.
自我检测题
1．CMOS门电路采用推拉式输出的主要优点是提高速度，改善负载特性。
2．CMOS与非门多余输入端的处理方法是接高电平，接电源，与其它信号引脚并在一起。
3．CMOS或非门多余输入端的处理方法是接低电平，接地，与其它信号引脚并接在一起。
4．CMOS门电路的灌电流负载发生在输出低电平情况下。负载电流越大，则门电路输出电压越高。
5．CMOS门电路的静态功耗很低。随着输入信号频率的增加，功耗将会增加。
6．OD门在使用时输出端应接上拉电阻和电源。
7．三态门有3种输出状态：0态、1态和高阻态。
8．当多个三态门的输出端连在一条总线上时，应注意任何时刻只能有一个门电路处于工作态。
9．在CMOS门电路中，输出端能并联使用的电路有OD门和三态门；
10．CMOS传输门可以用来传输数字信号或模拟信号。
11．提高LSTTL门电路工作速度的两项主要措施是采用肖特基三极管和采用有源泄放电路。
V（V TN、V TP分别为NMOS管和PMOS 12．当CMOS反相器的电源电压V DD＜V TN+TP
管的开启电压）时能正常工作吗？
答：不能正常工作，因为，当反相器输入电压为1/2V DD时，将出现两只管子同时截止的现象，这是不允许的。
13．CMOS反相器能作为放大器用吗？
答：可以。在反相器的两端跨接了一个反馈电阻R f就可构成高增益放大器。由于CMOS 门电路的输入电流几乎等于零，所以R f上没有压降，静态时反相器必然工作在v I=v O的状态，v I=v O=V T=V DD/ 2就是反相器的静态工作点。反相器的输入电压稍有变化，输出就发生很大变化。
14．如果电源电压增加5%，或者部和负载电容增加5%，你认为哪种情况会对CMOS 电路的功耗产生较大影响？
解：根据公式P D=（C L+C PD）V DD2f，电源的变化对功耗影响更大。
15．当不同系列门电路互连时，要考虑哪几个电压和电流参数？这些参数应满足怎样的关系？
解：应考虑以下参数：V OH（min）、V IH（min）、V OL（max）、V IL（max）、I OH（max）、I OL（max）、I IH（max），I IL （max），这些参数应满足以下条件：
V OH（min）≥V IH（min）
V OL（max）≤V IL（max）
.
）
（max
OH
I≥nI IH（max）
I OL（max）≥m）
（max
IL
I
16．已知图T2.16所示电路中各MOSFET管的T V=2V，若忽略电阻上的压降，则电路中的管子处于导通状态。
+1.5V+0V
+5V
+5V
0V
+5V
A．B．C．
D．
图T2.16
17．三极管作为开关时工作区域是。
A．饱和区+放大区B．击穿区+截止区
C．放大区+击穿区D．饱和区+截止区
B．IH（min）、OH（min）、OL（max）、IL（max）
C．V OH（min）、V IH（min）、V OL（max）、V IL（max）
D．V IH（min）、V OH（min）、V IL（max）、V OL（max）
19．对CMOS门电路，以下说法是错误的。
A．输入端悬空会造成逻辑出错
B．输入端接510kΩ的大电阻到地相当于接高电平
C．输入端接510Ω的小电阻到地相当于接低电平
D．噪声容限与电源电压有关
20．某集成电路芯片，查手册知其最大输出低电平V OL（max）=0.5V，最大输入低电平V IL （max）=0.8V，最小输出高电平V OH（min）=2.7V，最小输入高电平V IH（min）=2.0V，则其低电平噪声容限V NL= 。
A．0.4V B．0.6V C．0.3V C．1.2V
21．某集成门电路，其低电平输入电流为1.0mA，高电平输入电流为10μA，最大灌电流为8mA，最大拉电流为400μA，则其扇出系数为N= 。
A ．8 B．10 C．40 D．20
22．设图T2.22所示电路均为LSTTL门电路，能实现A
F 功能的电路是。
.
