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1、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
2、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。12 .当CMOS反相器的电源电压 VddVtn+Vtp (Vtn、Vtp分别为NMOS管和PMOS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1/2Vdd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Rf就可构成高增益放大器。由于CMOS门
3、电路的输入电流几乎等于零，所以Rf上没有压降，静态时反相器必然工作在vkvo的状态，v尸vo=Vt=Vdd/ 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% ,或者内部和负载电容增加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Pd= (Cl+Cpd) Vdd2L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：Voh (min)、VIH min)、VOL max)、VIL max)、I OH max)、IOL( max)、IIH
4、 nliH( max)Iol max)谖 m I IL (max)16 .已知图T2.16所示电路中各 MOSFET管的Vt =2V ,若忽略电阻上的压降，则电 路 中的管子处于导通状态。A.B.C.D.图 T2.1617 .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18门电路参数由大到小排列正确的是 。A . Voh min)、VIH min)、 VIL max)、 VOL max)B . VlH (min)、VOH (min)、VOL (max)、VIL (max)C . VoH(min)、VIH min)、VOL( max)
5、、VIL( max)D. Vih (min)、 VOH IBS,式中代入给定数据后，可求得3 17AENY000o ：1r高阻10111:高阻5.有一门电路内部电路如图 解：真值表P2.5所示，写出Y的真值表，画出相应的逻辑符号逻辑符号6 .分析如图P2.6所示电路的逻辑功能，画出其逻辑符号。图 P2.5图 P2.6解：A、B为电路输入变量，F为输出变量，只要列出真值表，就可判断其逻辑功能。ABY00高阻01110高阻1107 .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，Do、Di、Dn-1为数据输入端，CS0、两、CSn为片选信号输入端。试 问：(1)
6、片选信号应满足怎样的时序关系，以便数据Do、Di、Dn-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？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。(a) (b)图 P2.8解：(1)ABS000011101110输出S是A和B的异或函数，即S = A出B2 2)ABS000011101110输出S是A和B的异或函数，即S = A出B9 .晶体管电路如图 P2.9所示，试
7、判断各晶体管处于什么状态？图 P2.9解：(a)根据图中参数因为iBiBS,故T2管处于饱和状态。10 .已知电路如图 P2.10所示，写出Fi、F2、F3和F与输入之间的逻辑表达式。图 P2.10解：F1 =AB, F2 =CD , F3=AB+CD, F=AB+CD11 .分析如图P2.11所示电路的逻辑功能，指出是什么门。图 P2.11解：A、B加不同电平时，T4T8的通断情况如表所示。ABT4T5T6T7T8F00offoffoffonoff101onoffoffoffon010offonoffoffon011onononoffoff1电路为OC输出的同或门.12 .图P2.12 (a
8、)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)。假设电压表的内阻100kQo(a)(b)图 P2.12表 P2.12ABC000001111K断开 断开 闭合 闭合电压表读数/ VABCK电压表读数(V)000断开0001断开4.3110闭合1.1111闭合0.2解:13,图P3.13中Gi、G2、G3为LSTTL门电路，G4、G5、G6为CMOS门电路。试指 出各门的输出状态(高电平、低电平、高阻态？)。图 P2.13解：Yi高电平，丫2高阻态，丫3低电平，丫4高电平，丫5低电平，丫6低电平14 .如图P2.14所示逻
9、辑电路能否实现所规定的逻辑功能？如能的在括号内写“ 丫”, 错的写“ N”。图 P2.14L2=AB+CD ()B =0时，L1 =C、B=1 时，L1=A+C解：丫，N15 .如图P2.15所示逻辑电路能否实现所规定的逻辑功能？如能的在括号内写“ 丫”, 错的写“ N”。图 P2.15解：丫，N16 .由门电路组成的电路如图P2.16所示。试写出其逻辑表达式。图 P2.16解：丫1 =A +0 B +C =ABC , 丫2 =C AB B+C B =AC+B , YsmA BCmA+BC17.由门电路组成的电路如图P2.17所示。试写出其逻辑表达式。图 P2.17解：丫=S1soD0 S1S
10、0D1 S1soD2 S1s0D318. 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：R =VCC 一VOL 一VLED =(5.00.352.0)V/5mA = 530.1I LED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510Q现成电阻。19.图P2.19中，LSTTL门电路的输出低电平 VolW0.4V时，最大灌电流IoL(max)=8mA , 输出高电平时的漏电流 IozW50pA
11、； CMOS门的输入电流可以忽略不计。如果要求 Z点 高、低电平 Vh4V、Vl4V1 Rc6 5-0.48 10 0.57k Q0.57k Q Rc3V,低电平输出电压VolW0.3V ,试求外接电阻 Rc的取值范围。图 P2.21解：(1) Gi、G2均输出高电平时 电阻Rc上流过的电流Ic=2Ioz+ (2+2+3) Iih= (2X 0.05+7X0.02) mA=0.24mARc上的压降会使输出高电平电压下降，根据题意应满足Voh=Vcc - RcX Ic3V因此Rc应满足(2) Gi或G2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Iol =
12、 Ic+3X Iil = VCC -VOL +3M Iil & 14mARc所以 352 QRc 8.33kQ21 .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) Vnl=Vil (max) (74LS) - Vol (max) (74HCT) = 0.8-0.1=0.7VVNH=VoH(min)(74HCT ) - VH 加所)(74LS) =4.4-2=2.4V(3) Vnl=Vil (max) (74HCT) - Vol (max) (74ALS) = 0.8-0.5=0.3VVn
13、h=Voh (min) (74 ALS ) - Vih (min) (74 HCT) =4.8-2=2.8V22 .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 ag,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，只需画出图 P2.24解：电路图为（2）当输入变高时：5 -1.4 _5mAR当输入变低时：5_=03 294 Q294Q R 720 a第25页