunws
2-20. 图 P2-17 所示的 CMOS 电路, 问个电路是否能正常工作. (1) 错, 灌电流负载, 输出低电平时 I L = (2) 错, 输入端不能悬空; (3) 对, 输入低电平, 输出恒为 1; (4) 对, 两个门电路输入端相同, 输出也相同, 输出可以并接. 实现函数 F4 = A + B ; (5) 错, 输出不能并接; (6) 对, 两个门电路的三态控制端互补, 输出可以并接. 实现函数 F6 = ABE + CDE 2-21. 试画出实现逻辑函数 F = AB + C 的 CMOS 电路图
第二章习题答案
电子信息工程专业 By Sunws
数字电路与逻辑设计
第二章习题答案
2-1. 根据图 P2-1 所示二极管门电路, 写出电路输出表达式, 计算负载电阻的最小值.
F = A⋅ B⋅C
U OH = E C ×
RL = 3V 5 + RL
R L = 7.5KΩ
2-2. TTL 与非门按图 P2-2 所示电路进行测试,是否可以得出下述三点结论. . V 时, U OL = 0.28V , 由图 2-15 可知, 当 U OL = 0.4V 时, U i < 18 .V, (1) 因为 U i = 18
所以结论正确; (2) 由图 2-15 可知,
(U CC − U be ) × 0.5 = 0.6V 3 + 0.5 .V (2) Ri = 2 K 时, 这时 T2 、 T5 导通, U i = 14
(1) Ri = 0.5K 时, U i =
2-4. 有两个 TTL 与非门组件, 试判断哪一个抗干扰能力大. TTLA 的抗干扰能力大. 2-5. TTL 门电路如图 P2-4(a), (b)所示, 试确定图中电阻的取值范围. (a) 当 F ' 为高电平时, F 与 R L 无关.
2-12. 把三个与非门首尾相连, 试画出波形,求振荡频率.
.2.
第二章习题答案
电子信息工程专业 By Sunws
f =
1 1 = = 8.3 × 10 6 Hz T 6tpd
2-13. 输入信号 A,B,C 的波形如图 P2-12, 试画出函数波形.
2-14. 试写出图 P2-13 所示 ECL 或/或非门连成的线逻辑函数.
F1 = A + B
F2 = C + D + E + F + G F3 = A + B + C + D + E + F + G
2-15. ECL 门电路的主要特点是什么? (1) 开关时间短, 可在 1µs 以下; (2) 功耗大, 约为 60∼80mW; (3) 负载能力强; (4) 抗干扰能力低. 2-16. 试分析图 P2-14 所示 NMOS 电路的逻辑功能, 写出函数表达式. 图(a)
2-11. 将四个 OC 与非门输出端并接在一起驱动八个 TTL 与非门, 求负载电阻的值. OC 门输出高电平, R L max =
U CC − U OH min 5 − 2.4 = = 3.2 KΩ nI OH + mI iH 4 × 01 . + 8 × 0.05 U CC − U L 5 − 0.4 = = 354Ω C 门输出低电平, R L min = I L max − mI is 25 − 8 × 15 . 可以取 R L = 500Ω
F = ( E ⋅ D + B ⋅ C) ⋅ A + ( A ⋅ B + C) ⋅ E = AED + ABC + ABE + CE
图(b)
F = AB + AB
2-17. 试分析图 P2-15 所示 PMOS 电路的逻辑功能, 写出函数表达式.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F = AC + B
2-18. 试分析图 P2-16 所示 NMOS 电路的逻辑功能.