G G
G
V
1k
A F F
F A F
A
A．B．C．D．
图T2.22
23．设图T2.23所示电路均为CMOS门电路，实现B
A
F+
=功能的电路是
。
A
B
F
A
B
A
B
F
A
B F
A．B．C．D．
图T2.23
24
门电路，当EN=0时，F的状态为。
B．B
A
F=C．AB
F=D
．B
A
F=
F
A
B
C
F
图T2.24 图T2.25
25．OD门组成电路如图
T2.25所示，其输出函数F为。
A．BC
AB
F+
=C．)
)(
(C
B
B
A
F+
+
=D．BC
AB
F?
=
习题
. 1．写出如图P2.1所示CMOS门电路的逻辑表达式。
V DD
Y
A
B
V DD
Z
C
图P2.1
图P2.2
解：
Y
B
A
Y?
=（与非门）
2．写出如图P2.2所示CMOS门电路的逻辑表达式。
解：AB
D
C
AB
D
C
Z+
+
=
?
+
=
3．双互补对与反相器引出端如图P2.3所示，试将其分别连接成：（1）三个反相器；
（2）3输入端与非门；（3）3输入端或非门；（4）实现逻辑函数）
（B
A
C
L+
=；（5）一个非门控制两个传输门分时传送。
13 14 7
82
1
5
4
11
9
10
V DD V
DD
V
DD
V SS
V
SS
V
SS 图P2.3
解：（1）3个反相器
.
148
24
119
10
V DD
V DD V DD V SS V SS V SS V DD V DD
V DD
（2）3输入与非门
DD V DD
Y
A
B C
（3）3输入或非门
V A
B C
Y
（4）实现逻辑函数）（B A C Y +=
.
V
Y
A
B
C
V
A
Y
连接图等效图当C=0时，Y=1；当C=1时，B
A
Y+
=
（5）一个非门控制两个传输门分时传送
C
4．电路如图P2.4所示，G1为74HC系列CMOS门电路，其数据手册提供的参数为V OL（max）=0.33V，V OH（min）=3.84V，I OL（max）=4mA，I OH（max）= -4mA。三极管T导通时V BE=0.7V，饱和时V CES=0.3V，发光二极管正向导通时压降V D=2.0V。
（1）当输入A、B取何值时，发光二极管D有可能发光？
（2）为使T管饱和，T的β值应为多少？
A
B
D
图P2.4
.
解：（1）要使发光二极管D 发光，必须使T 管饱和导通，要使T 管饱和导通，必须使G 1输出高电平，即A 和B 至少有一个为低电平。
（2）为使三极管导通时进入饱和状态，三极管β的选择必须满足I B ≥I BS ，式中
βββ3
.551.03.00.25C CES D CC BS =
?--=--=R V V V I mA 314.010
7
.084.3B BE OH B =-=-=
R V V I 代入给定数据后，可求得β≥17。
5．有一门电路部电路如图P2.5所示，写出Y 的真值表，画出相应的逻辑符号。 解：真值表
逻辑符号
EN
A Y
6
．分析如图P2.6
所示电路的逻辑功能，画出其逻辑符号。
EN
Y
A
B
Y
图P2.5
图P2.6
解：A 、B 为电路输入变量，F
.
7．由三态门构成的总线传输电路如图P2.7所示，图中n 个三态门的输出接到数据传输总线，D 0、D 1、…、D n-1为数据输入端，0CS 、1CS 、…、1 n CS 为片选信号输入端。试问：（1）片选信号应满足怎样的时序关系，以便数据D 0、D 1、…、D n-1通过总线进行正常传输？（2）如果片选信号出现两个或两个以上有效，可能发生什么情况？（3）如果所有的信号均无效，总线处在什么状态？
01
n-1
n
图P2.7
解：（1）片选信号任何时刻只能有一个为低电平； （2）总线冲突。 （3）高阻态。 8．分析如图P2.8（a ）、（b ）所示电路的逻辑功能，写出电路输出函数S 的逻辑表达式。
B
B
S A S
（a ）
（b ）
图P2.8
解：（1）
.
