3第三章集成逻辑门
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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 Ω≤≤Ω,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 Ω≤≤Ω,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 4.723520CC OL L OL V V V R I mA−≥==Ω,所以综上所述限流电阻应该为:2256.4389.6L R Ω≤≤Ω。
【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 Ω,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 Ω时相当于在输入端得到高电平“1”,关门电阻R OFF ≤0.8K Ω时相当于在输入端得到低电平“0”。
第3章逻辑门电路3.1 概述逻辑门电路:用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路。
简称门电路.用逻辑1和0 分别来表示电子电路中的高、低电平的逻辑赋值方式,称为正逻辑,目前在数字技术中,大都采用正逻辑工作;若用低、高电平来表示,则称为负逻辑。
本课程采用正逻辑。
获得高、低电平的基本方法:利用半导体开关元件的导通、截止(即开、关)两种工作状态.在数字集成电路的发展过程中,同时存在着两种类型器件的发展。
一种是由三极管组成的双极型集成电路,例如晶体管-晶体管逻辑电路(简称TTL电路)及射极耦合逻辑电路(简称ECL电路).另一种是由MOS管组成的单极型集成电路,例如N-MOS逻辑电路和互补MOS(简称COMS)逻辑电路。
3。
2 分立元件门电路3。
3.1二极管的开关特性3.2.2三极管的开关特性NPN型三极管截止、放大、饱和3种工作状态的特点工作状态截止放大饱和条件i B=0 0<i B<I BS i B>I BS工作特点偏置情况发射结反偏集电结反偏u BE〈0,u BC〈0发射结正偏集电结反偏u BE>0,u BC〈0发射结正偏集电结正偏u BE〉0,u BC〉集电极电流i C=0 i C=βi B i C=I CSce间电压u CE=V CC u CE=V CC-i C R cu CE=U CES=0.3Vce间等效电阻很大,相当开关断开可变很小,相当开关闭合3.2。
3二极管门电路1、二极管与门2、二极管或门u A u B u Y D1D20V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V0V4。
3V4。
3V4.3V截止截止截止导通导通截止导通导通3。
2.4三极管非门3。
2。
5组合逻辑门电路1、与非门电路2、或非门电路3.3 集成逻辑门电路一、TTL与非门1、电路结构(1)抗饱和三极管作用:使三极管工作在浅饱和状态。
因为三极管饱和越深,其工作速度越慢,为了提高工作速度,需要采用抗饱和三极管。
构成:在普通三极管的基极B和集电极C之间并接了一个肖特基二极管(简称SBD)。
《电子技术基础与技能》教案-集成逻辑门电路第一章:集成逻辑门电路概述教学目标:1. 理解集成逻辑门电路的概念和分类。
2. 掌握集成逻辑门电路的基本原理和特性。
3. 能够分析集成逻辑门电路的应用和实际意义。
教学内容:1. 集成逻辑门电路的概念和分类。
2. 集成逻辑门电路的基本原理和特性。
3. 集成逻辑门电路的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解集成逻辑门电路的概念、分类、原理和特性。
2. 通过举例和实际案例,分析集成逻辑门电路的应用和实际意义。
3. 引导学生进行思考和讨论,提高对集成逻辑门电路的理解和认识。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对集成逻辑门电路概念和分类的理解。
2. 布置课后习题,巩固学生对集成逻辑门电路原理和特性的掌握。
3. 组织小组讨论,评估学生对集成逻辑门电路应用和实际意义的理解。
第二章:与门(AND Gate)教学目标:1. 理解与门的概念和功能。
2. 掌握与门的真值表和逻辑表达式。
3. 能够分析与门的应用和实际意义。
教学内容:1. 与门的概念和功能。
2. 与门的真值表和逻辑表达式。
3. 与门的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解与门的概念和功能。
2. 通过举例和实际案例,分析与门的应用和实际意义。
3. 引导学生进行思考和讨论,提高对与门的真值表和逻辑表达式的理解。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对与门概念和功能的理解。
2. 布置课后习题,巩固学生对与门的真值表和逻辑表达式的掌握。
3. 组织小组讨论,评估学生对与门应用和实际意义的理解。
第三章:或门(OR Gate)教学目标:1. 理解或门的概念和功能。
2. 掌握或门的真值表和逻辑表达式。
3. 能够分析或门的应用和实际意义。
教学内容:1. 或门的概念和功能。
2. 或门的真值表和逻辑表达式。
3. 或门的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解或门的概念和功能。
2. 通过举例和实际案例,分析或门的应用和实际意义。
第一章 数制与编码1、二、八、十、十六进制数的构成特点及相互转换;二转BCD :二B 到十D 到BCD ,二B 到十六H ,二B 到八O2、有符号数的编码;代码的最高位为符号位,1为负,0为正3、各种进制如何用BCD 码表示;4、有权码和无权码有哪些?BCD 码的分类:有权码:8421,5421,2421 无权码:余3码,BCD Gray 码 例:1、〔1100110〕B =〔0001 0000 0010〕8421BCD =〔102〕D =〔 66 〕H =〔146〕O〔178〕10=〔10110010〕2=〔0001 0111 1000 〕8421BCD =〔B2 〕16=〔 262〕8 2、将数1101.11B 转换为十六进制数为〔 A 〕A. D.C HB. 15.3HC. 12.E HD. 21.3H 3、在以下一组数中,最大数是〔 A 〕。
