A L 0 0 1 0 1 0 1 0 高阻 1 1 高阻
3.1.12（d）
3.2.2 为什么说TTL与非门的输入端在以下四种接法下，都属于逻辑1：（1）输入端悬空； （2）输入端接高于2V的电源；（3）输入端接同类与非门的输出高电压3.6V；（4）输入端 接10kΩ的电阻到地。
解：（1）参见教材图3.2.4电路，当输入端悬空时，T1管的集电结处于正偏，Vcc作用于T1 的集电结和T2，T3管的发射结，使T2，T3饱和，使T2管的集电极电位
Vc2=VcEs2+VBE3=0.2+0.7=0.9V，而T4管若要导通VB2=Vc2≥VBE4+VD=0.7+0.7=1.4V，故T4
截止。又因T3饱和导通，故与非门输出为低电平，由上分析，与非门输入悬空时相当于输 入逻辑1。
（2）当与非门输入端接高于2V的电源时，若T1管的发射结导通，则VBE1≥0.5V，T1管的 基极电位VB≥2+ C1=2.5V。而VB1≥2.1V时，将会使T1的集电结处于正偏，T2，T3处于饱 和状态，使T4截止，与非门输出为低电平。故与非门输出端接高于2V的电源时，相当于 输入逻辑1。
（3）与非门的输入端接同类与非门的输出高电平3.6V输出时，若T1管导通，则
VB1=3.6+0.5=4.1。而若VB1>2.1V时，将使T1的集电结正偏，T2，T3处于饱和状态，这时 VB1被钳位在2.4V，即T1的发射结不可能处于导通状态，而是处于反偏截止。由（1）（2）， 当VB1≥2.1V，与非门输出为低电平。
（4）与非门输入端接10kΩ的电阻到地时，教材图3.2.8的与非门输入端相当于解3.2.2图 所示。这时输入电压为VI=(Vcc-VBE)=10（5-0.7）（10+4）=3.07V。若T1导通，
则VBI=3.07+ VBE=3.07+0.5=3.57 V。但VBI是个不可能大于2.1V的。当VBI=2.1V时，将使
T1管的集电结正偏，T2，T3处于饱和，使VBI被钳位在2.1V，因此，当RI=10kΩ时，T1 将处于截止状态，由（1）这时相当于输入端输入高电平。
3.2.3 设有一个74LS04反相器驱动两个74ALS04反相器和四个74LS04反相器。（1）问 驱动门是否超载？（2）若超载，试提出一改进方案；若未超载，问还可增加几个74LS04 门？
解：（1）根据题意，74LS04为驱动门，同时它有时负载门，负载门中还有74LS04。
从主教材附录A查出74LS04和74ALS04的参数如下（不考虑符号）
74LS04：=8mA,=0.4mA;=0.02mA. (max)OLI(max)OHI(max)IHI
4个74LS04的输入电流为：4=4(max)ILI×0.4mA=1.6mA,
4=4(max)IHI×0.02mA=0.08mA
2个74ALS04的输入电流为：2=2(max)ILI×0.1mA=0.2mA,
2=2(max)IHI×0.02mA=0.04mA。
① 拉电流负载情况下如图题解3.2.3（a）所示，74LS04总的拉电流为两部分，即4个 74ALS04的高电平输入电流的最大值4=0.08mA电流之和为
0.08mA+0.04mA=0.12mA.而74LS04能提供0.4mA的拉电流，并不超载。 (max)IHI
② 灌电流负载情况如图题解3.2.3（b）所示，驱动门的总灌电流为1.6mA+0.2mA=1.8mA.
而74LS04能提供8mA的灌电流，也未超载。
（2）从上面分析计算可知，74LS04所驱动的两类负载无论书灌电流还是拉电流均未超
3.2.4 图题3.2.4所示为集电极门74LS03驱动5个CMOS逻辑门，已知OC门输管 截止时的漏电流=0.2mA；负载门的参数为：=4V,=1V,==1A试计算上拉电阻的值。
从主教材附录A查得74LS03的参数为：=2.7V，=0.5V，=8mA.根据 式（3.1.6）形式（3.1.7）可以计算出上拉电阻的值。灌电流情况如图题解3.2.4（a）所示， 74LS03输出为低电平，=5(min)OHV(max)OLV(max)OLI(ILtotalIILI=5×0.001mA=0.005mA,有 =(min)pR(max) (max)()
DDOLOLILtotalVVII. . = (54) (80.005) VmA. .
≈0.56KΩ
拉电流情况如图题解3.2.4（b）所示，74LS03输出为高电平，
(IHtotalI=5IHI=50.001mA=0.005mA ×
由于<为了保证负载门的输入高电平，取=4V有 (min)OHV(min)IHV(min)OHV
(max)PR=(min) ()()
DDHOLtotalIHtotalVVoII. + =
(54)
(0.20.005) VmA. .
=4.9KΩ
综上所述，PR的取值范围为0.56Ω～4.9Ω
3.6.7 设计一发光二极管(LED)驱动电路,设LED的参数为FV=2.5V, DI=4.5Ma;若=5V,当 LED发亮时,电路的输出为低电平,选出集成门电路的型号,并画出电路图. CCV
解:设驱动电路如图题解3.6.7所示,选用74LSO4作为驱动器件,它的输出低电平电流 =8mA, =0.5V,电路中的限流电阻 (max)OLI(max)OLV
R=(max)CCFOLDVVVI..= (52.50.5) 4.5vmA.. ≈444Ω
第四章 组合逻辑 习题解答
4．1．2 组合逻辑电路及输入波形（A.B）如图题4.1.2所示，试写出输出端的逻辑表达式 并画出输出波形。
412.bmp 4121.bmp
解：由逻辑电路写出逻辑表达式
LABABAB=+=..
首先将输入波形分段，然后逐段画出输出波形。
当A.B信号相同时，输出为1，不同时，输出为0，得到输出波形。
如图所示4122.bmp
4．2．1 试用2输入与非门设计一个3输入的组合逻辑电路。当输入的二进制码小于3时， 输出为0；输入大于等于3时，输出为1。
解： 根据组合逻辑的设计过程，首先要确定输入输出变量，列出真值表。由卡诺图化简 得到最简与或式，然后根据要求对表达式进行变换，画出逻辑图
1） 设入变量为A.B.C输出变量为L，根据题意列真值表 A B C L 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1