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数电习题解答_杨志忠_第三章练习题_部分.pdf

1、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! 电子教研室 2010年 第1页 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8mAID12mA,正向压降为2V,TTL与非门输出高电平UOH=3V,输出高电平电流IOH=-300uA,输出低电平UOL=0.3V,输出低电平电流IOL=20mA。分别求出图P3.1(a)和(b)中电阻RL1和RL2的取

2、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1CC D OLDLVVVIR=;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:1225 337.5LR ,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 DD OHLVVI IR=+;根据发光管的工作条件:8mAID12mA,所以可以得到:2256.4 389.6LR ,同时门电路输出低电平时,门的最大灌入电流要小于IOL

3、=20mA,由此得到24.723520CC OLLOLVV VRImA=,所以综上所述限流电阻应该为:2256.4 389.6LR 。 【3.2】、在图P3.2(a)(g)所示的TTL门电路中,已知开门电阻RON=3K,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。 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! 电子教研室 2010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

4、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,1YABAB= =+。 AB(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3YAB=。 (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6YAB=。 ABAB【3.3】、在图P3.3所示的TTL门电路中。为使输

5、出YA=,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,1YA A=; 【3.4】、写出P3.4(a)(f)所示电路的输出逻辑函数表达式Y1Y6;并根据(g)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! 电子教研室 2

6、010年 第3页 B电压波形,画出的电压波形。设TTL门电路的开门电阻RON=3K,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ROFF0.8K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 (YAB ABTLYAB CMOSYA B BTL=+=)【3.

7、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A、B、C电压波形,画出输出Y1Y4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)。 25YABABABYACBC=+=+:【3.7】、写出P3.7(a)(c)所示CMOS电路的输出Y1Y3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Y1Y3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!

8、电子教研室 2010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()()YABBCAB 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。 1234( ) 1 1 0

9、 ( ) ( ) ( ) aY AB bY ABABABcY ABAB dY A=+= =+=+=+ =【3.12】、在图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Y1和Y2的电压波形,并写出Y1和Y2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 BEN Y A Y BYENAENAENAYENBENBENB= + = + = :【3.15】、分析图P3.15(a)、(b)所示

10、电路的逻辑功能,并写出Y1和Y2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! 电子教研室 2010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:10 ENYA=;11 ENYZ= =(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,每个输入变量要同时接NMOS管和PMOS管。 分析:该电路中实际上由1个CMOS与非门、1个非门和1个CMOS传输门组成。(三态与非门) 1 CYAB=(C=1时,CMOS传输门开启,可以实现正常的与非门功能); 0 CYZ=(C=0时,CMOS传输门关闭,输出高阻,实现三态与非门功能); End

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