数电习题解答_杨志忠_第三章练习题_部分.pdf

安康学院电子与信息工程系数字电子技术习题解答 学校内部学习参考资料，请勿外传！学校内部学习参考资料，请勿外传！ 电子教研室电子教研室 wqc328 2010 年年 第1 页 教材：数字电子技术基础（ “十五”国家级规划教材）教材：数字电子技术基础（ “十五”国家级规划教材） 杨志忠杨志忠 卫桦林卫桦林 郭顺华郭顺华 编著编著 高等教育出版社高等教育出版社 2009 年年 7 月第月第 2 版；版； 2010 年年 1 月月 北京北京 第第 2 次印刷；次印刷； 第三章第三章 集成逻辑门电路集成逻辑门电路 练习题练习题 P112 【题【题 3.1】在图】在图 P3.1 所示的电路中，发光二极管正常发光的电流范围是所示的电路中，发光二极管正常发光的电流范围是 8mAID12mA，正向压 降为 ，正向压 降为 2V，TTL 与非门输出高电平与非门输出高电平 UOH=3V，输出高电平电流，输出高电平电流 IOH=-300uA，输出低电平，输出低电平 UOL=0.3V， 输出低电平电流 ， 输出低电平电流 IOL=20mA。分别求出图。分别求出图 P3.1（a）和（）和（b）中电阻）中电阻 RL1 和和 RL2 的取值范围。的取值范围。 解题思路： 选择限流电阻 R 的原则是既保证发光二极管正常工作又要保证门的输出电流不超载。 解： （a） 、电路采用输出低电平驱动发光管；此时流过发光管的电流 1 CCDOL D L VVV I R =；根据发光 管的工作条件：8mAID12mA（最大电流小于门的最大输出电流 IOL=20mA） ，所以可以得到： 1 225337.5 L R ，门电路输出高电平时发光管熄灭电流为零。 （b） 、电路采用输出高电平驱动发光管；此时流过发光管的电流 2 CCD DOH L VV II R =+；根据发光管 的工作条件：8mAID12mA，所以可以得到： 2 256.4389.6 L R ，同时门电路输出低电平 时，门的最大灌入电流要小于 IOL=20mA，由此得到 2 4.7 235 20 CCOL L OL VVV R ImA =，所以综上所 述限流电阻应该为： 2 256.4389.6 L R 。 【3.2】 、 在图】 、 在图 P3.2 （a） （g） 所示的） 所示的 TTL 门电路中， 已知开门电阻门电路中， 已知开门电阻 RON=3K， 关门电阻， 关门电阻 ROFF=0.8K。 试判断哪些门电路能正常工作？哪些门电路不能正常工作？并且写出能正常工作电路的输出逻辑函 数表达式。 。 试判断哪些门电路能正常工作？哪些门电路不能正常工作？并且写出能正常工作电路的输出逻辑函 数表达式。 安康学院电子与信息工程系数字电子技术习题解答 学校内部学习参考资料，请勿外传！学校内部学习参考资料，请勿外传！ 电子教研室电子教研室 wqc328 2010 年年 第2 页 解题思路：了解各类门电路的逻辑功能，明白 TTL 门的开门电阻 RON3K时相当于在输入端得到 高电平“1” ，关门电阻 ROFF0.8K时相当于在输入端得到低电平“0” 。 （a） 、a 图所示的电路能正常工作，4.7K大于门电路的开门电阻 RON3K，相当于与非门的一 个输入端接“1” ，不会影响与非门的正常工作， 1 YA BAB=+。 A B （c） 、C 图所示的电路不能正常工作，360小于门电路的关门电阻 ROFF0.8K，相当于与非门的一 个输入端接“0” ，与非门输出“1” ；如果改为 C2 所示的电路就能正常工作 3 YAB=。 （f） 、f 图所示的电路不能正常工作，5.1K大于门电路的开门电阻 RON3K，相当于或非门的一 个输入端接“1” ，或非门输出“0” ；如果改为 f2 所示的电路就能正常工作 6 YAB=。 A B A B 【3.3】 、在图】 、在图 P3.3 所示的所示的 TTL 门电路中。为使输出门电路中。为使输出YA=，试问哪几种接法是正确的？，试问哪几种接法是正确的？ 解题思路：了解各类门电路的逻辑功能，明白 TTL 门的开门电阻 RON3K时相当于在输入端得到 高电平“1” ，关门电阻 ROFF0.8K时相当于在输入端得到低电平“0” 。 （c） 、c 图不能实现非门功能，与非门的多余端不能接地，要接高电平或合并使用； （f） 、f 图不能实现非门功能，或非门的多余端不能接高电平，要接低电平或合并使用； （i） 、i 图能实现非门功能，1YAA= =； 【3.4】 、写出】 、写出 P3.4（a）（f）所示电路的输出逻辑函数表达式）所示电路的输出逻辑函数表达式 Y1Y6；并根据（；并根据（g）图所示的输入）图所示的输入 A、 安康学院电子与信息工程系数字电子技术习题解答 学校内部学习参考资料，请勿外传！