数字电子技术基础-康华光第五版 下载本文

(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

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:IOL(max) =8mA, IOH (max) =0.4mA; IIH(max) =0.02mA. 4 个 74LS04 的输入电流为:4 IIL(max) =4 × 0.4mA=1.6mA,

4 IIH(max) =4 × 0.02mA=0.08mA

2 个 74ALS04 的输入电流为:2 IIL(max) =2 × 0.1mA=0.2mA,

2 IIH(max) =2 × 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 IIH(max) =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。

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:VOH(min) =2.7V,VOL(max) =0.5V,IOL(max) =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 , IIL total(

)

=5 IIL =5 × 0.001mA=0.005mA, 有

Rp(min) =

VDD ?VOL(max) =

IOL(max) ?IIL total( ) (8?0.005)mA

(5?4)V ≈0.56KΩ

拉电流情况如图题解 3.2.4(b)所示,74LS03 输出为高电平,

IIH total( ) =5 IIH =5 × 0.001mA=0.005mA

由于VOH(min)

RP(max) =

VDD ?VoH(min)

IOL total( ) +IIH total( ) (0.2?0.005)mA

=

(5?4)V =4.9KΩ

综上所述,RP 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VF =2.5V, ID =4.5Ma;若VCC =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. 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

OL (max ) =8 OL (max ) =0.5 I mA, V V,电路中的限流电阻 CC ? F ? ax ) V VV OL (m(5 2.5 0.5) v R= = ?? Ω ≈444 D I 4.5 mA

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。

解:由逻辑电路写出逻辑表达式

L = AB+ AB = A B

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

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 1 1 1 1 2) 由卡诺图化简,经过变换得到逻辑表达式

0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1

L =+ABCABC = *

3) 用2输入与非门实现上述逻辑表达式

4.2.7 某足球评委会由一位教练和三位球迷组成,对裁判员的判罚进行表决。当满足以下条件时表示同意;有三人或三人以上同意,或者有两人同意,但其中一人是叫教练。试用 2输入与非门设计该表决电路。

解: 1)设一位教练和三位球迷分别用A和B.C.D表示,并且这些输入变量为1时表示同意,为0时表示不同意,输出L表示表决结果。L为1时表示同意判罚,为0时表示不同意。 由此列出真值表

输入 输出 A B C D L 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0