A.(258)D1 0000 0010B.(100000001 )B 257C.(103)H 0001 0000 0011259D.(001001010111 )8421BCD 2574、假设用8位字长来表示,〔-62〕D =( 1011 1110)原5、属于无权码的是〔B 〕A.8421 码B.余3 码 和 BCD Gray 的码C.2421 码D.自然二进制码 6、BCD 码是一种人为选定的0~9十个数字的代码,可以有许多种。
〔√〕 第二章 逻辑代数根底1、根本逻辑运算和复合逻辑运算的运算规律、逻辑符号;F=AB 与 逻辑乘 F=A+B 或 逻辑加F=A 非 逻辑反2、逻辑代数的根本定律及三个规则;3、逻辑函数表达式、逻辑图、真值表及相互转换;4、最小项、最大项的性质;5、公式法化简;卡诺图法化简〔有约束的和无约束的〕。
例:1、一个班级中有四个班委委员,如果要开班委会,必须这四个班委委员全部同意才能召开,其逻辑关系属于〔 A 〕逻辑关系。
A 、与B 、或C 、非 2、数字电路中使用的数制是〔 A 〕。
第一章绪论一、填空题1、根据集成度的不同,数字集成电路分位以下四类:小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路。
2、二进制数是以2为基数的计数体制,十六体制数是以16为基数的计数体制。
3、二进制数只有0和1两个数码,其计数的基数是2,加法运算的进位规则为逢二进一。
4、十进制数转换为二进制数的方法是:整数部分用除2取余法,小数部分用乘2取整法,十进制数23.75对应的二进制数为10111.11。
5、二进制数转换为十进制数的方法是各位加权系数之和,二进制数10110011对应的十进制数为179。
6、用8421BCD码表示十进制时,则每位十进制数可用四位二进制代码表示,其位权值从高位到低位依次为8、4、2、1。
7、十进制数25的二进制数是11001,其对应的8421BCD码是00100101。
8、负数补码和反码的关系式是:补码=反码+1。
9、二进制数+1100101的原码为01100101,反码为01100101,补码为01100101。
-1100101的原码为11100101,反码为10011010,补码为10011011。
10、负数-35的二进制数是-100011,反码是1011100,补码是1011101。
二、判断题1、二进制数有0~9是个数码,进位关系为逢十进一。
()2、格雷码为无权码,8421BCD码为有权码。
(√)3、一个n位的二进制数,最高位的权值是2^n+1。
(√)4、十进制数证书转换为二进制数的方法是采用“除2取余法”。
(√)5、二进制数转换为十进制数的方法是各位加权系之和。
(√)6、对于二进制数负数,补码和反码相同。
()7、有时也将模拟电路称为逻辑电路。
()8、对于二进制数正数,原码、反码和补码都相同。
(√)9、十进制数45的8421BCD码是101101。
()10、余3BCD码是用3位二进制数表示一位十进制数。
()三、选择题1、在二进制技术系统中,每个变量的取值为(A)A、0和1B、0~7C、0~10D、0~F2、二进制权值为(B )A、10的幂B、2的幂C、8的幂D、16的幂3、连续变化的量称为(B )A、数字量B、模拟量C、二进制量D、16进制量4、十进制数386的8421BCD码为(B)A、0011 0111 0110B、0011 1000 0110C、1000 1000 0110D、0100 1000 01105、在下列数中,不是余3BCD码的是(C )A、1011B、0111C、0010D、10016、十进制数的权值为(D )A、2的幂B、8的幂C、16的幂D、10的幂7、负二进制数的补码等于(D )A、原码B、反码C、原码加1D、反码加18、算术运算的基础是 ( A )A 、加法运算B 、减法运算C 、乘法运算D 、除法运算9、二进制数-1011的补码是 ( D )A 、00100B 、00101C 、10100D 、1010110、二进制数最高有效位(MSB )的含义是 ( A )A 、最大权值B 、最小权值C 、主要有效位D 、中间权值第二章 逻辑代数基础一、填空题1、逻辑代数中三种最基本的逻辑运算是与运算、或运算、非运算。
第三章集成逻辑门电路一、选择题1、三态门输出高阻状态时,( )就是正确的说法。
A、用电压表测量指针不动B、相当于悬空C、电压不高不低D、测量电阻指针不动2、以下电路中可以实现“线与”功能的有( )。
A、与非门B、三态输出门C、集电极开路门D、漏极开路门3.以下电路中常用于总线应用的有( )。
A、TSL门B、OC门C、漏极开路门D、CMOS与非门4.逻辑表达式Y=AB可以用( )实现。
A、正或门B、正非门C、正与门D、负或门5.TTL电路在正逻辑系统中,以下各种输入中( )相当于输入逻辑“1”。
A、悬空B、通过电阻2、7kΩ接电源C、通过电阻2、7kΩ接地D、通过电阻510Ω接地6.对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以( )。
A、接电源B、通过电阻3kΩ接电源C、接地D、与有用输入端并联7.要使TTL与非门工作在转折区,可使输入端对地外接电阻RI( )。
A、>RONB、<ROFFC、ROFF<RI<ROND、>ROFF8.三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可( )。
A、降低饱与深度B、增加饱与深度C、采用有源泄放回路D、采用抗饱与三极管9.CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点就是( )。
A、微功耗B、高速度C、高抗干扰能力D、电源范围宽10.与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为( )。
A、CT74S肖特基系列B、 CT74LS低功耗肖特基系列C、CT74L低功耗系列D、 CT74H高速系列11.电路如图(a),(b)所示,设开关闭合为1、断开为0;灯亮为1、灯灭为0。
F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式( )。
F1F 2(a)(b)A.C AB F =1 )(2B A C F +=B.C AB F =1 )(2B A C F +=C. C B A F =2 )(2B A C F +=12.某TTL 反相器的主要参数为IIH =20μA;IIL =1、4mA;IOH =400μA;水IOL =14mA,带同样的门数( )。