第二章逻辑门电路2

F2?(A?B)(C?D)?(E?F)(G?H)

?A?B?C?D?E?F?G?H

欲用扇入为2的ECL“或/或非”门需要的门 电路4个,实现电路如习题图所示。

习题 画出用I2L基本单元电路实现下述 操作的电路图及逻辑图。

F1?AB,F2?AB?CD,F3?AB?AB

解:I2L基本单元电路的任何一个输出与输入

之间都是“非”逻辑关系,可采用“线与”形式连成各种门电路。实现相应逻辑操作的电路图和逻辑图如习题图所示。

A A

B F1

A

F2

B

A B B

A

F3

C

D

B

习题图

习题 分别用两输入四与非门(74HC11)和两输入四或非门(74HC01)实现F1=ABCD和F2=A+B+C+D ,画出逻辑图。

解:首先利用还原律,将表达式变成与非—与非式和或非—或非表达式,

F1?ABCD?ABCD?ABCD

F2?A?B?C?D

由表达式画出逻辑图,如习题图所示。

A B C D & & & & F1

A B C D ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 F2

& & ≥1 ≥1 习题图

习题 CMOS电路如习题图所示。

1. 分析电路逻辑功能,分别写出F1、F2的逻辑表达式。 2. 试说明两种电路的相同之处和不同之处。

EN UDD A & UDD F2

≥1 A F1

EN (a) (b)

习题图

?A解: 1. F1???ZEN?0?A F2??EN?1?ZEN?1

EN?02.相同之处是电路实现的都是三态门的功能。不同之处是控制电路工作的有效电平,图(a)是低电平使能,图(b)是高电平使能。

习题 试画出实现方程F=AB+C的CMOS电路图。

解:要实现的逻辑函数有三个输入端A、B、C,每个输入端都与一个NMOS和一个PMOS管相对应。A和B之间实现的是与运算,所对应的NMOS管相串联,PMOS管相并联,又C和AB之间实现的或逻辑关系,只要将他们对应的NMOS管并联,PMOS管串联相接即可。经过上述连接得到的逻辑关系是AB?C,所以在输出端必须再加一级CMOS反相器。电路图如习题图所示。

习题 习题图(a)、(b)所示为两种CMOS门电路,试分别写出各图的逻辑式,并画出逻辑图。

解:图(a)所示的电路是由一个CMOS反相器和一个CMOS传输门组成。反相器的输入端为A,输出端为A,E是传输门的控制信号端。当E为高电平时,传输门开启,将输入端

的信号传送到输出端;当E为低电平时,传输门关闭,输入信号与输出信号的联系将被切断。经上述分析可得到该电路的逻辑式为:

A B

UDD A X1 1 1 F1

UDD

B F

C A 习题图

UDD

1 B F2

(a)

=1 (b)

A E

& F1

A B

F2

(c) (d)

习题图

?AF1???ZE?1时

E?0时由逻辑式可看出该电路实际上是一个三态门。

图(b)所示电路中,分析M与A、B的逻辑关系可知,只有A、B全为低电平时,M才输出高电平,由此可得:

M?A?B?ΑB

而电路的输出F2与M、A、B有关,分析它们之间的逻辑关系可知,只要M为高电平或A和B全为高电平时,输出为低电平;而当M为低电平且A和B中有一个为低电平时,输出为高电平,由此可得

F2?M?AB?AB?AB?A?B

该电路实际上是CMOS异或门。习题图(c)、(d)给出两个电路的等效符号。

习题习题图所示电路均为CMOS电路,按照电路逻辑功能和图中所示输入状态,指出各电路的输出状态。

UDD

UDD & & F1

UIH F2

X1 UIH 1 1 =1 F3

≥1 UIL 1 UDD UIH

(a)

(b)

(c)

习题图

解:习题图(a)所示电路之中,与非门的三个输入端中有一个输入端接地,得到与非门的输出状态F1?1。

习题图(b)所示电路是一个与或非门,上面的与门的两个输入端都接高电平,输出为高电平;下面的与门有一个输入端接低电平,输出为低电平。又或非门的输入端一端为高电平,一端为低电平,输出状态F2?0。

习题图(c)所示电路是由一个传输门和一个异或门构成,由于传输门的门控制信号接低电平,所以传输门关闭。异或门的一个输入端相当于接高电平,另一个输入端相当于接低电平,其输出状态F3?0?1?1。

习题 TTL-CMOS接口电路如习题图所示,试从电平匹配的观点分析RP的作用。

UCC= UDD=5V UCC= UDD=5V RP ~ uI

& 1 uO

uI 1 1 & uO

习题图 习题图

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