输出S 是A 和B 的异或函数，即B A S ⊕= （2）
输出S
是A 和B 的异或函数，即
9．晶体管电路如图P2.9所示，试判断各晶体管处于什么状态？
i C
v I
=+6V
=50（a ）
i C
i B
=20
30k （b ）
图P2.9
解：（a ）根据图中参数
mA mA R V v i B 106.0507.06=-=-=B BE I
mA mA R V V i CC BS 24.01
503
.012=?-=-=
C CES β
因为i B ＜i BS ，故T 1管处于放大状态。 （b ）mA mA R V V i B 143.0307
.05=-=-=B BE CC
mA mA R V V i CC BS 078.03
203
.05=?-=-=
C CES β
因为i B ＞i BS ，故T 2管处于饱和状态。
10．已知电路如图P2.10所示，写出F 1、F 2、F 3和F 与输入之间的逻辑表达式。
.
V CC
A D
C B
F
图P2.10
解：AB F =1，CD F =2，CD AB F +=3，CD AB F += 11．分析如图P2.11所示电路的逻辑功能，指出是什么门。
F
A B
图P2.11
解：A 、B 加不同电平时，T 4~T 8的通断情况如表所示。
电路为OC 12．图P2.12（a ）所示为LSTTL 门电路，其电气特性曲线如图P2.12（b ）所示。请按给定的已知条件写出电压表的读数（填表P2.12）。假设电压表的阻≥100k Ω。
.
v
O v I/V
v
I
/V R
1（a）（b）
图P2.12
表P2.12
解：
13．图P3.1312
3
456
门电路。试指出各门的输出状态（高电平、低电平、高阻态？）
。
G
Y
10.3V
G
Y
2
G
V
4
10k
V
Y
5
V
DD
G
6
Y
6
Y
3
G
5V
图P2.13
.
解：Y 1高电平，Y 2高阻态，Y 3低电平，Y 4高电平，Y 5低电平，Y 6低电平
14．如图P2.14所示逻辑电路能否实现所规定的逻辑功能？如能的在括号写“Y ”，错的写“N ”。
V A C
B
L
1
A B C D
L 2
图P2.14
?
?
?+====C A L B C
L B 1110时，时，（ ） L 2=AB +CD （ ）
解：Y ，N
15．如图P2.15所示逻辑电路能否实现所规定的逻辑功能？如能的在括号写“Y ”，错的写“N ”。
A C
B L 2
V
DD
A B C L 1
图P2.15
CD AB L +=1（ ） ?????====C
L B AC
L B 2210时，时，（ ）
解：Y ，N
16．由门电路组成的电路如图P2.16所示。试写出其逻辑表达式。
Y 1
A B C
2
TTL 门电路
TTL 门电路
A
B C
3
.
图P2.16
解：C B A C B A Y =+?+=01，B C A B C B AB C Y +=?+??=2，3==+Y A BC A BC ? 17．由门电路组成的电路如图P2.17所示。试写出其逻辑表达式。
S 0S 1
Y
图P2.17
解：301201101001D S S D S S D S S D S S Y +++=
18．一个发光二极管导通时的电压降约为2.0V ，正常发光时需要5mA 电流，当发光二极管采用如图2.2-21（a ）那样连接到74LS00与非门上时，请确定电阻R 的一个合适值。74LS00的相关参数可参见表2.2-3。
解：Ω=--=--=530mA 5/V )0.235.00.5(LED LED
OL CC I V V V
R
注意：在大多数应用中，发光二极管串联电阻的准确值是不重要的，本例中可采用510Ω现成电阻。
19．图P2.19中，LSTTL 门电路的输出低电平V OL ≤0.4V 时，最大灌电流I OL （max ）=8mA ，输出高电平时的漏电流I OZ ≤50μA ；CMOS 门的输入电流可以忽略不计。如果要求Z 点高、低电平V H ≥4V 、V L ≤0.4V ，请计算上拉电阻R C 的选择围。
图P2.19
解：（1）当Z 点输出高电平时，应满足下式：
.
