數(shù)字電子技術(shù)習(xí)題第二章教材

一、教學(xué)要求1、掌握內(nèi)容①基本門電路的邏輯特性與門：或門：非門：AB&A1AB≥1②常用門電路的邏輯特性AB&AB=1AB≥1AB&CD≥1⑴常用門電路的邏輯功能與非門：或非門：與或非門：異或門：⑵CMOS和TTL反相器輸入、輸出特性①CMOS反相器的輸入輸出特性原理圖示意圖輸入特性輸出特性結(jié)論：輸入阻抗高108Ω帶保護(hù)二極管時(shí)具有二極管保護(hù)網(wǎng)絡(luò)特性。當(dāng)UI=UIL=0,負(fù)載電流經(jīng)TP流出（拉電流）當(dāng)UI=UIH=VDD,負(fù)載電流經(jīng)RL流入TN（灌電流）②TTL反相器的輸入輸出特性+VCC(5V)R1uIuo4k

AD1T1T2T3T4DR21.6k

R31k

R4130

YIV/uImA/i012-11iI+VCC+5VuI+-uo1+VCC+5VuI+-uoRiRi/

026412uI/V輸入特性IISIIHIIS≈1.1mAIIH≈15uA關(guān)門電阻ROFF≤0.7K開門電阻RON≥2.5KUthUth≈1.4V輸出特性+VCC(5V)R1uIuo4k

AD1T1T2T3T4DR21.6k

R31k

R4130

YUI=UIL時(shí)輸出高電平:VOH=3.6VUI=UIH時(shí)輸出低電平:VOH=0.3VIO經(jīng)T3、D流出到負(fù)載與參考方向相反故為負(fù)（拉電流）。IO經(jīng)負(fù)載流入T4與參考方向一致故為正（灌電流）。普通TTL門電路輸出端不能直接接電源和接地也不能并聯(lián)使用。注意！?、莻鬏旈T、三態(tài)門、漏極和集電極開路門的邏輯符號(hào)與工作特點(diǎn)①傳輸門和三態(tài)門傳輸門三態(tài)門當(dāng)C=1、傳輸門是傳輸信號(hào)的電壓控制開關(guān)TP、TN均導(dǎo)通UO=UITP、TN均截止輸入輸出斷開三態(tài)門輸出端低電平VOL高電平VOH高阻態(tài)Z②漏極和集電極開路門漏極開路（OD門）+VCC+5VR1AD2T1T2T4R2R3YD1B+V

