数字电子技术习题第二章教材

一、教学要求1、掌握内容①基本门电路的逻辑特性与门：或门：非门：AB&A1AB≥1②常用门电路的逻辑特性AB&AB=1AB≥1AB&CD≥1⑴常用门电路的逻辑功能与非门：或非门：与或非门：异或门：⑵CMOS和TTL反相器输入、输出特性①CMOS反相器的输入输出特性原理图示意图输入特性输出特性结论：输入阻抗高108Ω带保护二极管时具有二极管保护网络特性。当UI=UIL=0,负载电流经TP流出（拉电流）当UI=UIH=VDD,负载电流经RL流入TN（灌电流）②TTL反相器的输入输出特性+VCC(5V)R1uIuo4k

AD1T1T2T3T4DR21.6k

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YIV/uImA/i012-11iI+VCC+5VuI+-uo1+VCC+5VuI+-uoRiRi/

026412uI/V输入特性IISIIHIIS≈1.1mAIIH≈15uA关门电阻ROFF≤0.7K开门电阻RON≥2.5KUthUth≈1.4V输出特性+VCC(5V)R1uIuo4k

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YUI=UIL时输出高电平:VOH=3.6VUI=UIH时输出低电平:VOH=0.3VIO经T3、D流出到负载与参考方向相反故为负（拉电流）。IO经负载流入T4与参考方向一致故为正（灌电流）。普通TTL门电路输出端不能直接接电源和接地也不能并联使用。注意！！⑶传输门、三态门、漏极和集电极开路门的逻辑符号与工作特点①传输门和三态门传输门三态门当C=1、传输门是传输信号的电压控制开关TP、TN均导通UO=UITP、TN均截止输入输出断开三态门输出端低电平VOL高电平VOH高阻态Z②漏极和集电极开路门漏极开路（OD门）+VCC+5VR1AD2T1T2T4R2R3YD1B+V

CCRC外接YAB&+V

CCRC集电极开路（OC门）两者符号相同特点无异输出端直接连接构成“线与”必须外接负载电阻到电源逻辑电平变换2、深入理解内容⑴CMOS和TTL与非门、或非门电路的工作原理⑵CMOS和TTL反相器的电压传输特性CMOSTTLUI=UIL时,UO=UOH;UI=UIH时,UO=UOLUOH＝VDDUOL=0VUTH＝0.5VDDUNL＝UNH=0.3VDDUOL=0.3VUOH＝3.6VUTH＝1.4VUNL＝UNH=0.4V⑶CMOS和TTL集成门电路的电源电压和传输延迟时间CMOS:VDD=3～18V)电源：TTL:VCC=5V传输延迟时间:CMOS：（CC400系列）tpd＝75nsTTL：（54/74系列）tpd＝10ns3、了解内容⑴半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性。⑵分立元件门电路的工作原理。⑶集成门电路的动态特性。⑷各种门电路的电路结构特点。⑸CMOS和TTL集成门电路的性能比较。二、重点与难点重点：1、门电路的逻辑功能。2、门电路的电气特性。难点：1、门电路的电气特性，输入、输出特性。2、门电路的内部电路及工作原理分析。难点但不是重点难点也是重点思考题与习题题2.1已知二极管电路和输入波形，画出输出波形。忽略二极管导通压降解：各输出波形如图所示。URURURU0U0U0U0二极管导通限幅二极管导通限幅二极管截止限幅二极管截止限幅UR2UR1题2.2⑴分析二极管电路⑵画出输出波形YI=ABCY2=A+B+C解：Y1Y2U0ABC题2.3已知场效应管导通电阻RON=500Ω估算下列电路输出电压幅度解：（a）UI=0V时，T截止Uoa＝VDD=10VUI=10V时，T导通（b）UI=0V时，TP截止Uob＝-VDD=-10VUI=-10V时，TP导通（c）UI=0V时TP导通TN截止Uoc=VDD=10VUI=10V时TN导通TP截止Uoc=VSS=0V题2.4确定下列CMOS门电路的输出表达式。YI=1Y3=1Y4=1Y6=0Y9=AY11=AY12=A题2.5判定下列CMOS门电路，哪些能正常工作，哪些不能。写出能正常工作的输出逻辑表达式。不能正常工作不能正常工作不能正常工作√×√×√×题2.6根据逻辑图和输入波形画出输出波形。ABY1Y2Y3Y4Y5Y7同Y2Y6略题2.7根据逻辑图写出逻辑表达式题2.9根据电路估算ib1，Iil，IiHUi＝0.3v时解：Ui＝3.6v时(T1倒置工作)OK题2.8根据CMOS逻辑图判断能否正常工作，写能正常工作的输出逻辑表达式。√√OK题2.10根据电路估算uo＝2.8V时IO值。解：∵IB3>IBS3∴T3饱和故IO=IB3+ICS3=(0.5+9.23)mA=9.73mA题2.11（1）已知TTL门电路的IIH=40uA，IIL=-1mA，IOL=10mA，IOH＝-400uA、UOL=0.2V、UOH＝3.6V时估算G1带拉电流和带灌电流的具体数值。解:（2）已知UD=1.8V,ID=(6～12)mA求R的取值范围题2.12比较TTL和CMOS输入特性+VDDuYuATPD1C1C2RSTND2D3VSS0IIUI-UDFVDD+UDFIIUI1UO+VDD（a）电路图（c）伏安特性（b）伏安特性测试图结论：CMOS是压控器件输入阻抗＞108Ω正常情况无栅流伏安特性实际是输入端二极管保护网络的特性。+VCC(5V)R1uIuo4k

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Y1iI+VCC+5VuI+-uoIV/uImA/i012-11+VCC+5VuI+-uoRiRi/

026412uI/VUI=UIL时IIS流入UIL约－1mA左右UI=UIH时IIH流入TTL约几十uA关门电阻ROFF≤0.7K开门电阻RON≥2.5K题2.13指出图示电路实现对应逻辑表达式规定逻辑功能连接的错误并改正。OK题2.14根据逻辑图和输入波形画出输出波形。≥11EN▽ABC（b）Y2&&11ABC（a）Y1&1Y3BA（c）CTGABCY1Y2Y3ZZ题2.15分析图示逻辑图的逻辑功能，将结果填入真值表。解：分析：图