V H =+5V-R C I OZ ≥4V
R C ≤
6
10
501
-?≤20k Ω
（2）当Z 点输出低电平时，应满足下式：
V L =+5V-R C I OL （max ）≤0.4V R C ≥
3
1084
.05-?-≥0.57k Ω
∴0.57k Ω≤R C ≤20k Ω
20．在图P2.20中有两个线与的OC 门G 1、G 2。它们的输出驱动3个LSTTL 与非门G 3、G 4、G 5。设OC 门输出低电平时允许灌入的最大电流I OL （max ）为14mA ，输出高电平时输出管截止的漏电流I OZ 为0.05mA ；LSTTL 与非门输入低电平电流I IL 为0.22mA ，每个输入端的高电平输入电流I IH 为0.02mA 。如果要求OC 门高电平输出电压V OH ≥3V ，低电平输出电压V OL ≤0.3V ，试求外接电阻R C 的取值围。
图P2.21
解：（1）G 1、G 2均输出高电平时 电阻R C 上流过的电流
I C =2I OZ +（2+2+3）I IH =（2×0.05+7×0.02）mA=0.24mA R C 上的压降会使输出高电平电压下降，根据题意应满足
V OH =V CC -R C ×I C ≥3V
因此R C 应满足
Ω≈-=-≤k I V V R C OH CC C 33824035.mA
.V ）（
（2）G 1或G 2门输出低电平时
考虑最不利的情况，只有一个OC 门输出低电平，流入输出低电平OC 门的电流
I OL =I C +3×I IL =IL C
OL CC I R V
V ?+-3≤14mA
Ω=?--≥
35222
03143
05..C R
所以352Ω≤R C ≤8.33k Ω
.
21．根据表2.4-1，试计算下列情况下的低电平噪声容限和高电平噪声容限。 （1）74HCT 驱动74LS ； （2）74ALS 驱动74HCT 。 解：（1）V NL =V IL （max ）（74LS ）- V OL （max ）（74HCT ）= 0.8-0.1=0.7V V NH =V OH （min ）（74HCT ）- V IH （min ）（74LS ）=4.4-2=2.4V （2）V NL =V IL （max ）（74HCT ）- V OL （max ）（74ALS ）= 0.8-0.5=0.3V V NH =V OH （min ）（74 ALS ）- V IH （min ）（74 HCT ）=4.8-2=2.8V
22．有人使用机器上一个光电传感器，传感器受触发时，输出高电平为5V ，但把这个传感器输出端接到某一电路输入端时，再次测试其输出电平，发现是2V ，电平被拉低了。当换了另外一个型号的光电传感器，同样传感器受触发时，输出高电平为5V ，把这个传感器连接到同一电路输入端时，测试电压依然是5V 。请分析可能的原因。
答：最大的可能是前一种光传感器的带载能力不够，即光传感器不能提供电路输入端所需的电流，所以输出信号一接到电路输入端就会被拉低.建议：在光传感器的输出端和后级电路之间加一级驱动(射随器或三极管)。
23．如图P2.24所示，集成电路IC1输出七段显示码a ～g ，高电平有效，由于IC1最大输出高电平电流很小，无法驱动共阴LED 数码管（点亮每个笔划需5mA 电流以上，数码管中的发光二极管导通压降为1.4V ）。试从下表1提供的三种TTL 非门中，选择合适器件设计共阴LED 数码管的驱动电路，只需画出a 和b 的驱动电路，需算出限流电阻的数值。
a
f e d c b g
IC 1a f
e d c b
g
驱动电路
a f e d c
b g
图P2.24 表P2.24
解：电路图为
a b a
.