CCRC外接YAB&+V

CCRC集電極開路（OC門）兩者符號(hào)相同特點(diǎn)無異輸出端直接連接構(gòu)成“線與”必須外接負(fù)載電阻到電源邏輯電平變換2、深入理解內(nèi)容⑴CMOS和TTL與非門、或非門電路的工作原理⑵CMOS和TTL反相器的電壓傳輸特性CMOSTTLUI=UIL時(shí),UO=UOH;UI=UIH時(shí),UO=UOLUOH＝VDDUOL=0VUTH＝0.5VDDUNL＝UNH=0.3VDDUOL=0.3VUOH＝3.6VUTH＝1.4VUNL＝UNH=0.4V⑶CMOS和TTL集成門電路的電源電壓和傳輸延遲時(shí)間CMOS:VDD=3～18V)電源：TTL:VCC=5V傳輸延遲時(shí)間:CMOS：（CC400系列）tpd＝75nsTTL：（54/74系列）tpd＝10ns3、了解內(nèi)容⑴半導(dǎo)體二極管、三極管和MOS管的開關(guān)特性。⑵分立元件門電路的工作原理。⑶集成門電路的動(dòng)態(tài)特性。⑷各種門電路的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。⑸CMOS和TTL集成門電路的性能比較。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1、門電路的邏輯功能。2、門電路的電氣特性。難點(diǎn)：1、門電路的電氣特性，輸入、輸出特性。2、門電路的內(nèi)部電路及工作原理分析。難點(diǎn)但不是重點(diǎn)難點(diǎn)也是重點(diǎn)思考題與習(xí)題題2.1已知二極管電路和輸入波形，畫出輸出波形。忽略二極管導(dǎo)通壓降解：各輸出波形如圖所示。URURURU0U0U0U0二極管導(dǎo)通限幅二極管導(dǎo)通限幅二極管截止限幅二極管截止限幅UR2UR1題2.2⑴分析二極管電路⑵畫出輸出波形YI=ABCY2=A+B+C解：Y1Y2U0ABC題2.3已知場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通電阻RON=500Ω估算下列電路輸出電壓幅度解：（a）UI=0V時(shí)，T截止Uoa＝VDD=10VUI=10V時(shí)，T導(dǎo)通（b）UI=0V時(shí)，TP截止Uob＝-VDD=-10VUI=-10V時(shí)，TP導(dǎo)通（c）UI=0V時(shí)TP導(dǎo)通TN截止Uoc=VDD=10VUI=10V時(shí)TN導(dǎo)通TP截止Uoc=VSS=0V題2.4確定下列CMOS門電路的輸出表達(dá)式。YI=1Y3=1Y4=1Y6=0Y9=AY11=AY12=A題2.5判定下列CMOS門電路，哪些能正常工作，哪些不能。寫出能正常工作的輸出邏輯表達(dá)式。不能正常工作不能正常工作不能正常工作√×√×√×題2.6根據(jù)邏輯圖和輸入波形畫出輸出波形。ABY1Y2Y3Y4Y5Y7同Y2Y6略題2.7根據(jù)邏輯圖寫出邏輯表達(dá)式題2.9根據(jù)電路估算ib1，Iil，IiHUi＝0.3v時(shí)解：Ui＝3.6v時(shí)(T1倒置工作)OK題2.8根據(jù)CMOS邏輯圖判斷能否正常工作，寫能正常工作的輸出邏輯表達(dá)式?！獭蘋K題2.10根據(jù)電路估算uo＝2.8V時(shí)IO值。解：∵IB3>IBS3∴T3飽和故IO=IB3+ICS3=(0.5+9.23)mA=9.73mA題2.11（1）已知TTL門電路的IIH=40uA，IIL=-1mA，IOL=10mA，IOH＝-400uA、UOL=0.2V、UOH＝3.6V時(shí)估算G1帶拉電流和帶灌電流的具體數(shù)值。解:（2）已知UD=1.8V,ID=(6～12)mA求R的取值范圍題2.12比較TTL和CMOS輸入特性+VDDuYuATPD1C1C2RSTND2D3VSS0IIUI-UDFVDD+UDFIIUI1UO+VDD（a）電路圖（c）伏安特性（b）伏安特性測(cè)試圖結(jié)論：CMOS是壓控器件輸入阻抗＞108Ω正常情況無柵流伏安特性實(shí)際是輸入端二極管保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的特性。+VCC(5V)R1uIuo4k

AD1T1T2T3T4DR21.6k

R31k

R4130

Y1iI+VCC+5VuI+-uoIV/uImA/i012-11+VCC+5VuI+-uoRiRi/

026412uI/VUI=UIL時(shí)IIS流入U(xiǎn)IL約－1mA左右UI=UIH時(shí)IIH流入TTL約幾十uA關(guān)門電阻ROFF≤0.7K開門電阻RON≥2.5K題2.13指出圖示電路實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)邏輯表達(dá)式規(guī)定邏輯功能連接的錯(cuò)誤并改正。OK題2.14根據(jù)邏輯圖和輸入波形畫出輸出波形?！?1EN▽ABC（b）Y2&&11ABC（a）Y1&1Y3BA（c）CTGABCY1Y2Y3ZZ題2.15分析圖示邏輯圖的邏輯功能，將結(jié)果填入真值表。解：分析：圖