2022年逻辑门电路-习题答案 .pdf

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1、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F1F6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 F1F6。1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 题图 2.2 解: (a) Ibs=3105010?V=0.2mA ib=310507.06?-VV=0.106m

2、A ib IbsT2饱和， F2 0 (c) Ibs=CCRE=31023015?V=0.25mA ib=310107.05?-VV-310507.02?+VV=0.106mA ibIbs所以 T3饱和F2 0 2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - (d) 因为Vbe40 所以T4截止F2=12V (e) Ibs=3104503.0)10(5?-VVV=0.07mA ib=33104511027.0)10(5?+?

3、-VVV=0.069mA ib IbsT5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，VbeT 饱和VF02.4 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）

4、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， VbeT 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Y1Y8状态。5名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 17 页

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 F1F6的逻辑函数，并对应A、B波形画出 F1F6的波形。题图 2.9 解：6名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6

6、 页，共 17 页 - - - - - - - - - 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - 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

7、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EN1ENn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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

8、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - 2.14 按下列函数画出NMOS 电路图。123()()(FABCDE HGFABCDABCDFAB=+=+=)解： (1) (2) (3) 9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - 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

9、 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+=1BAF=2解： (1)CDABCDABF?=+=110名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - (2) BABABAABABBAF+=+=22.18 TTL 与非门输入端悬空相当于什么电

10、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 =

11、 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - 题图 2.19解: (1) F1=3.6V, F2=0V (2) F1=3.6V, F2=0V (3) F1=3.6V

12、, 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页

13、 - - - - - - - - - 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=32.23 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

14、- - - - - - - 第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - 解: (a)CAACFFCCACAFCC+=?=111101, 1, 0, 0, 1(b) CBAFAFCCABFCC+=?=222, 1, 0, 0, 1(c) 11, 1, 01, 0, 1333=?=FFCCFCC2.24 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II

15、L=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：() ()maxmin3/5.03.23.27 k(20.230.05) 10LCCOHOHIHRVVnImI-=-+-=+?() ()minmax3/5.00.40.39 k(153 1.1) 10LCCOLOLILRVVImI-=-=-?所以，选定的 RL值应在 3.27 k? 与 0.39 k? 之间，可以取 RL = 12 k? 。14名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

16、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - 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) 1AAF+=(b) 3213211AAAAAAF+=(c) ()()BABABABABABAABF=+=+=?=32.26 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

17、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - 2.27 画出实现下列逻辑函数的CMOS 电路。F1(A、B、C) = AB + CF2(A、B、C) = AB + CD解: 1. 2. 16名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - 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 2-1

18、7 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（2V） ，VOL=0.05V 小于 VIL（ 0.8V） ； CMOS IOH=0.5mA 大于IIH（20uA） ，符合匹配原则，故可以直接驱动。因为 IOL5V，则须加电平变换电路2.29 把题图 2.29 所示的或非门电路变成与或门电路。题图 2.29 解: 与或门电路如右图。2.30把题图 2.30 所示的门电路变换成与非门电路。题图 2.30 解: 与非门电路如右图。17名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -