3.1.15 写出图题3.1.15所示电路的逻辑表达式。.
解:通过分析NMOS与非门和或非门可知,两个工作管串联实现与功能,并联实现或功能。根据图题3.1.15所示电路,左半边电路中B、C对应的工作管串联实现BC与功能,两者又与D、E对应的工作管并联,实现(BC+DE)或功能,然后再与A对应的工作管串联实现A(BC+DE)的功能,并注意与、或、非之间的先后顺序,可写出电路的逻辑表达式L=(BC+DE)A+(A+G)EF。
3.1.16 写出图题3.1.16所示电路的逻辑表达式。
解:图题31 16所示电路由三部分组成,第一、三部分为 NMOS反相器,分析中间电路可得真值表如表题解 3.1.16所示,该电路为同或门,即Y=A?X。而X=B,L=Y,
所以L=A?XA?BA?B,即电路为同或门。
3.2.1 由BJT构成的反相器如图题3.2.1所示,VCC=+5V, VBE=0.7V,β=100。当输入v1为5V时,输出为0.2V,试计算Rb/Rc的最大比值。
解:当反相器的输入v1为5V,输出为0.2V时,BJT工作在饱和区,有ic£βiB。分别在输入回路和输出回路,列出iB与Rb、ic与Rc的关系式,代入上述关系式即和得出 Rb /Rc的最大比值。
由图题3.2.1可得 iB=v1-VBE5-0.74.3 ==RbRbRbVCE=VCC-RCiC
BJT工作在饱和区时ic£βiB,所以
VCE?VCCβ
RCiB
4.3RC Rb0.2?5100 Rb430;RC4.890
Rb/RC的最大比值约为90。
3.2.2 为什么说TTL与非门的输入端在以下四种接法下,都属于逻辑1: (1)输入端悬空; (2)输入端接高于2V的电源;(3)输入端接同类与非门的输出高电压3.6 V;(4) 输入端接10KΩ的电阻到地。
解:(1)对于图题解3.2.2所示的与非门电路,当输入端悬空是,T1的发射极电流iE1=0,集电结正偏。VCC通过Rb1和T1的集电结向T2、T3提供基极电流,使T2、T3饱和导通,输出为低点平。可见输入端悬空等效于逻辑1。
(2)v1?2VVIH,属于逻辑1。
(3)v1=3.6V>VIH,属于属于逻辑1。
(4)对于图题解3.2.2所示的与非门电路,考虑A端接10kΩ电阻接地,B端悬空时,
)电阻、T1的发射结(0.7V)和10kΩ电阻上,显然,则电源电压VCC=5V分配到Rb1(4kW此时输入端也属于逻辑1。
3.2.3 设有一74LS04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74LS00门? 解:(1)根据题意,74LS04为驱动门,同时它又是负载门,负载门中还有74ALS04。 从附录A中查出74LS04和74ALS04的参数如下(不考虑符号)。 74LS04:IOL(max)=8mA ,IOH(max)=0.4mA;IIL(max)=0.4mA,
IIH(max)=0.02mA
74ALS04 :IIL(max)=0.1mA,IIH(max)=0.02mA
4个74ALS04
的输人电流为:4IIL(max)=4?0.4mA1.6mA,
4IIH(max)=4?0.02mA2
个
74ALS04
0.08mA。
0.2mA,
的输人电流为:2IIL(max)=2?0.1mA2IIH(max)=2?0.02mA0.04mA。
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74LS04的高电平输人电流最大值4?IIH(max)流最大值2?IIH(max)0.08mA;2个 74ALS04的高电平输人电
0.04mA。两部分拉电流之和为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l.6mA+0.2mA=18mA。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是灌电流还是拉电流均未超载,仍有一定的负载裕量。