数字电子技术第二章(逻辑门电路)作业及答案
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第二章(逻辑门电路)作业及答案
1.逻辑门电路如下图所示:
(1)电路均为TTL电路,试写出各个输出信号的表达式。
(2)电路若改为CMOS电路,试写出各个输出信号的表达式。
答案:(1),,,(2),,,
2、已知TTL反相器的电压参数为V IL(max)=0.8V,V OH(min)=3V,V TH=1.4V,V IH(min)=1.8V,V OL(max)=03V,V CC=5V,试计算其高电平噪声容限V NH和低电平噪声容限V NL。
答案:V NL= V IL(max) - V OL(max)=0.5V,V NH= V OH(min) - V IH(min) =1.2V。
3、 试写出图2-1、图2-2所示逻辑电路的逻辑函数表达式。
解:(1)(2)
4、试分析图2-3所示MOS电路的逻辑功能,写出Y端的逻辑函数式,并画出逻辑图。
5、试简要回答下列问题。
(1)有源(图腾柱)输出与集电极开路(OC)输出之间有什么区别?
解:OC门输出端只能输出低电平和开路状态,其输出级需要上拉电阻才能输出高电平,且上拉电源可以与芯片电源不同,因此常用于不同电源电压芯片之间实现信号电平变换,OC门输出端可以并联实现线与;
有源输出可以输出低电平与高电平,两个有源输出端连接在一起时,若是一个输出端输出高电平,另外一个输出端输出低电平时,可引起较大电流损坏输出级。
(2)TTL逻辑电路输入端悬空时,可视为输入高电平信号处理,而CMOS逻辑电路输入端则不允许悬空使用,试说明其原因。
解:因为CMOS电路的输入端具有非常高的输入阻抗,容易受到干扰,一旦受到干扰后,会使输出电平发生转换,产生功耗,因此输入端不能悬空,应该连接确定的逻辑电平。
6.请查阅74LS00芯片手册(常规温度范围的),回答如下问题:
(1)电源电压范围;
(2)输出高电平电压范围;
(3)输出低电平电压范围;
(4)输入高电平电压范围;
(5)输入低电平电压范围;
(6)该芯片的电源电流;
(7)典型传播延迟时间;
(8)扇出系数。
解:(1)电源电压范围4.75~5.25V
(2)输出高电平范围:当|I OH|≤0.4mA时:2.7V~5V
(3)输出低电平范围:当I OL≤8mA时:0~0.5V
(4)输入高电平电压范围:2V~5V
(5)输入低电平电压范围;0~0.8V
(6)该芯片的静态电源电流;
5.5V时:I CCH=1.6mA/每封装
5.5V时:I CCL=4.4mA/每封装
(7)典型传播延迟时间;
t PHL =10ns;
t PLH=9ns;
(8)扇出系数。
高电平输入电流I IH=20μA,输出I OH为400μA,因此高电平扇出系数为20。
低电平输入电流I IL=0.4mA,输出I OL为8mA,因此低电平输出心事为20。