（2）当输入变高时：5 1.4
5A
m
R
-
≥R≤720Ω
当输入变低时：50.3
16A
m
R
-
≤R≥294Ω
∴294Ω≤R≤720Ω
3 逻辑门电路 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.2 求下列情况下TTL 逻辑门的扇出数：（1）74LS 门驱动同类门；（2）74LS 门驱动74ALS 系列TTL 门。 解：首先分别求出拉电流工作时的扇出数N OH 和灌电流工作时的扇出数N OL ，两者中的最小值即为扇出数。 从附录A 可查得74LS 系列电流参数的数值为I OH =0.4mA ，I OL =8mA ，I IH =0.02mA,I IL =0.4mA ；74ALS 系列输入电流参数的数值为I IH =0.02mA ，I IL =0.1mA ，其实省略了表示电流流向的符号。 （1） 根据（3.1.4）和式（3.1.5）计算扇出数 74LS 系列驱动同类门时，输出为高电平的扇出数 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 输出为低电平的扇出数 8200.4OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动同类门时的扇出数N O 为20。 （2） 同理可计算出74LS 系列驱动74ALS 系列时，有 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 8800.1OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动74ALS 系列时的扇出数N O 为20。 3.1.4 已知图题3.1.4所示各MOSFET 管的 T V =2V ，忽略电阻上的压降，试确定其工作状态（导通或截止）。 解：图题3.1.4（a ）和（c ）的N 沟道增强型MOS ，图题3.1.4（b ）和（d ）为P 沟道增强型MOS 。N 沟道增强型MOS 管得开启电压V T 为正。当GS V ＜V T 时，MOS 管处于截止状态；当GS V ≥V T ，且DS v ≥（GS V —V T ）时，MOS 管处于饱和导通状态。 对于图题3.1.4（a ），GS V =5V ，DS v =5V ，可以判断该MOS 管处于饱和导通状态。对于图题
第三章集成逻辑门电路 一、选择题 1. 三态门输出高阻状态时，（）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 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有（）。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有（）。 A.TSL门 B.OC门 C. 漏极开路门 D.CMOS与非门 4．逻辑表达式Y=AB可以用（）实现。 A.正或门 B.正非门 C.正与门 D.负或门 5．TTL电路在正逻辑系统中，以下各种输入中（）相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B.通过电阻2.7kΩ接电源 C.通过电阻2.7kΩ接地 D.通过电阻510Ω接地 6．对于TTL与非门闲置输入端的处理，可以（）。 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 7．要使TTL与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻RI（）。 A.＞RON B.＜ROFF C.ROFF＜RI＜RON D.＞ROFF 8．三极管作为开关使用时，要提高开关速度，可( )。 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 9．CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是（）。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 10．与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为（）。 A.CT74S肖特基系列 B. CT74LS低功耗肖特基系列 C.CT74L低功耗系列 D. CT74H高速系列 11．电路如图（a），（b）所示，设开关闭合为1、断开为0；灯亮为1、灯灭为0。F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式（）。
