第四章门电路典型例题分析高等教育大学高等教育大学课件.pdf

学习必备 欢迎下载 第四章 门电路典型例题分析 第一部分：例题剖析 例 1：TTL 门电路如图，说明各电路的输出状态。例 2CMOS 门电路如图所示，说明各电路的输出状态。例 3TTL 三态门电路及符号如图,当输入变量 A、B 及 E 的状态为已知时，说明输出 Y的状态。1VccVIHY1=0Y2=VIH10Y3=1VIL10KY4=01VccVIHVILVccVcc Y2=VIHVIH10KY1=10 VILY4=Y3=VIH10K01 ABEVccYABEYEN 学习必备 欢迎下载 第二部分：即学即练 第四章 门电路自测练习 1 根据教材表 4.4.1 的数据，求一个低功耗 TTL 门最多能带几个低功耗 TTL 门。2请写出图 P4.2 F1、F2和 F3的逻辑表达式。3请画出实现如下函数的逻辑图。假设输入变量的原码和反码均可得到。并注意利用每个函数 F的随意条件。（a）用两个或非门实现：F1=A B C+A BD+A BC D（d=ABC+A B D）（b）用三个与非门实现：F2=（A+D）（A+B）（A+C）（c）用四个与非门实现：F3=BD+BC+ABCD（d=ABD+A B C D）4写出图 P4.4 各电路输出 F 的逻辑表达式。1：A=0、B=1、E=0时，Y=2：A=1、B=1、E=1时，Y=高阻态1 图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典学习必备 欢迎下载 5分别写出图 P4.5 所示电路 当 X=0 和 X=1 时输出 F1和 F2的表达式。（a）（b）P4.5 6分别写出图 P4.6 各电路输出 F1F4的表达式，说明功能。图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典学习必备 欢迎下载 7若已知上面题 5 各电路输入波形如图 P4.7 所示，试对应画出输出 F1、F2的波形。8TTL 反相器噪声容限示意图见图 P48 所示。请估算出输入分别为高电位和低电位时的噪声容限 UNH和 UNL的值。参考答案：1、解：注意教材表 4.4.1 各种类型集成逻辑门的典型参数表中，第一行是基本 TTL 门的典型参数，属于 74 系列，我们将在第五、六章经常遇到型号为 74 系列的中规模集成电路。第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗 TTL 门的典型参数，属于 74LS 系列，我们也将在第五、六章经常遇到型号为 74LS 系列的中、小规模集成电路。同学们在以后的学习中，通过作业和实验会逐渐熟悉这几个系列的集成电路。表中的“输入电流”应理解为输入端的电流，它可能是流入，也可能是流出。同理，表中的“输出电流”应理解为输出端的电流，它可能是流入，也可能是流出。表中把电流流入标为“”，把电流流出标为“”。当前一级门输出为低电平时，后一级门的电流就要流入前一级门。当前一级门输出为高电位图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典学习必备 欢迎下载 时，将有电流从前一级门流出至后一级门。前一级门输出高电位时：前一级门输出低电位时：一般取 NOH和 NOL的最小值作为扇出系数 NO（本题两者相等），所以 NO为 10。2、解：F1=A F2=AB F3=A+B 3、解：本题应将各个表达式化为对应的逻辑函数形式，然后用对应的门电路来实现。（a）中应将 F1化成或非形式，方法是：先求反函数 F1的最简与或式，再反一次，再加两道反，其中一道反保留，一道反用摩根定理。（b）、（c）中应将 F2、F3化成与非形式，方法是：先求 F2的最简与或表达式，再加两道反，其中一道反保留，一道反用摩根定理。F1=B+ACD F1=B(A+C+D)F2=AD+AB 图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典学习必备 欢迎下载 (a):（b）（c）4、解：F1=A+B F2=A B F3=ABAB F4=ABC D=ABC+D 5、解；F1=A（X=0）、F1=B（X=1）；F2=AB（X=0）、F2=AC（X=1）6、解：7、解：图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典学习必备 欢迎下载 8、解：UNH=UOH(min)-UIH(min)=2.4-2=0.4V UNL=UOL(max)-UIL(max)=0.8-0.4=0.4V 图所示说明各电路的输出状态例三态门电路及符号如图当输入变量及的状态为已知时说明输出的状态学习必备欢迎下载时时高阻态第二部分即学即练第四章门电路自测练习根据教材表的数据求一个低功耗门最多能带几个低功耗门请随意条件用两个或非门实现用三个与非门实现用四个与非门实现写出图各电路输出的逻辑表达式学习必备欢迎下载分别写出图所示电路当和时输出和的表达式分别写出图各电路输出的表达式说明功能学习必备欢迎下载若已知上面题电位时的噪声容限和的值参考答案解注意教材表各种类型集成逻辑门的典型参数表中第一行是基本门的典型参数属于系列我们将在第五六章经常遇到型号为系列的中规模集成电路第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗门的典