完整版整理2集成门电路习题解答doc.docx
《完整版整理2集成门电路习题解答doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整版整理2集成门电路习题解答doc.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
完整版整理2集成门电路习题解答doc
精品文档
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VDD＜VTN+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vI=vO的状
态，vI=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）VDD2f，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）、IOH（max）、IOL（max）、IIH（max），
IIL（max），这些参数应满足以下条件：
VOH（min）≥VIH（min）
VOL（max）≤VIL（max）
精品文档
精品文档
IOH（max）≥nIIH（max）
IOL（max）≥mIIL（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。
+5V+5V+5V+5V
+5V
+5V
0V
+5V
+1.5V+0V
A．B．C．D．
图T2.16
17．三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．VIH（min）、VOH（min）、VOL（max）、VIL（max）
C．VOH（min）、VIH（min）、VOL（max）、VIL（max）
D．VIH（min）、VOH（min）、VIL（max）、VOL（max）
19．对CMOS门电路，以下说法是错误的。
A．输入端悬空会造成逻辑出错
B．输入端接510kΩ的大电阻到地相当于接高电平
C．输入端接510Ω的小电阻到地相当于接低电平
D．噪声容限与电源电压有关
20．某集成电路芯片，查手册知其最大输出低电平
VOL（max）=0.5V，最大输入低电平
V
=0.8V，最小输出高电平V
=2.7V，最小输入高电平V
=2.0V，则其低电
IL（max）
OH（min）
IH（min）
平噪声容限VNL=
。
A．0.4V
B．0.6V
C．0.3V
C．1.2V
21．某集成门电路，其低电平输入电流为
1.0mA，高电平输入电流为
10μA，最大灌
电流为8mA，最大拉电流为400μA，则其扇出系数为N=
。
A．8
B．10
C．40
D．20
22．设图T2.22所示电路均为
LSTTL
门电路，能实现
FA功能的电路是
。
精品文档
精品文档
G1
A1EN
G2
FA&
100Ω
G3
F
A
≥1
悬空
VCC
1kΩ
G4
F
A
=1
F
A．B．C．D．
图T2.22
23．设图T2.23所示电路均为
CMOS门电路，实现
F
AB功能的电路是
。
A
1
&
A
A
&
≥1
A
≥1
B
F
FB
F
F
B
1
&
B
51kΩ
A．B．C．D．
图T2.23
24．如图T2.24所示LSTTL门电路，当EN=0时，F的状态为。
A．FABB．FABC．FABD．FAB
+5V
A
&
F
B
B
1
A
≥1
&
F
EN
EN
C
图T2.24
图T2.25
25．OD门组成电路如图
T2.25所示，其输出函数
F为
。
A．F
ABBCB．
FABBCC．F
（AB）（B
C）D．FABBC
习题
1．写出如图P2.1所示CMOS门电路的逻辑表达式。
精品文档
精品文档
VDD
T8
VDD
V
A
DD
T6
A
B
T4
T2
Y
Z
C
T1
Y
B
T5
T7
T3
D
图P2.1
图P2.2
解：
A1
≥11Y
B1
YAB（与非门）
2．写出如图P2.2所示CMOS门电路的逻辑表达式。
解：
ZCDABCDAB
3．双互补对与反相器引出端如图
P2.3所示，试将其分别连接成：
（
1）三个反相器；
（2）3输入端与非门；（3）3输入端或非门；（4）实现逻辑函数
LC（A
B）
；（5）
一个非门控制两个传输门分时传送。
14
2
11
VDD
VDD
VDD
13
1
6
3
10
12
7
5
VSS
VSS
VSS
8
4
9
图P2.3
解：
（1）3个反相器
精品文档
精品文档
VDD
14
VDD
13
63
7
VSS
8
（2）3输入与非门
14
VDD
613
A
3
7
VSS
8
B
C
（3）3输入或非门
VDD
14
VDD
6
13
3
A
7
VSS
8
B
C
（4）实现逻辑函数YC（AB）
VDD
2
VDD
1
5
VSS
4
VDD
2
VDD
1
5
VSS
4
2
VDD
1
5
VSS
4
10
10
10
VDD
11
VDD
12
VSS
9
11
VDD
12
Y
VSS
9
11
VDD
12
Y
VSS
9
精品文档
精品文档
VDD
142
VDDVDD
1
6
13
C
7
5
VSS
3
VSS
10
8
4
A
B
连接图
当C=0时，Y=1；当C=1时，Y
AB
（5）一个非门控制两个传输门分时传送
X2
X1
14
VDD
6
13
3
7
VSS
8
Y1Y2
C
VDD
11
A
VDDC
12B
Y
Y
VSS
AB
9
C
等效图
VDD
211
VDDVDD
112
10
5
VSSVSS
49
4．电路如图P2.4所示，G1
为74HC系列CMOS门电路，其数据手册提供的参数为
（
）
（）
（
）
（
）
。
三极管T导通时VBE=0.7V
，
VOL
max=0.33V
，VOHmin=3.84V，IOLmax
=4mA
，IOH
max=-4mA
饱和时VCES
D
=0.3V，发光二极管正向导通时压降
V=2.0V。
（1）当输入A、B取何值时，发光二极管
D有可能发光？
（2）为使T管饱和，T的β值应为多少？
VCC=+5V
D
RC
G1
510Ω
A
&
RB
T
B10kΩ
图P2.4
解：
