1、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 BI BS 。三极管饱和导通的 IBS是 I BS（V CCU CES）/Rc 。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、2.7V、0.5V 。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、2.4V、0.4V 。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
2、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 。A.TSL 门 B.OC 门 C.漏极开路门 D.CMOS 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 1.5mA，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 。A.N=5 B.N=10 C.N=20 D.N=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
3、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 3k 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 UD = 1.7
4、V，参考工作电流 ID = 10mA， 某 TTL 门输出的高低电平分别为 UOH = 3.6V，U OL = 0.3V，允许的灌电流和拉电流分别为 IOL = 15mA，I OH = 4mA。则电阻 R 应选择 D 。A.100 B. 510 C.2.2 k D.300 图 1-60 题 1.17 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 。A.5V、3.6V、0.3V B.6V、3.6V、0.3V C.6V、5.8V、0.1V 1
5、-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
6、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、集电极电流 ，并求出 。BICICV图1-50 题1-4图解：假设三极管集电极-发射极饱和压降 V3.0CE(sat)（a） ，饱和电流mA104.576BI BBS mA234.05712II 所以三极管处于放大状态，则 ，.04.5CIV8.621CV(b) ，饱和电流mA43.075BI BBSmA078.63. II 所以三极管处于饱和状态，则 ，A078.CI V.C（c）等效输入电压 ，1515IV等效输入电阻 ，则kR.B，饱和电流mA24.07BI BBS mA245.0
7、6723. II 所以三极管处于放大状态，则 ，.14.0CIV16.24.15CV（d） ， ，0BICIV15（e）假设三极管处于放大状态 ，mA275.02BI饱和电流 BBS 94.50713.5II 所以三极管处于放大状态，则 ，5.13BEIV7.3025EBIV1-5 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
8、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、 、 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。2Y34图1-51 题1-6图解： ， 。ABCDEY1 EDCBAY2，F3 F1-7 图1-52所示的TTL门电路中，输入端1、2、3为多余输入端，试问哪些接法是正确的？图1-52 题1.7图答：图a、b、d、e、g是正确的。1-8 电路如图1-53所示，试写出各电路的逻辑表达式。a) b) c) d)图
9、1-53 题1.8图答： ， ， ，AY0YA1-9 图1-54所示电路是用TTL反相器74LS04来驱动发光二极管的电路，试分析哪几个电路图的接法是正确的，为什么？设LED的正向压降为1.7，电流大于1m时发光，试求正确接法电路中流过LED的电流。图1-54 题1.9图解：b图和d图的接法是正确的，因为其它两种接法的工作电流不满足要求。b图，当输出为高电平时，流过LED的电流大于 ；mA17.2d图，当输出为低电平时，流过LED的电流大于 。8.2501-10 电路如图1-55所示，测得各引脚的逻辑电平如表1-15所示，试分析该电路是否有问题？如果有问题，则分析哪一个门电路发生了故障？图1-
10、55 题1.10图表1-15 各引脚的逻辑电平引脚 逻辑电平1 高2 低3 低4 低5 低6 高7 低8 高9 低10 低11 低12 低13 高14 高答：第2、5个非门发生故障。1-11 图1-56所示，在测试TTL与非门的输出低电平 UOL时，如果输出端不是接相当于8个与非门的负载电阻 RL，而是接 ，会出现什么情况，为什么？RL图1-56 题1-11图答：此时，输出低电平会超过允许值，因为，当负载电流太大时，与非门输出级的驱动管（发射极接地的三极管）的饱和条件将不再满足，管子会处于放大状态，集电极电位会上升，即输出电平上升。1-12 具有推拉输出级的TTL与非门输出端是否可以直接连接在
11、一起？为什么？答：不可以直接连接在一起。如果一个门导通，另一个门截止，其输出级工作电流很大，可能会损坏器件。1-13 如图1-57图所示为TTL与非门组成的电路，试计算门G 1能驱动多少同样的与非门电路。要求G 1输出高、低电平满足 VOH3.2V，V OL0.4V。与非门的输入电流为IIL-1.6mA, IIH40A。V OL0.4V 时输出电流最大值为I OL(max)16mA, V OH3.2V时输出电流最大值为I OH(max)0.4mA。G 1的输出电阻忽略不计。图1-57 题1-13图解：当一个TTL与非门的所有输入端并联起来时，总的高电平输入电流为 nIIH，而低电平电流则为I
12、IL。当输出低电平时，N个负载门灌入的电流不得超过I OL(max)，即OL(max)也就是说 106.当输出高电平时，N个负载门拉出的电流不得超过 ，即max)OH（Imax)OHIL)2(（也就是说 ，故门G 1能驱动5个同样的与非门电路402.AmN1-14 电路如图 1-58a、b、c 所示，已知 、 波形如图 1-58 d)所示，试画出相应的Y 输出波形。a） b) c)d)图1-58 题1-14 图答：a)与非门的功能b)输出始终为高阻c)输出为高阻1-15 如图1-59 a)所示电路，是用门驱动发光二极管的典型接法。设该发光二极管的正向压降为1.7，发光时的工作电流为10m，非门
13、7405和74LS05的输出低电平电流 分别为16m和8m。试问：IOLmax1）应选用哪一型号的门？2）求出限流电阻 的数值。3）图1-59 b)错在哪里？为什么？图1-59 题1-15图解：1 ）应选用 7405。2） ，R 应选用 300 欧姆的电阻。kR3.010.753） OC 门在使用时，输出端必须接上拉电阻到电源正极，否则，其输出的两种状态则分别为低电平和高阻态。b 图中输出端与电源正极之间没有接上拉电阻，所以，所接的发光二极管不管是什么情况均不会发光。1-16 如图1-60所示电路，试写出输出与输入的逻辑表达式。图1-60 题1-16图答： ABY11-17 画出图1-61所示
14、三态门的输出波形。图1-61 题1-17图 a) 电路 b)输入波形b)久 ABYAB久 久久 1-18 如图1-62所示为一继电器线圈驱动电路。要求在v IV IH时三极管V截止，而v I0时三极管饱和导通。已知OC门输出管截止时的漏电流I OH100A，导通时允许流过的最大电流I OL(max)10mA，管压降小于 0.1V，导通内阻小于20。三极管50，饱和导通内阻R CE(sat)= 20。继电器线圈内阻240，电源电压VCC 12V、V EE=8V，R 2=3.2k，R 3=18k，试求R 3的取值范围。图1-62 题1-18图解： 时，OC门输出低电平 ，使三极管T截止， ，设I R1IHVvV1.0OL0B方向自上而下，设I R2方向自左而右，OC门的负载电流I OL方向自右而左，则LM32EL1C21OL IRIR于是 k14.82.3)0(1.32EOLMC1RVI时，OC门输出高电平 ，使三极管T饱和导通，设其饱和压降ILvOH，三极管的集电极电流3.0CESVmA75.481023.RCESVI其基极电流应满足 9.57.48BSCII设 的方向从右到左， 的方向自上而下，则OHR3I mAVII 458.1)(7.095.3EBR3BR2 由 得)(OHR21C1CE2OH IIVR
