第3章门电路课后答案.doc

1、数字电子技术基础参考答案 第二章- 1 -第三章 门 电 路【题 3.1】 在图 3.2.5 所示的正逻辑与门和图 3.2.6 所示的正逻辑或门电路中,若改用负逻辑,试列出它们的逻辑真值表,并说明 Y 和 A,B 之间是什么逻辑关系。图 3.2.5 的负逻辑真值表A B Y1 1 11 0 10 1 10 0 0YAB图 3.2.6 的负逻辑真值表A B Y1 1 11 0 00 1 00 0 0YAB【题 3.5】已知 CMOS 门电路的电源电压 ，静态电源电流5DV，输入信号为 200 的方波（上升时间和下降时间可忽略不2DIZKH计） ，负载电容 ，功耗电容 ，试计算它的静态功20LCp

2、F20pdCF耗、动态功耗、总功耗和电源平均电流。【解】静态功耗 615.1SDPIVmW动态功耗 21252001.0DLpdCf mW总功耗 .TOSD电源平均电流 10.25TPImAV【题 3.5】已知 CMOS 门电路工作在 5V 电源电压下的静态电源电流 ，5A在负载电容 ，输入信号频率为 500 的方波时的总功耗为10LCpF为 ZKH1.56mW 试计算该门电路的功耗电容的数值。【解】首先计算动态功耗 数字电子技术基础参考答案 第二章- 2 -31.5601.54DTOSDPIVmW根据 得2LpdCf312252.031DpdPFpfV【题 3.7】 试分析图 P3.7 中各

3、电路的逻辑功能，写出输出逻辑函数式。ABCV D DY（ a ）BCV D DY（b ）A数字电子技术基础参考答案 第二章- 3 -ABDCI N HV D DY( c )图 P 3 . 7【解】（a） YABC（b） （c） DINH【题 3.11】 在图 P3.11 的三极管开关电路中,若输入信号 的高、低电平Iv分别为 ,试计算在图中标注的参数下能否保证50IHILVV、时三极管饱和导通、 时三极管可靠地截止？三极管的饱和IvILv导通压降 ,饱和导通内阻 。如果参数配合不当，.1CEsat 20CEsatR则在电源电压和 不变的情况下，应如何修改电路参数？R数字电子技术基础参考答案 第

4、二章- 4 - 1 0 V+ 1 0 V图 P 3 . 1 15.1K8R2CovIv30【解】利用戴维宁定理接至基极与发射极间的外电路化简为由等效电压和等效电阻 串联的回路，如图 A3.11(a)所示。其中EvER，105.8I185.3.97K若 则 故三极管处于截止状态， 。1,vV2,E 01vV若 ，则 而临15.61.69, .25,397EBBvVvi mAR界饱和基极电流 。可见，10.3CsatBSEtI三极管不饱和，为了使三极管在 时能饱和导通，可以减,BSiI5IvV小 的阻值或用 值更大的三极管。1R1 0 V图 A 3 . 1 1 ( a )beV Ebe5.K2RI

5、v R数字电子技术基础参考答案 第二章- 5 -【题 3.12】 在图 P3.12 两个电路中,试计算当输入分别接 0V,5V 和悬空时输出电压 的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后0vV，电路参数如图中所注。三极管的饱和导通压降.7BE,饱和导通内阻 。1Csat20CEsatR- 8 V图 P 3 . 1 21R3KIvOv24.73C0+ 5 V【解】当输入断悬空时，用戴维宁定理可将接至与发射极间的外电路等效地化为由 和 串联的单回路，如图 A3.12(b)所示。 其中EVR5818(34.7)(34.7)., 5.34.71EVRK。所以 。而0BimA故 三极管50

