第1章 数字电路和集成逻辑门电路习题解答(2)

1970-01-01 08:00

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。

2.7?1.7?1mA; 15?1.7?0.5d图,当输出为低电平时,流过LED的电流大于?2.8mA。

1b图,当输出为高电平时,流过LED的电流大于

1-10 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1-55 题1.10图 表1-15 各引脚的逻辑电平 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答:第2、5个非门发生故障。

逻辑电平 高 低 低 低 低 高 低 高 低 低 低 低 高 高

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R??RL,会出现什么情况,为什么?

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G1能驱动多少同样的与非门电路。要求G1输出高、低电平满足VOH≥3.2V,VOL≤0.4V。与非门的输入电流为IIL≤-1.6mA, IIH≤40μA。VOL≤0.4V时输出电流最大值为IOL(max)=16mA, VOH≥3.2V时输出电流最大值为IOH(max)=-0.4mA。G1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IIL。

当输出低电平时,N个负载门灌入的电流不得超过IOL(max),即

NIIL?IOL(max)

也就是说N?16?10 1.6当输出高电平时,N个负载门拉出的电流不得超过IOH(max),即

N(2IIL)?IOH(max)

也就是说N?

0.4mA?5,故门G1能驱动5个同样的与非门电路

2?40?A1-14 电路如图1-58a、b、c所示,已知A、B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OC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1.7V,发光时的工作电流为10mA,OC非门7405和74LS05的输出低电平电流IOLmax分别为16mA和8mA。试问: 1)应选用哪一型号的OC门?

2)求出限流电阻R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?5?1.7?0.33??0.3k?,R应选用300欧姆的电阻。

1010 3)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:Y?AB?1?AB

1-17 画出图1-61所示三态门的输出波形。

图1-61 题1-17图 a) 电路 b)输入波形

b)

AAB&BENENY??×èì?

1-18 如图1-62所示为一继电器线圈驱动电路。要求在vI=VIH时三极管V截止,而vI=0时三极管饱和导通。已知OC门输出管截止时的漏电流IOH≤100μA,导通时允许流过的

最大电流IOL(max)=10mA,管压降小于0.1V,导通内阻小于20Ω。三极管β=50,饱和VEE=-8V,R2=3.2k导通内阻RCE(sat)= 20Ω。继电器线圈内阻240Ω,电源电压VCC=12V、Ω,R3=18kΩ,试求R3的取值范围。

图1-62 题1-18图

解:vI?VIH时,OC门输出低电平VOL?0.1V,使三极管T截止,IB?0,设IR1

方向自上而下,设IR2方向自左而右,OC门的负载电流IOL方向自右而左,则

IOL?IR1?IR2?于是

VCC?VOLVOL?VEE??ILM R1R2?R3R1?VCC?VOL12?0.1??1.14k?

VOL?VEE0.1?(0.8)10?ILM?3.2?18R2?R3vI?VIL时,OC门输出高电平VOH,使三极管T饱和导通,设其饱和压降

VCES?0.3V,三极管的集电极电流

IC?ICS?VCC?VCES12?0.3??48.75mA ?3R240?10其基极电流应满足

IB?IBS?ICS??48.75?0.975mA 50设IOH的方向从右到左,IR3的方向自上而下,则

IR2?IB?IR3?IB?VBE?VEE0.7?(?8)?0.975??1.458mA

R38由VOH?R2IR2?VBE?VCC?R1IR1?VCC?R1(IR2?IOH)得


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