第二章逻辑门电路2 下载本文

按习题图(a)中给定的参数,可知P=1时,UP=,设T导通并饱和,则UBE=,UCES=,T管基极注入电流为

IB?UP?UBE3.6?0.7??0.145mA

RB20ICS β又因T管临界饱和的基极偏流 IBS?其中

ICS?IRC?IIL?因此可求得 IBS?UC10?1??1?6mA RC26?0.2mA 30因为 IB?IBS

T管饱和的假设不成立,即UP=1时,T不饱和,原电路RB,RC参数的选取不合理。这时可考虑采用减小RB,或增加值的方法来解决。要满足IB>IBS,则应有

3.6?0.7 ≤ RB解得 RB≤

还需注意的一个问题是,RB的选取在保证IB>IBS的同时,必须满足IB

RB≥

3.6?0.7?7.25k?

0.4取RB=10K,能保证电路处在正常工作状态。

若通过改变值来满足IB>IBS,则应有

IB≥

ICS β可解得 ≥

ICS6??41.2 IB0.145取为45~50的三极管也可使电路正常工作。

当P=0时,三极管处于截止状态,RB,RC取值大小不影响电路的逻辑关系。 (4)N点和C状态的一致性

当信号C为高电平时,N点应为高电平;反之当C为低电平时,N点也应为低电平。由电路图可求得C=1时,N点的电位

UN?可视为逻辑高电平。

10?3.6?2.8V 10?3当C=0时,要保证N点也为低电平,相当于N点对地的等效电阻应小于ROFF。图中10k和3k的并联电阻值为 k,大于ROFF,故需修改R1的阻值。只要将R1改为阻值就能满足N和C的状态一致性,保证电路正常工作。

(5)门G6的扇出系数

按给定的参数下,门G6输出为高电平时可带门的数量

IOH0.4?103??5 N1 ≤

2IIH2?40门G6输出为低电平时可带门的数量

N2 ≤

IOL8??8 2IIL1扇出系数取最小值保证电路在任何情况下都能正常工作,扇出系数NO为5。 综上所述,习题图(a)电路要能正常工作,应作如下改动:

(1)门G6改为与非门,或将G3,G4门改为OC门。 (2)RB电阻改为10k,或将T管的值提高至45~50。 (3)改二极管D的极性,使阳极在下,阴极在上。 (4)R1电阻改为。

(5)门G6的负载门改为5个。 习题图(d)为修改后能正常工作的电路。

习题 CMOS门电路如习题图(a)所示,已知输入信号A、B和控制信号C的波形如习题图(b)所示,试分析并画出Z端的波形。

TG1 C C A X1 1 1 TG2 C C X1 1 (a)

1 (b)

B ≥1 Z A

1 B C

解:当C为低电平时,习题图中输入信号A连接的CMOS传输门TG1导通,右面传输门TG2关断。信号A通过传输门TG1和信号B经或非门输出为信号Z。当C为高电平时,习题图中输入信号A连接的CMOS传输门TG1关断,右面传输门TG2导通。输出信号Z通过非门和信号B经或非门输出为信号Z。此时,信号A的变化不影响输出,输出信号Z端的波形如习题图(c)所示。