2-10. 分析图 P2-9 所示的电路, 求出各电路能驱动多少个逻辑门. (a) 输出高电平: 输出低电平: (b) 输出高电平: 输出低电平: (c) 输出高电平: 输出低电平:
I OH 0.5 = = 12.5 2 × I iH 2 × 0.02 I OL 8 = = 20 0.4 I iL I OH 0.5 = = 12.5 2 × I iH 2 × 0.02 I OL 8 = = 10 2 × I iL 2 × 0.4 I OH × 2 0.5 × 2 = = 16 I iH × 3 0.02 × 3 I OL × 2 8×2 = = 13 I iL × 3 0.4 × 3
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当输入有低电平输出高电平时, T2 、 D0 截止, T3 导通, T3 构成射随输出, 输出 电阻很小, 提高负载能力. (2) 输出低电平: U OL = U ces 2 + U D 0 = 0.3 + 0.7 = 1V 输出高电平: U OH = U OL − U R4 − U be 3 因流出电流小, U R4 ≈ 0 , 所以 U H = U OL − U be 3 = 14.3V 2-9. TTL 与非门测试电路如图 P2-8 所示. (1) a端 Ia (mA) Ib (mA) UF 接 +5V 悬空 接地 0.05 -1.5 3.6 0 3.6 -0.75 3.6 -1.5 -0.75 (2) C端 Ic (mA) Ud(V) UF(V) 接 +5V 悬空 接地 0.05 1.4 0.3 0 1.4 0.3 -1.5 0 3.6
U i ≥ 18 . V 时, U OL ≤ 0.28V , 所以输出低电平 U OL ≤ 0.3V ; U − 0.3 (3) 图 中 灌 电 流 I L = CC = 13mA , 且 能 正 常 工 作 , 若 I is = 15 . mA , 则 380 13 N= = 8.7 15 .
2-3. 如图 P2-3 所示, 在 TTL 与非门输入端接入一个电阻, 计算输入电压.
0.4V − 01 .V = 300Ω , 所以 R L ≤ 300Ω 10 . mA (b) 当 F ' 为低电平时, 不影响 F . 若 F ' 为高电平, U iH min = 2.4V , I OH = 500µA , I iH = 20µA U iH min R L min = = 5KΩ , 所以 R L ≥ 5KΩ I OH − I iH
U DD 5V = = 1mA > 0.51 = I OL ; RL 5KΩ
F = AB + C = AB + C
2-22. 分析图 P2-18 所示电路, 计算电路能驱动门的个数.
I OH 0.51mA = = 255 ; 2 I iH 2 × 1µA I 0.51mA 输出低电平时: N = OL = = 255 ; 2 I iL 2 × 1µA I 0.51mA (b) 输出高电平时: N = OH = ≈ 12 ; 2 I iH 2 × 20µA I 0.51mA = 1; 输出低电平时: N = OL = I iL 0.5mA
若 F ' 为低电平, U iL max = 0.4V , I is = 10 . mA
R L max =
2-6. 判断对错, 并简述理由. (1) F1 错, 输出端不能并接; (2) F2 错, 拉电流 16mA > 5mA ; (3) F3 错, 输入端接低电阻 200Ω, 输出恒为 1; (4) F4 对, 灌电流 5mA < 20mA 正常工作; (5) F5 错, 输入电阻大于开门电阻,输出恒为 0. 2-7. 试写出图 P2-6 所示电路的逻辑表达式, 并用真值表说明这是一个什么逻辑功能部件. 输出 F = AB + AB = A ⊕ B , 同或门 2-8. 图 P2-7 所示的为高阈值逻辑电路. (1) T3 和 D0 组成 T2 的有源负载, 提高负载能力. 当输入全部是高电平输出低电平时 ,这时是灌电流负载 , D0 导通 , T3 截止, R4 电阻较大, 内部电路流入 T2 集电极电流较少, 有利于带负载, 提高负载能力.
(a) 输出高电平时: N = 2-23. 试分析图 P2-19 所示 CMOS(C007)电路逻辑功能, 并写出表达式.
F = A+ B+C+ D
.4.
F = A+ B
2-19. 试画出实现逻辑函数 F = ( A + C ) D + BC 的 NMOS 电路图.
F = AD + CD + BC
.3.