学校内部学习参考资料，请勿外传！ 电子教研室电子教研室 wqc328 2010 年年 第3 页 B 电压波形，画出的电压波形。设电压波形，画出的电压波形。设 TTL 门电路的开门电阻门电路的开门电阻 RON=3K，关门电阻，关门电阻 ROFF=0.7K。 解题思路：明白 TTL 门的开门电阻 RON3K时相当于在输入端得到高电平“1” ，关门电阻 ROFF 0.8K时相当于在输入端得到低电平“0” ；CMOS 门的输入电阻极大（绝缘栅场效应管） ，输入端 串接电阻并不改变输入端的逻辑状态。得到各逻辑门的逻辑功能，然后根据组合逻辑电路的特点 输入的变化即时反映到电路的输出上；参考每一时间段 A、B 的输入波形，绘出相应时间段的输 出波形（并注意波形的变化沿要对齐） 。 4 5 6 1 () 01 () 01 ( YA BABTTL YA BCMOS YABBTTL = = = = + =） 【3.5】 、写出】 、写出 P3.5（a）（d）所示电路的输出逻辑函数表达式；并根据（）所示电路的输出逻辑函数表达式；并根据（e）图所示的输入）图所示的输入 A、B、 C 电压波形，画出输出电压波形，画出输出 Y1Y4的电压波形。的电压波形。 解题思路：根据逻辑电路图得到逻辑函数表达式，然后根据组合逻辑电路的特点输入的变化即 时反映到电路的输出上；参考每一时间段 A、B 的输入波形，绘出相应时间段的输出波形（并注意 波形的变化沿要对齐） 。 2 5 YABABAB YA CB C =+= =+ ? 【3.7】 、写出】 、写出 P3.7（a）（c）所示）所示 CMOS 电路的输出电路的输出 Y1Y3逻辑函数表达式；并根据（逻辑函数表达式；并根据（d）图所示 的输入 ）图所示 的输入 A、B、C 电压波形，画出输出电压波形，画出输出 Y1Y3的电压波形。的电压波形。 安康学院电子与信息工程系数字电子技术习题解答 学校内部学习参考资料，请勿外传！学校内部学习参考资料，请勿外传！ 电子教研室电子教研室 wqc328 2010 年年 第4 页 解题思路：根据逻辑电路图得到逻辑函数表达式，然后根据组合逻辑电路的特点输入的变化即 时反映到电路的输出上；参考每一时间段 A、B 的输入波形，绘出相应时间段的输出波形（并注意 波形的变化沿要对齐） 。 2 () () YABBC ABACBCB ACB =+ =+ =+ 【3.11】 、在图】 、在图 P3.11（a）（d）所示的）所示的 TTL 门电路中，那个电路可以实现门电路中，那个电路可以实现YAB=+？ 解题思路：了解各类门电路的逻辑功能，明白 TTL 门的开门电阻 RON3K时相当于在输入端得到 高电平“1” ，关门电阻 ROFF0.8K时相当于在输入端得到低电平“0” ，根据逻辑电路图得到逻辑 函数表达式。 12 34 ( ) 1 10 ( ) ( ) ( ) aYABbYABA BAB cYA BABdYA =+ =+=+ =+= 【3.12】 、在图】 、在图 P3.12（a）所示的三态门电路中，输入图（）所示的三态门电路中，输入图（b）所示的电压波形，试画出输出）所示的电压波形，试画出输出 Y1和和 Y2的电压波形，并写出的电压波形，并写出 Y1和和 Y2的表达式。的表达式。 解题思路：根据三态门工作特点得到逻辑函数表达式，然后根据组合逻辑电路的特点输入的变 化即时反映到电路的输出上；参考每一时间段 A、B 的输入波形，绘出相应时间段的输出波形。 12 12 1 2 1; ; ; 0; ; ; ENYAYB ENYAYB YEN AEN AENA YEN BEN BENB = = =+= =+= ? 【3.15】 、分析图】 、分析图 P3.15（a） 、 （） 、 （b）所示电路的逻辑功能，并写出）所示电路的逻辑功能，并写出 Y1和和 Y2的逻辑函数表达式。的逻辑函数表达式。 安康学院电子与信息工程系数字电子技术习题解答 学校内部学习参考资料，请勿外传！学校内部学习参考资料，请勿外传！ 电子教研室电子教研室 wqc328 2010 年年 第5 页 解题思路：CMOS 门电路中，PMOS 管栅极加低电平导通；高电平截止，NMOS 管栅极加高电平导 通；低电平截止。 （a） 、分析： 1 0 ENYA=； 1 1 ENYZ=（输出高阻） ，所以该电路是三态的缓冲器。 【3.16】 、试写出图】 、试写出图 P3.16 所示所示 CMOS 门电路的输出逻辑表达式，并说明他的逻辑功能。门电路的输出逻辑表达式，并说明他的逻辑功能。 解题思路：CMOS 门电路由 PMOS 模块和 NMOS 模块组成实现一个非的逻辑关