数电习题解答_杨志忠_第三章练习题_部分

1、 教材:数字电子技术基础(“十五”国家级规划教材 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著 高等教育出版社2009年7月第2版; 2010年1月 北京 第2次印刷;第三章 集成逻辑门电路练习题P112【题3.1】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8mA I D 12mA ,正向压降为2V ,TTL 与非门输出高电平U OH =3V ,输出高电平电流I OH =-300uA ,输出低电平U OL =0.3V ,输出低电平电流I OL =20mA 。分别求出图P3.1(a 和(b 中电阻RL1和RL2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

2、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1CC D OL D L V V V I R =;根据发光管的工作条件:8mA I D 12mA (最大电流小于门的最大输出电流I OL =20mA ,所以可以得到:1225337.5L 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2CC D D OH L V V I I R =+;根据发光管的工作条件:8mA I D 12mA ,所以可以得到:2256.4389.6L R ,同时门电路输出低电平时,门的最大灌入电流要小于I OL =20mA ,由此得到2 4.

3、723520CC OL L OL V V V R I mA=,所以综上所述限流电阻应该为:2256.4389.6L R 。【3.2】、在图P3.2(a (g 所示的TTL 门电路中,已知开门电阻R ON =3K , 关门电阻R OFF =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。 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R ON 3K 时相当于在输入端得到 高电平“1”,关门电阻R OFF 0.8K 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R ON

4、 3K ,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,1Y A B A B =+。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R OFF 0.8K ,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3Y AB =。(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R ON 3K ,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6Y AB =。A B A B 【3.3】、在图P3.3所示的TTL 门电路中。为使输出Y A =,试问哪几种接法是正确的? 解题思路

5、:了解各类门电路的逻辑功能,明白TTL 门的开门电阻R ON 3K 时相当于在输入端得到 高电平“1”,关门电阻R OFF 0.8K 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,1Y A A =; 【3.4】、写出P3.4(a (f 所示电路的输出逻辑函数表达式Y 1Y 6;并根据(g 图所示的输入A 、 B 电压波形,画出的电压波形。设TTL 门电路的开门电阻R ON =3K ,关门电阻R OFF =0.7K 。

6、 解题思路:明白TTL 门的开门电阻R ON 3K 时相当于在输入端得到高电平“1”,关门电阻R OFF 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。 4561(01(01 (Y A B AB TTL Y A B CMOS Y A B B TTL =+=【3.5】、写出P3.5(a (d 所示电路的输出逻辑函数表达式;并根据(e 图所示的输入

7、A 、B 、C 电压波形,画出输出Y 1Y 4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。 25Y AB AB A B Y A C B C=+=+ : 【3.7】、写出P3.7(a (c 所示CMOS 电路的输出Y 1Y 3逻辑函数表达式;并根据(d 图所示的输入A 、B 、C 电压波形,画出输出Y 1Y 3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

8、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(Y A B B C AB AC BC BAC B=+=+=+【3.11】、在图P3.11(a (d 所示的TTL 门电路中,那个电路可以实现Y A B =+? 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R ON 3K 时相当于在输入端得到高电平“1”,关门电阻R OFF 0.8K 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。1234( 110 ( ( ( a Y A B b Y A B A B A Bc Y A B A Bd Y A=+=+=+=+= 【3.12】、在图

9、P3.12(a 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Y 1和Y 2的电压波形,并写出Y 1和Y 2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。 1212121; ; ; 0; ; ;EN Y A Y B EN Y A Y B Y EN A EN A EN A Y EN B EN B EN B =+=+=:【3.15】、分析图P3.15(a 、(b 所示电路的逻辑功能,并写出Y 1和Y 2的逻辑函数表达式。 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:10 EN Y A =;11 EN Y Z =(输出高阻,所以该电路是三态的缓冲器。 【3.16】、试写出图P3.16所示CMOS 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系,NMOS 模块采用串与并或连接,PMOS 模块采用串或并与方式连接,每个输