第二章习题答案
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2-20. 图 P2-17 所示的 CMOS 电路, 问个电路是否能正常工作. (1) 错, 灌电流负载, 输出低电平时 I L = (2) 错, 输入端不能悬空; (3) 对, 输入低电平, 输出恒为 1; (4) 对, 两个门电路输入端相同, 输出也相同, 输出可以并接. 实现函数 F4 = A + B ; (5) 错, 输出不能并接; (6) 对, 两个门电路的三态控制端互补, 输出可以并接. 实现函数 F6 = ABE + CDE 2-21. 试画出实现逻辑函数 F = AB + C 的 CMOS 电路图
第二章习题答案
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2-1. 根据图 P2-1 所示二极管门电路, 写出电路输出表达式, 计算负载电阻的最小值.
F = A⋅ B⋅C
U OH = E C ×
RL = 3V 5 + RL
R L = 7.5KΩ
2-2. TTL 与非门按图 P2-2 所示电路进行测试,是否可以得出下述三点结论. . V 时, U OL = 0.28V , 由图 2-15 可知, 当 U OL = 0.4V 时, U i < 18 .V, (1) 因为 U i = 18
所以结论正确; (2) 由图 2-15 可知,
(U CC − U be ) × 0.5 = 0.6V 3 + 0.5 .V (2) Ri = 2 K 时, 这时 T2 、 T5 导通, U i = 14
(1) Ri = 0.5K 时, U i =
2-4. 有两个 TTL 与非门组件, 试判断哪一个抗干扰能力大. TTLA 的抗干扰能力大. 2-5. TTL 门电路如图 P2-4(a), (b)所示, 试确定图中电阻的取值范围. (a) 当 F ' 为高电平时, F 与 R L 无关.
2-12. 把三个与非门首尾相连, 试画出波形,求振荡频率.
.2.
第二章习题答案
电子信息工程专业 By Sunws
f =
1 1 = = 8.3 × 10 6 Hz T 6tpd
2-13. 输入信号 A,B,C 的波形如图 P2-12, 试画出函数波形.
2-14. 试写出图 P2-13 所示 ECL 或/或非门连成的线逻辑函数.
F1 = A + B
F2 = C + D + E + F + G F3 = A + B + C + D + E + F + G
2-15. ECL 门电路的主要特点是什么? (1) 开关时间短, 可在 1µs 以下; (2) 功耗大, 约为 60∼80mW; (3) 负载能力强; (4) 抗干扰能力低. 2-16. 试分析图 P2-14 所示 NMOS 电路的逻辑功能, 写出函数表达式. 图(a)
2-11. 将四个 OC 与非门输出端并接在一起驱动八个 TTL 与非门, 求负载电阻的值. OC 门输出高电平, R L max =
U CC − U OH min 5 − 2.4 = = 3.2 KΩ nI OH + mI iH 4 × 01 . + 8 × 0.05 U CC − U L 5 − 0.4 = = 354Ω C 门输出低电平, R L min = I L max − mI is 25 − 8 × 15 . 可以取 R L = 500Ω
F = ( E ⋅ D + B ⋅ C) ⋅ A + ( A ⋅ B + C) ⋅ E = AED + ABC + ABE + CE
图(b)
F = AB + AB
2-17. 试分析图 P2-15 所示 PMOS 电路的逻辑功能, 写出函数表达式.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F = AC + B
2-18. 试分析图 P2-16 所示 NMOS 电路的逻辑功能.
2-10. 分析图 P2-9 所示的电路, 求出各电路能驱动多少个逻辑门. (a) 输出高电平: 输出低电平: (b) 输出高电平: 输出低电平: (c) 输出高电平: 输出低电平:
I OH 0.5 = = 12.5 2 × I iH 2 × 0.02 I OL 8 = = 20 0.4 I iL I OH 0.5 = = 12.5 2 × I iH 2 × 0.02 I OL 8 = = 10 2 × I iL 2 × 0.4 I OH × 2 0.5 × 2 = = 16 I iH × 3 0.02 × 3 I OL × 2 8×2 = = 13 I iL × 3 0.4 × 3