第2章 逻辑门电路 2.1解题指导 【例2-1】 试用74LS 系列逻辑门，驱动一只V D =1.5V ，I D =6mA 的发光二极管。 解：74LS 系列与之对应的是T4000系列。与非门74LS00的I OL 为4mA ，不能驱动I D =6mA 的发光二极管。集电极开路与非门74LS01的I OL 为6mA ，故可选用74LS01来驱动发光二极管，其电路如图所示。限流电阻R 为 Ω =--=--=k V V V R OL D CC 5.065.05.156 【例2-2】 试分析图2-2所示电路的逻辑功能。 解：由模拟开关的功能知：当A =1时，开关接通。传输门导通时，其导通电阻小于1k Ω，1k Ω与200k Ω电阻分压，输出电平近似为0V 。 而A =0时，开关断开，呈高阻态。109Ω以上的电阻与200k Ω电阻分压，输出电平近似为V DD 。 故电路实现了非逻辑功能。 【例2-3】 试写出由TTL 门构成的逻辑图如图2-3所示的输出F 。 & ≥1 F ≥1 A B 图2-3 例2-3门电路 解：由TTL 门输入端悬空逻辑上认为是1可写出 【例2-4】 试分别写出由TTL 门和CMOS 门构成的如图2-4所示逻辑图的表达式或逻 辑值。 B F 图2-4 例2-4门电路 解：由TTL 门组成上面逻辑门由于10k Ω大于开门电阻R ON ，所以，无论 A 、B 为何值 。 由CMOS 门组成上面逻辑门由于CMOS 无开门电阻和关门电阻之说，所以， 。 2.2 例题补充 2-1 一个电路如图2-5所示，其三极管为硅管，β=20，试求：ν1小于何值时，三极管T 截止，ν1大于何值时，三极管T 饱和。 解：设v BE =0V 时，三极管T 截止。T 截止时，I B =0。此时 10) 10(020I --= -v v I =2V T 临界饱和时，v CE =0.7V 。此时 V CC v I v O +10V -V BB V V V 0200 11 DD F ≈+=DD DD 44 DD 599F 210101021010V V V V ≈+≈?+=A B A F =++?=110≡F AB F =
第三章集成逻辑门 一、选择题 1. 三态门输出高阻状态时，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 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门 3．以下电路中常用于总线应用的有。 A.T S L门 B.O C门 C.漏极开路门 D.C M O S与非门 4．逻辑表达式Y=A B可以用实现。 A.正或门 B.正非门 C.正与门 D.负或门 5．T T L电路在正逻辑系统中，以下各种输入中相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B.通过电阻 2.7kΩ接电源 C.通过电阻 2.7kΩ接地 D.通过电阻510Ω接地 6．对于T T L与非门闲置输入端的处理，可以。 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7．要使T T L与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻R I。 A.＞R O N B.＜R O F F C.R O F F＜R I＜R O N D.＞R O F F 8．三极管作为开关使用时，要提高开关速度，可。 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 9．C M O S数字集成电路与T T L数字集成电路相比突出的优点是。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 10．与C T4000系列相对应的国际通用标准型号为。 A.C T74S肖特基系列 B.C T74L S低功耗肖特基系列 C.C T74L低功耗系列 D.C T74H高速系列 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。（） 2．当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（） 3．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。（） 4．两输入端四与非门器件74LS00与7400的逻辑功能完全相同。（） 5．CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（） 6．三态门的三种状态分别为：高电平、低电平、不高不低的电压。（） 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。（） 8．一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。（）
第三章集成逻辑门电路例题补充
