数字电路和集成逻辑门电路习题解答
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思考题与习题
1-1 填空题
1)三极管截止的条件是U BE ≤0V。三极管饱和导通的条件是I B≥
I BS。三极管饱和导通的I BS是I BS≥(V CC-U CES)/βRc。
2)门电路输出为高电平时的负载为拉电流负载,输出为低
电平时的负载为灌电流负载。
3)晶体三极管作为电子开关时,其工作状态必须为饱和状态或截止
状态。
4) 74LSTTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。
74TTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。
5)OC门称为集电极开路门门,多个OC门输出端并联到一起可实现线与功能。
6) CMOS 门电路的输入电流始终为零。
7) CMOS 门电路的闲置输入端不能悬空,对于与门应当接到高电平,对于
或门应当接到低电平。
1-2 选择题
1)以下电路中常用于总线应用的有 abc 。
门门 C.漏极开路门与非门
2)TTL与非门带同类门的个数为N,其低电平输入电流为,高电平输入电流为10uA,最大灌电流为15mA,最大拉电流为400uA,选择正确答案N最大为 B 。
=5 =10 C.N=20 =40
3)CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是 ACD 。
A.微功耗
B.高速度
C.高抗干扰能力
D.电源范围宽
4)三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可 D 。
A.降低饱和深度
B.增加饱和深度
C.采用有源泄放回路
D.采用抗饱和三极管
5)对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以 ABD 。
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
6)以下电路中可以实现“线与”功能的有 CD 。
A.与非门
B.三态输出门
C.集电极开路门
D.漏极开路门
7)三态门输出高阻状态时, ABD 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
8)已知发光二极管的正向压降U D = ,参考工作电流I D = 10mA , 某TTL 门输出的高低电平分别为U OH = ,U OL = ,允许的灌电流和拉电流分别为 I OL = 15mA ,I OH = 4mA 。则电阻R 应选择 D 。
Ω B. 510 Ω k Ω Ω
图1-60 题 图
9)74HC ×××系列集成电路与TTL74系列相兼容是因为 C 。
A.引脚兼容
B.逻辑功能相同
C.以上两种因素共同存在
10)74HC 电路的最高电源电压值和这时它的输出电压的高、低电平值依次为 C 。
、、 、、 、、
1-3 判断题
1)普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起,否则可能会损坏器件。(√ ) 2)集成与非门的扇出系数反映了该与非门带同类负载的能力。( √ )
3)将二个或二个以上的普通 TTL 与非门的输出端直接相连,可实现线与。( × ) 4)三态门的三种状态分别为:高电平、低电平、不高不低的电压。( × ) 5)TTL OC 门(集电极开路门)的输出端可以直接相连,实现线与。(√ ) 6) 当TTL 与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。( √ )
7)TTL 集电极开路门输出为1时由外接电源和电阻提供输出电流。(√ ) 8) CMOS OD 门(漏极开路门)的输出端可以直接相连,实现线与。( √ ) 9) CMOS 或非门与TTL 或非门的逻辑功能完全相同。(√ )
1-4 试判断图1-50所示各电路中三极管工作处在什么状态,分别求出它们的基极电流
B I 、集电极电流
C I ,并求出C V 。
图1-50 题1-4图
解:假设三极管集电极-发射极饱和压降V 3.0CE(sat)=V (a )mA 104.051
7
.06≈-=
B I ,饱和电流B BS m A 234.0507.1113.012I I >≈-⨯-=
β 所以三极管处于放大状态,则m A 2.5104.050B C =⨯==I I β,
V 8.62.5112C =⨯-=V
(b) mA 143.030
7.05≈-=
B I ,饱和电流B BS m A 078.0607
.433.05I I <≈=⨯-=
β 所以三极管处于饱和状态,则m A 078.0BS C ==I I ,V 3.0C =V (c )等效输入电压V 18.31551153
55I =⨯++-
=V ,
等效输入电阻Ω=+⨯=k R 5.1151
1551
15B ,则
mA 214.07.0V B I ≈-=
R I B ,饱和电流B BS mA 2454.060
7
.1423.015I I >≈-⨯-=β 所以三极管处于放大状态,则m A 42.6214.030B C =⨯==I I β,
V 16.242.6215C =⨯-=V
(d )0B =I ,0C =I ,V 15C =V (e )假设三极管处于放大状态mA 275.050
127
.0105≈⨯+-+=B I ,
饱和电流B BS m A 294.050
7
.141103.05I I >≈=⨯+-=
β
所以三极管处于放大状态,则m A 75.13B E ==I I β,
V 75.37.025E =--=B I V
1-5 为什么TTL 与非门电路的输入端悬空时,可视为输入高电平?对与非门和或非门而言,不用的输入端有几种处理方法?
答:从TTL 与非门的输入端负载特性可知,当其输入端所接电阻大于其开门电阻时,相当于输入端为高电平,输入端悬空时,其输入端所接电阻相当于无穷大,大于其开门电阻,所以可视为输入高电平。对与非门而言,不用的输入端有三种处理方法:悬空、接高电平或和其它输入端并联使用;对或非门而言,不用的输入端有两种处理方法:接低电平或和其它输入端并联使用。
1-6 电路如图1-51所示,其中与非门、或非门为CMOS 门电路。试分别写出图中1Y 、2Y 、3Y 、4Y 的逻辑表达式,并判断如图所示的连接方式能否用于TTL 电路。
图1-51 题1-6图