模擬電路與數(shù)字電路習題題庫期末考試試卷及答案

PAGE一五四模擬電路與數(shù)字電路（第二版）PAGE一五四PAGE一五五第章PAGE一五五題六.一在搭建數(shù)字電路時,是否可以將與非門,或非門,異或門當做反相器使用？若可以,電路將如何連接？解在搭建數(shù)字電路時,可以將與非門,或非門,異或門當作反相器使用。用與非門當反相器使用時,因為與非門輸入與輸出地關系是,由該表達式可見,只要將與非門多余地輸入端B接高電"一",即可得地邏輯關系。用或非門當反相器使用時,因為或非門輸入與輸出地關系是,由該表達式可見,只要將或非門多余地輸入端B接低電"零",即可得地邏輯關系。用異或門當反相器使用時,因為異或門輸入與輸出地關系是,由該表達式可見,只要將異或門多余地輸入端B接高電"一",即可得地邏輯關系。六.二分析估算圖六-三五所示電路在輸入信號vi=零,vi=三V或懸空時三極管地工作狀態(tài)。圖六-三五題六.二電路圖解當輸入信號vi=零V或懸空時,因三極管地發(fā)射結沒有偏置電壓,所以,三極管地工作狀態(tài)為截止,輸出電壓vCE=五V;當vi=五V時,設三極管導通地電壓von=零.七V,根據節(jié)點電位法可得流入三極管基極地電流IB為因為,VCE＜零,說明IC=βIB地關系不成立,所以,三極管地工作狀態(tài)為飽與導通,輸出電壓VCE=零.二V。當輸入信號vi=零V或懸空時,因三極管地發(fā)射結地偏置電壓為負值,所以,三極管地工作狀態(tài)為截止,輸出電壓vCE=五V;當vi=五V時,設三極管導通地電壓von=零.七V,根據節(jié)點電位法可得流入三極管基極地電流IB為因為,vCE＜零,說明IC=βIB地關系不成立,所以,三極管地工作狀態(tài)為飽與導通,輸出電壓vCE=零.二V。六.三說明圖六-三六所示TTL門電路地輸出狀態(tài)是什么？若這些器件為OS門電路,則輸出狀態(tài)又是什么？圖六-三六題六.三電路圖解當圖六-三六所示地器件為TTL門電路時,因TTL門電路輸入端懸空相當于高電輸入信號"一",所以,或非門與與非門地輸出都為低電信號"零";輸入端通過一零零Ω電阻接地,相當于輸入低電信號"零",與非門地輸出為高電信號"一";輸入端通過一零kΩ電阻接地,相當于輸入高電信號"一",與非門地輸出為低電信號"零"。當圖六-三六所示地器件為S門電路時,因S門電路輸入端不允許懸空,所以,或非門與與非門為非正常地工作狀態(tài);因S門電路地輸入阻抗很高,輸入端通過一零零Ω與一零kΩ電阻接地,都相當于輸入低電信號"零",與非門地輸出為高電信號"一"。六.四設各門電路輸入信號地波形圖如圖六-三七（a）所示,畫出圖六-三七各個門電路地工作波形圖。圖六-三七題六.四電路圖解根據各器件地邏輯關系可得各門電路地工作波形圖如圖所示。六.五試分析圖六-三八所示電路能夠實現(xiàn)地邏輯功能。圖六-三八題六.五電路圖圖六-三八題六.五電路圖（續(xù)）解用瞬時極法可以分析圖六-三八（a）所示電路地邏輯功能,分析地過程如圖所示。圖所示地電路對應于A與B輸入端都是高電信號地情況,在這種情況下,三極管VT一地發(fā)射極為高電,因為,三極管VT一是基極電路,所以,三極管VT一地集電極為高電,三極管VT二地基極也為高電,因為,三極管VT二是發(fā)射極電路,所以,三極管VT二地集電極為低電,二極管VD截止,VT二地集電極對VT四地基極沒有影響;當三極管VT二地基極為高電時,三極管VT二地發(fā)射極也是高電,三極管VT三飽與導通,三極管VT四截止,三極管VT五導通,三極管VT六截止,輸出高電信號"一"。圖（b）所示地電路對應于A輸入端是高電信號,B輸入端是低電信號地情況,在這種情況下,三極管VT一地集電極同時出現(xiàn)高,低電信號,根據鉗位地規(guī)則可得三極管VT一地集電極為低電信號,三極管VT二地基極也為低電,三極管VT二地集電極為高電,二極管VD導通,三極管VT四地基極為高電;當三極管VT二地基極為低電時,三極管VT二地發(fā)射極也是低電,三極管VT三截止,三極管VT四導通,三極管VT五截止,三極管VT六導通,輸出低電信號"零"。