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1、第一章数字电路基础 1.1基本要求 1.正确理解以下基本概念：正逻辑、负逻辑、数制打码制、二极管与三极管的开关作用和 开关特性、逻辑变量、逻辑函数、“与、或、非”基木逻辑关系。 2.熟练掌握三极管三种工作状态的特点及判别方法。 3.熟练掌握逻辑函数的几种表示方法( 真值表、表达式、逻辑图) ，并会相互转换。 1.2解答示例及解题技巧 1.5(1) (54)D =(0101,0100)842i=( 1000,0100)5421=( 1000,0111)余3 (2) (87.15)D =(1000,0111.000l,0101)842i =(1011,1010.0001,1000)5421 =(1
2、011,1010.0100,1000)余3 (3) (239.03)D =(0010,0011,10() 1.()()()(),()() 11 )842i =(0010,0011,1100.0000,0011 )542 =(0101,0110,1100.0011,0110)余3 *讨论：BCD码是一种四位二进制代码，来特定地表示十进制的十个数码。要注意的 是，当最高位， 或最低位出现0时，不允许省略， 必须用四位二进制代码表示每一个十进制数码。 1.7试分析图题1.7小各电路小的三极管工作于什么状态，求电路的输出电压V0O 解：(a) / = _ 0,7 ? 0. l(mA) B 53 v 1
3、2 = - = 0? 24(mA) BS 侏c 50x1 I /B /BS?三极管处在饱和状态。 Vrr 5 【c =，cs = 了Q1 ? 67(mA) KQ J 3CES?0.3V 设三极管截止，则基极电流人0, VBEVFOV,可见 : 发射结电压V0.5V,集电结反偏。 ?三极管处在截止状态，与假设一致。此时: /c0 VCE Vcc= 12 V (d)设三极管截止，则基极电流人心() ，VBF ? x 15 =-0.68V , 可见: BE 15 + 51 发射结电压V0.5V,集电结反偏。 ?三极管处在截止状态，与假设一致。此时： /c0 VCEVCC=12V (e)设三极管截止，
4、则基极电流人?0, VBE 5(3)X 51-3= 3.18V,可见: 15 I 51 发射结电压0.5V,三极管导通，与假设不同。此时: % 严0? 7V _ 5 - 0.7 0.7 - (-3) 一 51 - =0.214mA 若管子处于放人状态，贝IJ: /MB=50 X 0.21 g 1 o.7mA VCE=VCC-Ic &=15? 10.7 X 2= -6.4V 山电路知，E不可能小于0,上式说明管子不可能处于放大状态，而只能处于饱 和状态，此时： 15 / =/ = = 7.5mA c cs Rc 2 VO=VCES0.3V *讨论：判别三极管在以上电路中处于何种工作状态，可以按下
5、列思路进行: 1.首先观察输入电压的人小。 当输入电压很小吋，三极管有可能处于截止状态，这吋要区别管子是截止还是导通。 可以先设管子截止，则/B=0，心0,在此条件下可以方便地计算VBE，若VBE小于 门坎电压， 则三极管一定工作在截止状态( 由于VBE很小，所以集电结一定反偏) ；若VBE 大于管子的门坎电 压，则管子导通，再来判别是放大导通述是饱和导通。 当输入电压较人时，可以认为三极管导通，这时要区别管子是放人还是饱和。可以山两种 方法來判别： 电流法：计算/B，/BS，然后比较两者 , 若!BVCE二极耸处于饱和状态。 丫+匕（ + 12V ） JlkQ - - 哈 k B =50 (
6、d) 图题1.7 10在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁 判和 i 名以上 ( 包括一名 ) 副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号。试建立该逻辑函数 ( 列川真值表 ) 。 解：设卩、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变虽人、B、C,裁判结果为逻辑函数厶。并 H对于A、B、C设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”。对于 厶设: 上举合格 为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”。 根据题意及上述假设列出函数的真值表如表T1.10所示。 列真值表时要注意：变量取值按自然二进制的顺序列写。取值纽数与变量个数 心 o CZH （）V 20k Q 之间的关系
7、为2S (n指变量个数 ) 。 表TL10 ABCL 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 11 1 1 01 1 1 11 根据真值表可以写出弓辑表达式： L = ABC + ABC + ABC = A(B + C) 1.3习题答案 1.1 (1)(1100101 1)B=(203)D (2) (10101001)B=(42.625)D (3) (0.0011 )B = (0.1875) D 1? 2(1)(145)D=(10010001)B (2) (27.325)D=(11011.010100)B (3) (0.897)D=(0.111001)B
8、1.3 (1) (1101011.011)B =(153.3)O (IIOIOII.OH) B =(6B.6)H (2) (111001.1101)B =(71.64)o (111001.1101)B =(39.D)H (3) (100001.001)B =(41)o (100001.001)B =(21.2)H 1.4(1)(26E)H=(1001101110)B (26E)H=(1 156)O (26E)H=(622)D (10011111101.11000011)B (2375.606)o (1277.76171875)D (1111()()11()11.()1()11()1)B (36
9、33.264)o (79B.5A)H =(1947. 351 5625)D 在数字电路中，三极管一般工作在截止和饱和状态，这称之为开关状态。在数字信号的 作川下，三极管时常要在截止和饱和状态Z间快速转换。而在状态转换吋，其内部电荷 有一个“消散”和“建立”的过程，也即，需要一定的转换 ( 4FD.C3)H (4FD.C3)H (4FD.C3)H (3) (79B.5A)H (79B.5A)H 1.6 时间。由截止到饱和所需的时间称为开通时间，由饱和到截止所需的时间称为关断吋间。由此体 现的特性即为三极管的开关特性。 三极管的开通时间是结电容和扩散电容充电所需要的时间。它取决于管子的发射 结反偏
10、电压和正向基极驱动电流。发射结反偏电压越小，正向基极驱动电流越人，开 通时间越短。 三极管的关断吋间是消散超量存储电荷和扩散电容放电所需的吋间。它取决于管 了基区屮的超最存储电荷和反向基极电流。超最存储电荷越少，反向基极电流越大， 关断时间越短。 要提高三极管的开关速度可从改进其内部结构和外部电路两方面采取措施。对? 内可采用特殊材料及工艺减小开关吋间，如三极管中的开关管即具有良好的开关特性。 对外可通过限制三极管的饱和深度、增大基极的瞬间电流等方法，來改善英开关特性。 1.8三极管的饱和条件： 电流条件：，B/BS 电压条件：发射结正偏且VBE() .5V,集电结正偏 , 0 f能使未达到饱和的三极管饱和。 1.9(a)厶占A、B、C关系的真值表如表T1.9-1所示。 由真值表可写出逻辑表达式： _ 厶=ABC (b)b与人、B、C关系的真值表如表T1.9-2所示。由真值表可写出逻辑表达式： 厶2 = ABC + ABC + ABC = (A + B)C 表Tl.9-1 表Tl.9-2 专业好文档精心整理欢迎下载 ABCL 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 01 1 1 10 ABCL 0 0 00 0 0 10 0 1 01 0 1 10 1 0 01 1 0 10 1 1 01 1 1 10