第2章 逻辑门电路 2.1解题指导 【例2-1】 试用74LS 系列逻辑门，驱动一只V D =1.5V ，I D =6mA 的发光二极管。 解：74LS 系列与之对应的是T4000系列。与非门74LS00的I OL 为4mA ，不能驱动I D =6mA 的发光二极管。集电极开路与非门74LS01的I OL 为6mA ，故可选用74LS01来驱动发光二极管，其电路如图所示。限流电阻R 为 Ω =--=--= k V V V R OL D CC 5.06 5 .05.156 【例2-2】 试分析图2-2所示电路的逻辑功能。 解：由模拟开关的功能知：当A =1时，开关接通。传输门导通时，其导通电阻小于1k Ω，1k Ω与200k Ω电阻分压，输出电平近似为0V 。 而A =0时，开关断开，呈高阻态。109Ω以上的电阻与200k Ω电阻分压，输出电平近似为V DD 。 V V V 0200 11 DD F ≈+=DD DD 4 4 DD 5 9 9 F 2 1010 1021010V V V V ≈+≈?+=
故电路实现了非逻辑功能。 【例2-3】试写出由TTL门构成的逻辑图如图2-3所示的输出F。 & ≥1 F ≥1 A B 图2-3 例2-3门电路 解：由TTL门输入端悬空逻辑上认为是1可写出 【例2-4】试分别写出由TTL门和CMOS 门构成的如图2-4所示逻辑图的表达式或逻辑值。 && B F 10kΩ 图2-4 例2-4门电路 解：由TTL门组成上面逻辑门由于10kΩ大于开门电阻R ON，所以，无论A、B为何值。 由CMOS门组成上面逻辑门由于CMOS无开门电阻和关门电阻之说，所以，。 2.2 例题补充 2-1 一个电路如图2-5所示，其三极管为硅管，β=20，试求：ν1小于何值时，三极管T截止，ν1大于何值时，三极管T饱和。 解：设v BE=0V时，三极管T截止。T 截止 V CC v I v O +10V A B A F= + + ? =1 1 ≡ F AB F=
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 图3.2.6的负逻辑真值表 【题 3.5】已知CMOS 门电路的电源电压5DD V V =，静态电源电流 2DD I A μ=，输入信号为200Z KH 的方波（上升时间和下降时间可忽略不 计），负载电容200L C pF =，功耗电容20pd C pF =，试计算它的静态功耗、动态功耗、总功耗和电源平均电流。 【解】 静态功耗 6 21050.01S D D D D P I V m W m W -==??= 动态功耗 ()()2125220020102105 1.10D L pd DD P C C fV mW mW -=+=+????= 总功耗 0.01 1.10 1.11T O T S D P P P m W =+=+= 电源平均电流 1.11 0.225 TOT DD DD P I mA mA V = = = 【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 μ，在负载电容100L C pF 为，输入信号频率为500Z KH 的方波时的总功耗为1.56mW 试计算该门电路的功耗电容的数值。 【解】 首先计算动态功耗
()31.565510 1.54D TOT S TOT DD DD P P P P I V mW mW -=-=-=-??≈ 根据() 2 D L pd DD P C C fV =+得 312252 1.541010010135105D pd L DD P C C F pF fV --???= -=-?≈ ????? 【题3.7】 试分析图P3.7 中各电路的逻辑功能，写出输出逻辑函数式。 A B C DD Y V DD Y （b） A
3 逻辑门电路 MOS 逻辑门电路 3.1.2 求下列情况下TTL 逻辑门的扇出数：（1）74LS 门驱动同类门；（2）74LS 门驱动74ALS 系列TTL 门。 解：首先分别求出拉电流工作时的扇出数N OH 和灌电流工作时的扇出数N OL ，两者中的最小值即为扇出数。 从附录A 可查得74LS 系列电流参数的数值为I OH =，I OL =8mA ，I IH =,I IL =；74ALS 系列输入电流参数的数值为I IH =，I IL =，其实省略了表示电流流向的符号。 （1） 根据（3.1.4）和式（）计算扇出数 74LS 系列驱动同类门时，输出为高电平的扇出数 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 输出为低电平的扇出数 8200.4OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动同类门时的扇出数N O 为20。 （2） 同理可计算出74LS 系列驱动74ALS 系列时，有 0.4200.02OH OH IH I mA N I mA === 8800.1OL OL IL I mA N I mA = == 所以，74LS 系列驱动74ALS 系列时的扇出数N O 为20。 3.1.4 已知图题所示各MOSFET 管的 T V =2V ，忽略电阻上的压降，试确定其工作状态（导 通或截止）。 解：图题3.1.4（a ）和（c ）的N 沟道增强型MOS ，图题（b ）和（d ）为P 沟道增强型MOS 。N 沟道增强型MOS 管得开启电压V T 为正。当GS V ＜V T 时，MOS 管处于截止状态；当GS V ≥V T ，且DS v ≥（GS V —V T ）时，MOS 管处于饱和导通状态。