同理可得,在A與B輸入端都是低電信號地情況下,輸出為低電信號"零"。根據上面地分析可知,圖六-三八（a）所示地電路具有"有零出零"地邏輯功能,所以,圖六-三八（a）所示地電路是與門電路。即,。解分析圖六-三八（b）所示電路地邏輯功能,分析地過程如圖所示。在圖六-三八（b）所示電路地,場效應管VT七,VT八,VT九為負載管相并聯(lián),VT一零,VT一一,VT一二為驅動管相串聯(lián),這六個場效應管組成與非門電路,輸出與輸入地關系為Y'=ABC;場效應管VT一,VT二,VT三,VT四,VT五,VT六組成三個非門電路,分別組成與非門電路三個輸入端隔離電路,VT一三,VT一四組成非門電路為輸出端地隔離電路,考慮到這些電路地作用可得圖六-三八（b）所示電路地Y=Y'=A即,圖六-三八（b）所示地電路為或非門電路。上述解地過程也可以用Multisim軟件行仿真。解用瞬時極法可以分析圖六-三八（c）所示電路地邏輯功能,分析地過程如圖所示。圖（a）所示地電路對應于A與B輸入端都是低電信號地情況,在這種情況下,三極管VT一與VT二地發(fā)射極都為低電,因為,三極管VT一與VT二都是基極電路,所以,三極管VT一與VT二地集電極都是低電,因為,三極管VT三與VT四以發(fā)射極電路地形式相并聯(lián),所以,三極管VT三與VT四地發(fā)射極為低電,集電極為高電,所以,二極管VD導通,三極管VT六地基極為高電,發(fā)射極也為高電,集電極為低電,三極管VT七截止,三極管VT八導通,輸出低電信號"零"。圖（b）所示地電路對應于A輸入端是高電信號,B輸入端是低電信號地情況,在這種情況下,三極管VT三地基極為高電,VT三飽與導通,發(fā)射極為高電,集電極為低電,三極管VT四地基極為低電,三極管VT四截止,發(fā)射極為低電,集電極為高電;高,低電地信號同時出現(xiàn)在三極管VT三與VT四地發(fā)射極,根據鉗位地規(guī)則可得三極管VT三與VT四地發(fā)射極為高電信號,三極管VT五地基極為高電,飽與導通,三極管VT六地基極為低電信號;高,低電地信號同時也出現(xiàn)在三極管VT三與VT四地集電極上,根據鉗位地規(guī)則可得三極管VT三與VT四地集電極為低電信號,二極管VD截止,對三極管VT六基極地信號不影響,三極管VT六地基極保持低電信號,三極管VT六地發(fā)射極為低電,集電極為高電,三極管VT七導通,三極管VT八截止,輸出高電信號"一"。同理可得,在A與B輸入端都是高電信號地情況下,輸出為高電信號"一"。根據上面地分析可知,圖六-三八（c）所示地電路具有"有一出一"地邏輯功能,所以,圖六-三八（c）所示地電路是或門電路。即,。解分析圖六-三八（d）所示電路地邏輯功能,分析地過程如圖所示。在圖六-三八（d）所示電路地,場效應管VT七,VT八,VT一二為驅動管相并聯(lián),VT九,VT一零,VT一一為負載管相串聯(lián),這六個場效應管組成或非門電路,輸出與輸入地關系為Y'=A+B+C;場效應管VT一,VT二,VT三,VT四,VT五,VT六組成三個非門電路,分別作為或非門電路三個輸入端地隔離電路,VT一三,VT一四,VT一五,VT一六組成兩級相串聯(lián)地非門電路,作為輸出端地隔離電路,考慮到這些電路地作用可得圖六-三八（d）所示電路Y=Y'=Y'=A即,圖六-三八（d）所示地電路為與非門電路。六.六計算圖六-三九所示電路地上拉電阻R地值,要求電路地輸出電壓應滿足VOL≤零.四V,VOH≥三.四V,VCC=五V,圖地各個門電路都是七四LS系列地門電路,輸出端地截止漏電流IOH≤一零零μA,輸出低電VOL≤零.四V時地最大負載電流ILM=八mA,輸入短路電流IIS≤零.五mA,輸入漏電流IIH≤二零μA。圖六-三九題六.六電路圖解在圖六-三九,三個OC門地輸出端并聯(lián)連接組成線與電路,該電路地輸出連接四個門電路,其兩個是二輸入地與非門,另兩個是二輸入地或非門。線與電路輸出高電信號地限流電阻為線與電路輸出低電信號地限流電阻為根據線與電路選擇限