6、.1.492CEsatStVvI mAR ,BSiI处于饱和导通状态， 。0.CESV数字电子技术基础参考答案 第二章- 6 -5 V8 V图 A 3 . 1 2 ( a )beV Ebe4.7K1R2 R33当输入端接有 时，仍将接至基极与发射极间的外电路简化为 与1 E串联的形式，如图 A3.1(c)所示。其中 ER。84.718., 3.74.71II EvVRK若 则 三极管截止， 。10,6EV05V若 ，则 。可见 52.3, .47BimA,BSiI三极管饱和导通， 。0.1CES5 V8 V图 A 3 . 1 2 ( c )beV Ebe4.7K1R2 R33Iv【题 3.13

7、】试分析图 P3.13 中各电路的逻辑功能，写出输出逻辑函数式。数字电子技术基础参考答案 第二章- 7 -YV C CAB( a )ABV C CY( b )ABYV C C( c )数字电子技术基础参考答案 第二章- 8 -1212()0AGYAG 1G 1V C CY( d )图 P 3 . 1 3【解】（a） YB（b）（c） （OC 门）（d） 当（三态输出的反相器）高阻态 当【题 3.16】 在图 P3.16 有 74 系列 TTL 与非门组成的电路中,计算门 能驱动多少同MG样的与非门。要求 输出的高，低电平满足 与MG3.2,0.4OHOLVV。非门的输入电流为 时输出电流最11

8、.6,40LHImAIL。大值为 时输出电流最大值为(max),32OLOIV的输出电阻可忽略不计。()0.4HMG数字电子技术基础参考答案 第二章- 9 -【解】 当 V 时，可求得0.4OL()16.LmasIn当 时，可求得32OHV()10.4 5masIn故 能驱动 5 个同样的与非门。MG【题 3.17 】在图 P3.17 有 74 系列或非门组成的电路中，试求门 能驱MG动多少个同样的或非门。要求 输出的高、低电平满足MG。或非门每个输入端的输入电流为3.2,0.4OHOLVV。 时输出电流的最大值为16ILIHmA0.4OLV时的输出电流的最大值为 ，(),3.2OasO(ma

9、x)0.4OHIA的输出电阻可忽略不计。MG【解】 当 时，可以求0.4OLV得 (max)1652.LIn当 时，又可求得3OHV(max)0.4 52In故 能驱动 5 个同样的或非门。MG【题 3.18】 试说明在下列情况下，用万用电表测量图 P3.18 的 V12 端得到GM图 P3.16GM图 P3.17数字电子技术基础参考答案 第二章- 10 -的电压各为多少：（1） v11 悬空；（2） v11 低电平（0.2 V） ；（3） v11 高电平（3.2V） ；（4） v11 经 51 电阻接地；（5） v11 经 10 k 电阻接地。图中的与非门为 74 系列的 TTL 电路，万用

10、电表使用 5V 量程，内阻为 20 k /V。【解】 这时相当于 v12 端经过一个 100 k 的电阻接地。假定与非门输入端多发射极三极管每个发射结的导通压降均为 0.7V，则有（1） v12 1.4V（2） v12 0.2V（3） v12 1.4V（4） v12 0 V（5） v12 1.4V【题 3.19】 若将上题中的与非门改为 74 系列 TTL 或非门，试用在上列五种情况下测得的 v12 各为多少？【解】 由图 3.4.22 可见，在或非门中两个输入端电平互不影响，故 v12 始终为 1.4V。【题 3.21】 在图 P3.21 电路中 和 C 构成输入滤波电路。当开关 S12,R闭合时，要求门电路的输入电压 当开关 S 断开时，要求门电路0.4;LV的输入电压 试求 和 的最大允许阻值。 为 74LS 系14,HV1215G列 TTL 反相器，它们的高电平输入电流 低电平输入电流1,HIA。10.LImA【解】当 S 闭合时 被短路，故有1R12()0.4.25LmasVKI当 S 短开时，门电路的高电平输入电流流经 和 ，故得到1R2112max4() 05.CHVI&Vv1V12图 P3.18