大工-数字电路与系统(王洪玉)-习题答案- 第2章.pdf

第 2 章 逻辑门电路 2 1 题图 2 1 a 画出了几种两输入端的门电路 试对应题图 2 1 b 中的A B波形画出各门的输出F1 F6的波形 题图 2 1 解 2 2 试判断题图2 2 各电路中的三极管T处于什么工作状态 并求出各电路的输出F1 F6 1 题图 2 2 解 a Ibs 3 1050 10 V 0 2mA ib 3 1050 7 06 VV 0 106mA ib Ibs T2饱和 F2 0 c Ibs C C R E 3 10230 15 V 0 25mA ib 3 1010 7 05 VV 3 1050 7 02 VV 0 106mA ib Ibs 所以T3饱和 F2 0 2 d 因为Vbe4 0 所以T4截止 F2 12V e Ibs 3 10450 3 0 10 5 VVV 0 07mA ib 33 10451102 7 0 10 5 VVV 0 069mA ib Ibs T5临界饱和 F5 5V f 因为Vbe6 0 所以T6管截止 F6 10V 2 3 在题图 2 3 中 若输入为矩形脉冲信号 其高 低电平分别为 5 V 和 0 5 V 求三极管 T 和二极 管 D 在高 低电平下的工作状态及相应的输出电压 F 题图 2 3 解 A 0 5V时 Vbe T 饱和 VF0 2 4 题图 2 4 a 和 2 4 b 为硅二极管门电路 2 4 c 为输入端A B C的波形 试写出输出函数F1 F2 并对应A B C的波形画出F1 F2波形 标明F1 F2波形幅度 题图 2 4 解 2 5 三极管电路如题图 2 5 所示 1 试说明图中R2及 10 V电压的作用 2 T在电路中的工作状态 如何 3 求输出电压F 题图 2 5 解 1 R2及 10V减少了饱和深度 2 A 0V时 Vbe T 饱和 VF0 所以 T 是开关状态 电路为倒相器 3 输出电压波形 2 6 求题图 2 6 所示电路的输出逻辑函数F1 F2 题图 2 6 解 2 7 题图 2 7 中的电路均为TTL门电路 试写出各电路输出Y1 Y8状态 5 题图 2 7 解 Y1 0 Y2 1 Y3 Hi Z Y4 0 Y5 0 Y6 0 Y7 0 Y8 0 2 8 题图 2 8 中各门电路为CMOS电路 试求各电路输出端Y1 Y2和Y的值 题图 2 8 解 Y1 1 Y2 0 Y3 0 2 9 6 个门电路及A B波形如题图 2 9 所示 试写出F1 F6的逻辑函数 并对应A B波形画出F1 F6的波形 题图 2 9 解 6 2 10 电路及输入波形分别如题图 2 10 a 和 2 10 b 所示 试对应A B C x1 x2 x3 波形画出F端 波形 题图 2 10 解 7 2 11 TTL与非门的扇出系数 N 是多少 它由拉电流负载个数决定还是由灌电流负载决定 解 N 8 N 由灌电流负载个数决定 2 12 题图 2 12 表示三态门用于总线传输的示意图 图中三个三态门的输出接到数据传输总线 D1D2 D3D4 DmDn为三态门的输入端 EN1 EN2 ENn分别为各三态门的片选输入端 试问 EN信号应如何控制 以便输入数据D1D2 D3D4 DmDn顺序地通过数据总线传输 画 出EN1 ENn的对应波形 题图 2 12 解 用下表表示数据传输情况 2 13 某工厂生产的双互补对称反相器 4007 引出端如题图 2 13 所示 试分别连接成 1 反相 器 2 三输入与非门 3 三输入或非门 题图 2 13 解 1 反向器 2 与非门 3 或非门 8 2 14 按下列函数画出 NMOS 电路图 1 2 3 FABCDE HG FABCD ABCD FAB 解 1 2 3 9 2 15 将两个OC门如题图 2 15 连接 试将各种组合下的输出电压uo填入题表 2 15 中 并写出输出逻 辑表达式 题图 2 15 题表 2 15 解 2 16 写出题图 2 16 的电路表达式 并对表达式进行简化 题图 2 16 解 CABCABCABY 2 17 按下列函数画出 CMOS 电路图 