（1）要使发光二极管D发光，必须使T管饱和导通，要使T管饱和导通，必须使
精品文档
精品文档
G输出高电平，即
A和B至少有一个为低电平。
1
（2）为使三极管导通时进入饱和状态，三极管β的选择必须满足
IB≥IBS，式中
VCC
VD
VCES
52.00.35.3
IBS
RC
0.51
IB
VOH
VBE
3.84
0.7
RB
0.314mA
10
代入给定数据后，可求得β≥
17。
5．有一门电路内部电路如图
P2.5所示，写出Y的真值表，画出相应的逻辑符号。
解：
真值表
A
EN
Y
0
0
0
0
1
高阻
1
0
1
1
1
高阻
逻辑符号
1
Y
A
ENEN
6．分析如图P2.6所示电路的逻辑功能，画出其逻辑符号。
VDD
VDD
EN
P1
P
1
A
TGY
P2
≥1
Y
N1
A
1
N1
B
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。
ABY
00高阻
011
10高阻
110
1
AY
BEN
7．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
精品文档
精品文档
，D0、D1、⋯、Dn-1数据入端，
CS0、CS1、⋯、CSn1片信号入端。
：
（1）片信号足怎的序关系，以便数据
D0、D1、⋯、Dn-1通行正常
？
（2）如果片信号出两个或两个以上有效，可能生什么情况？
（
3）如果所有
的信号均无效，在什么状？
BUS
1
1
G2
1
ENG1
EN
ENGn
CS0
CS1
CSn-1
D0
D1
Dn-1
图P2.7
解：
（1）片信号任何刻只能有一个低平；
（2）冲突。
（3）高阻。
8．分析如P2.8（a）、（b）所示路的功能，写出路出函数
S的表达
式。
B
B
A
TG
B
B
SA
TG
S
B
ATG
B
B
（a）（b）
图P2.8
解：
（1）
A
B
S
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
出S是A和B的异或函数，即S
A
B
（2）
A
B
S
精品文档
精品文档
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
输出S是A和B的异或函数，即SA
B
9．晶体管电路如图
P2.9所示，试判断各晶体管处于什么状态？
VCC=12V
VCC=5V
RC
i
B
C
1kΩ
C
R
R
iC
30kΩ
3kΩ
RB50kΩ
iB
vI=+6V
VT
VT
i
β=50
B
β=20
（a）
图P2.9
（b）
解：
（a）根据图中参数
iB
vIVBE
60.7
RB
mA0.106mA
50
iBS
VCCVCES
12
0.3
0.24mA
RC
50
mA
1
因为iB＜iBS，故T
1管处于放大状态。
（b）
VCC
VBE
50.7
mA
mA
iB
RB
30
0.143
iBS
VCCVCES
5
0.3
0.078mA
RC
20
mA
3
因为iB＞iBS，故T2管处于饱和状态。
10．已知电路如图
P2.10所示，写出F1、F2、F3和F与输入之间的逻辑表达式。
VCC
R01
VCC
A
F1
RC
B
VCC
R1
F
T
R02
F3
R2
C
F2
D
-VBB
精品文档
精品文档
图P2.10
解：
F1
AB，F2
CD，F3
AB
CD，F
ABCD
11．分析如图P2.11所示电路的逻辑功能，指出是什么门。
VCC
R1
R2
R3
R4
R5
T1
T6
T7
T2
F
D3
A
T3
T8
B
T4
T5
D1
D2
图P2.11
解：
A、B加不同电平时，
T4~T8的通断情况如表所示。
A
B
T4
T5
T6
T7
T8
F
0
0
off
off
off
on
off
1
0
1
on
off
off
off
on
0
1
0
off
on
off
off
on
0
1
1
on
on
on
off
off
1
电路为OC输出的同或门.
12．图P2.12（a）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≥100kΩ。
vO/V
vI
/V
4.3
A
K
&
B
1
C
EN
1.1
V
0.2
vI/V
0
R1
0
10kΩ
（a）（b）
图P2.12
精品文档
精品文档
表P2.12
AB
C
K
电压表读数/V
0
0
0
断开
0
0
1
断开
1
1
0
闭合
1
1
1
闭合
解：
A
B
C
K
电压表读数（V）
0
0
0
断开
0
0
0
1
断开
4.3
1
1
0
闭合
1.1
1
1
1
闭合
0.2
13．图P3.13中G、G
、G
3
为LSTTL门电路，G
、G、G
为CMOS门电路。
试指
1
2
4
5
6
出各门的输出状态（高电平、低电平、高阻态？
）
。
G1
G2
G
3
5V
&
Y1
5V
&
5V
&
0.3V
Y2
Y3
EN
3.6V
20Ω
10kΩ
G4
VDD
G6
VDD
VDD
&
10kΩ
G5
&≥1
Y4
Y6
10kΩ
≥1
Y5
图P2.13
解：
Y1高电平，Y2高阻态，Y3低电平，Y4高电平，Y5低电平，Y6低电平
14．如图P2.14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“Y”，
错的写“N”。
精品文档
精品文档
VDD
A
&
CMOS门电路
B
EN
A&
B
&
L1
1
L2
C
1
C&
D
图P2.14
B
0时，L1
C
）
L2=AB+CD（
）
B
1时，L1
（
AC
解：
Y，N
15．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“Y”，错的写“N”。
VDD
A&
B
A
1
CMOS门电路
C
&
L1
B
EN
&
D
L2
C
图P2.15
L1ABCD（
）
B
0
时，L2
AC
（
）
B
时，
L2
C
1
解：
Y，N
16．由门电路组成的电路如图P2.16所示。
试写出其逻辑表达式。
+5V
CMOS门电路
TTL门电路
10kΩ
A
&
100kΩ
≥1
TTL门电路
1
Y3
Y1
A
A
&
升级会员 