习题数电参考答案(终) - 图文

在拉电流负载情况下电流裕量为0.4mA-0.12mA=0.28mA,可增加74LS00负数为 0.28mA/0.02mA=14。

在灌电流负载情况下电流格量为8mA-18mA=6.2mA,可增加74LS04负数为 6.2mA/0.4mA?15。

综合考虑,除了2个74ALS04反相器和4个74LS04反相器负载外,再增加负载74LS04数目不能超过 14个。

3.2.4 图题3.2.4所示为集电极开路门74LS03驱动5个CMOS逻辑门,已知OC门输出管截止时的漏电流IOZ=0.2mA;负载门的参数为:VIH(min)=4V,VIL(max)=1V,IIL=IIH=1uA. 试计算上拉电阻的值.

解:从附录 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)和式(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)=5IIL=5?0.001mA

0.005mA ,有

Rp(min=)VDD-VO(Lmax)ILIOL(max-)I(5-0.V5)籛0.5k6

-0.00mA5)t(ota)l(8= 拉电流情况如图题解3.2.4(b)所示,74LS03输出为高电平,

IIH(total)=5IIH=5?0.001mA0.005mA,由于VOH(min)

保证负载门的输入高电平,取VOH(min)=4V,有

Rp(max)=VDD-VOH(min)IOL(total)-IIH(total)(5-4)V=籛4.9k(0.2+0.005)mA

综上所述,RP的取值范围为0.56~4.9kΩ

3.2.5

图题3.2.5表示—2输入端BiCMOS与非门电路,试分析该电路是怎样实现与非逻辑

关系(即L?A?B)的。

解:图题3.2.5所示的与非门电路在 结构上与或非门电路的结构恰好相反,两 个NMOSFET的MNA和MNB彼此串联,而两个PMOSFET的MPA和MPB则彼此并联。

当A、B两输人端均为高电平时,MNA和MNB均导通,MPA和MPB则均截止,输出L为低电平。此时M1A和M1B外饱和导通,为TI基区的存储电荷提供一条释放通路。

当A、B两输人端之一为低电平时,MNA或MNB中有一个截止,M1A或M1B中也有一个截止,而MPA或MPB导通,使输出为高电平;VDD通过导通的MPA或MPB驱动M2,使M2导通,为T2基区的存储电荷提供一条道路,使其迅速释放。 可见图题3.2.5所示电路具有与非的逻辑功能 3.3 射极耦合逻辑门电路

3.3.1某ECL门电路在250C时的参数为:VIL(max)=-1.475V, VIH(min)=-1.105V, VOL(max)=-1.630V, VOH(min)=-0.980V。

解:根据计算噪声容限的公式(3.1.1)和(3.1.2)得到其高电平和低电平噪声容限分别为

VNH=VOH(min)-VIH(min)=-0.980V-(-1.105V)=0.125VVNL=VIH(max)-VOL(max)=-1.475V-(-1.630V)=0.155V可见,ECL门电路的噪声容限非常低。

3.4 砷化镓逻辑门电路

3.4.1 试分析3.4节介绍的两种砷化镓逻辑门电路的噪声容限.,并判断哪种电路的抗干扰能力强。

解:从3.4节内容可知,直接耦合FET逻辑电路的参数为:

VIL(max)=0.54V,

VIH(min)=0.63V,VOL(max)=0.17V,VOH(min)=0.7V,因此其高电平

和低电平噪声容限分别为

VNH=VOH(min)-VIH(min)=0.7V-0.63V=0.07V

VNL=VIL(max)-VOL(max)=0.54V-0.17V=0.37V耗尽型FET逻辑电路的参数为:VIL(max)

=-0.26V,VIH(min)=-0.16V,

VOL(max)=-1.27V,VOH(min)=0.7V。因此,其高电平和低电平噪声容限分别为

VNH=VOH(min)-VIH(min)=0.7V-(-0.16V)=0.86V VNL=VIL(max)-VOL(max)=-0.26V-(-1.27V)=1.01V

根据计算结果可知,耗尽型FET逻辑电路的噪声容限数值均比直接耦合FET逻辑电路的大,因此,抗干扰能力比直接耦合FET逻辑电路强。

3.5 逻辑描述中的几个问题

3.5.1 试对图题3.5.所示电路的逻辑门进行变换,使其可以用单一或非门实现。

解:将图题3.5.1所示电路第二级的与门用其等效符号代替,得到图题解 3.5.1(a)所示电路。然后将第二级输人端的小圆圈移至第一级的输出端,得到图题解3.5.1(b)所示电路,该电路可以用或非门74HCT02实现。

另外,也可以将电路的逻辑表达式进行变换得

)(C+D)=(A+B)(C+ L=(A+BD)=A+B+C +D直接用或非门实现上述表达式,得到如图题解3.5.1(b)所示的逻辑电路。

3.5.2 电路如图题3.5.2所示,使用与非门实现。

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