大学课件-集成电子技术基础教程-习题与习题解答-二篇2章

第二章集成逻辑门电路题2.2.1试用图题2.2.1所示的“与非”门、“或非”门、“与或非”门和“异或”门实现“非”门功能的等效电图题2.2.1解：“与非”门、“或非”门、“与或非”门和“异或”门实现“非”门功能的等效电路他别如图所示。题2.2.2试画出用三个二输入的“与非”门实现BAL的等效逻解：将表达式化成“与非—与非“表达式如下后，即可画出电路图。BABABAL题2.2.3试画出图题2.2.3所示电路输出端的电压波形。其中输入A、B图题2.2.3解：画出的波形如图所示：“1”&≥1=1&≥1&&&ABLt1Ltt2Ltt3L题2.2.4指出图题2.2.4所示电路的输出逻辑电平是高电平、低电平还是高阻态。已知图(a)中的门电路都是74系列的TTL门电路，图(b)中的门电路为CC4000系列的CMOS图题2.2.4解：TTL门电路的输入端悬空时，相当于高电平输入，输入端接有电阻时，其电阻阻值大于1.4K时，该端也相当于高电平，电阻值小于0.8K时，该端才是低电平。而CMOS逻辑门电路，输入端不管是接大电阻还是接小电阻，该端都相当于低电平（即地电位）。所以有如下结论：(a)1L为低电平状态；2L是低电平状态；3L是高电平状态；4L输出为高阻状态；(b)1L输出为高电平；2L输出是低电平状态；3L输出是低电平状态；题2.2.5试画出图题2.2.5三态门和TG门的输出电压波形。其中A、B电压波形如图题2.2.3所示。图题2.2.5解：根据三态门和传输门的工作特性，画出的波形如下图所示：t1Lt2L题2.2.6图题2.2.6所示电路为CMOS门电路，试分析各电路输出逻辑功能，并写出各电路的输出逻辑函数式。设二极管正向导电时的压降为0.7V图题2.2.6解：(a)ABCDEFDEFABCL1是一个六输入的与非逻辑关系；(b)FEDCBAEDCBAL)(2是一个六输入的或非逻辑关系(c)ABCDEL3五输入与非逻辑关系；(d)FEDCBAFEDCBAL4题2.2.7试用四个CMOS传输门(TG门)和一个反相器(“非”门)解：题2.2.8甲、乙两位同学，用一个“与非”门(已知“与非”门的IOLmax=16mA,IOHmax=0.4mA)驱动发光二极管(设二极管发光时工作电流为10mA)，甲接线如图题2.2.8(a)，乙接线如图题2.2.8(b)试问谁的接线正确?图题2.2.8TGTGTGTG11A2A3A4AC1Z2Z解：应该是（a）的接线正确，因为（a）接成灌电流负载，其与非门的允许灌入电流大于发光管的发光工作电流，发光二极管能正常发亮。而（b）是拉电流负载，与非门允许拉出电流只有0.4mA,不能使发光管正常点亮。题2.2.9请用二极管“与”门电路和晶体管“非”门电路，以及二只二极管构成一个“与非”门逻辑电图题2.2.9解：由已知电路可知，3211,,,DDDR组成与门电路，由晶体管T及电阻32,RR组成非门电路，因此，只要将前一级的与门电路和非门电路连接起来，就是一个与非门电路。其中的54,DD两只二极管用非门的电平移动和限流之用。电路的工作原理如下：在输入变量CBA,,中，只要有一个或一个以上是低电平时，与门输出为低电平，非门电路截止，输出高电平；只有当与门输入都为高电平时，与门输出高电平，非门输出低电平，因此，实现了与非门的功能。题2.2.10图题2.2.10所示为用三态门传输数据的示意图，图中n个三态门连到总线BUS，其中D1、D2、…、Dn为数据输入端，EN1、EN2、…、ENn为三态门使能控制端，试说明电路能传输数据的原图题2.2.10解：由三态门电路符号可知，当使能端低电平时，三态门输出为高阻阻态，所以，只要给各三态门的使能端nENENEN,,,21依次为高电平时，则,1nDD的数据就依次被传输到总线上去。题2.2.11根据教材中图2.2.23，试问五变量的可编“与”门，最多可产生多少种“与”运算?四变量的可编程“或”门，最多可产生多少种“或”运算?解：五变量的可编程“与阵”最多可产生1024个“与”运算；四变量的可编程“或阵”最终多有24=16个“或”运算。题2.2.12已知逻辑函数：DBAABDBCADBACBADCBAZ),,,(1DCACBADBCABCBADCBAZ),,,(2试用最简的可编程“与-或”解：对1Z,2Z函数有“与—或”阵开列如下：&&&&&≥1&&&≥1ABCD1Z2Z