CDABF 1 BAF 2 解 1 CDABCDABF 1 10 2 BABABAABABBAF 2 2 18 TTL与非门输入端悬空相当于什么电平 输入端阈值电压VT等于多少 输出端F 0 时 能带动 几个同类型TTL与非门 负载个数超出扇出系数越多 输出F变得越高还是越低 解 TTL 与非门输入端悬空相当于高电平 输入端阈值电压VT 1 4V 输出端 F 0 时 能带动 8 个同类型 TTL 与非门 负载个数超出扇出系数越多 输出 F 变得越高 2 19 题图 2 19 中 G1为TTL三态门 G2为TTL非门 K为开关 电压表内阻为 200 k 求下列情况 下 电压表读数F 1和G2输出电压F2分别为多少 1 A 0 3 V B 0 3 V C 0 3 V K 接通 2 A 0 3 V B 3 6 V C 0 3 V K 断开 3 A 3 6 V B 0 3 V C 3 6 V K 接通 4 A B 0 V C 3 6 V K 断开 5 A B 3 63 V C 0 3 V K 接通 11 题图 2 19 解 1 F1 3 6V F2 0V 2 F1 3 6V F2 0V 3 F1 3 6V F2 0V 4 F1无读数 F2 0V 5 F1 0V F2 3 6V 2 20 电路如题图 2 20 所示 列表讨论该电路的输出函数 F 题图 2 20 解 输出 F 与输入 AB 的取值有关 AB 可有四组取值下面分别讨论 2 21 电路如题图 2 21 a 所示 试对应 2 21 b 的输入波形画出F1 F2的对应波形 题图 2 21 解 EN 0 时 F1 BA F2 BABA 12 EN 1 时 F1 1 F2 A 据此刻在图 2 21 b 上画出F1 F2波形如下 2 22 写出题图 2 22 中 NMOS 电路的逻辑表达式 题图 2 22 解 a ABCCBAY 1 b BABAY 2 c BABAY 3 2 23 写出题图 2 23 a c 中各TTL电路的输出逻辑表达式F1 F2和F3 并对应题图 2 23 d 所示的输 入A B C波形画出F1 F2 F3波形 题图 2 23 13 解 a CAACF FCC ACAFCC 1 1 1 101 1 0 0 1 b CBAF AFCC ABFCC 2 2 2 1 0 0 1 c 1 1 1 0 1 0 1 3 3 3 F FCC FCC 2 24 题图 2 24 中 G1 G2 为 线与 的两个TTL OC门 G3 G4 G5为三个TTL与非门 若G1 G2皆 输出低电平时 允许灌入的电流IOL为 15 mA G1 G2门皆输出高电平时允许的IOH小于 200 A G3 G4和G5它们的低电平输入电流为IIL 1 1 mA 高电平输入电流IIH 5 A Ec VCC 5 V 要求OC门输出的高电平VOH 3 2V 低电平VOL 0 4V 求负载电阻RL应选多大 题图 2 24 解 maxmin 3 5 03 2 3 27 k 2 0 23 0 05 10 LCCOHOHIH RVVnImI minmax 3 5 00 4 0 39 k 153 1 1 10 LCCOLOLIL RVVImI 所以 选定的RL值应在 3 27 k 与 0 39 k 之间 可以取RL 1 2 k 14 2 25 写出题图 2 25 a c 各TTL门电路的输出逻辑表达式F1 F2和F3 题图 2 25 解 a 1 AAF b 3 2 13211 AAAAAAF c BABABABABABAABF 3 2 26 写出题图 2 26 中CMOS电路的输出逻辑表达式F1和F2 题图 2 26 解 15 2 27 画出实现下列逻辑函数的 CMOS 电路 F1 A B C AB C F2 A B C AB CD 解 1 2 16 2 28 简述 CMOS 电路驱动 TTL 电路和 TTL 电路驱动 CMOS 电路的技术要求 解 1 通过表 2 17 可以看出 CMOSCC4000 系列电路可以直接驱动TTLCT4000 系列电路 这是因为 CMOS VOH 4 95V 大于CT4000VIH