数字电子技术第二章(逻辑门电路)作业及答案

1．逻辑门电路如下图所示：

（1）电路均为ＴＴＬ电路，试写出各个输出信号的表达式。

（2）电路若改为ＣＭＯＳ电路，试写出各个输出信号的表达式。

答案:（1）,,,（2）,,,

2、 已知TTL反相器的电压参数为VIL(max)=0.8V，VOH(min)=3V，VTH=1.4V，VIH(min)=1.8V，VOL(max)=03V，VCC=5V，试计算其高电平噪声容限VNH和低电平噪声容限VNL。

答案:VNL= VIL(max) - VOL(max)=0.5V，VNH= VOH(min) - VIH(min) =1.2V。

3、 试写出图2-1、图2-2所示逻辑电路的逻辑函数表达式。

解：（1）（2）

4、试分析图2-3所示MOS电路的逻辑功能，写出Y端的逻辑函数式，并画出逻辑图。

5、 试简要回答下列问题。

（1）有源（图腾柱）输出与集电极开路（OC）输出之间有什么区别？

解：OC门输出端只能输出低电平和开路状态，其输出级需要上拉电阻才能输出高电平，且上拉电源可以与芯片电源不同，因此常用于不同电源电压芯片之间实现信号电平变换，OC门输出端可以并联实现线与；

有源输出可以输出低电平与高电平，两个有源输出端连接在一起时，若是一个输出端输出高电平，另外一个输出端输出低电平时，可引起较大电流损坏输出级。

（2）TTL逻辑电路输入端悬空时，可视为输入高电平信号处理，而CMOS逻辑电路输入端则不允许悬空使用，试说明其原因。

解：因为CMOS电路的输入端具有非常高的输入阻抗，容易受到干扰，一旦受到干扰后，会使输出电平发生转换，产生功耗，因此输入端不能悬空，应该连接确定的逻辑电平。

6.请查阅74LS00芯片手册（常规温度范围的），回答如下问题：（1）电源电压范围；

（2）输出高电平电压范围；（3）输出低电平电压范围；（4）输入高电平电压范围；（5）输入低电平电压范围；（6）该芯片的电源电流；（7）典型传播延迟时间；（8）扇出系数。

解：（1）电源电压范围4.75~5.25V

（2）输出高电平范围：当|IOH|≤0.4mA时：2.7V~5V

（3）输出低电平范围：当IOL≤8mA时：0~0.5V

（4）输入高电平电压范围：2V~5V（5）输入低电平电压范围；0~0.8V（6）该芯片的静态电源电流；

5.5V时：ICCH=1.6mA/每封装

5.5V时：ICCL=4.4mA/每封装

（7）典型传播延迟时间；tPHL =10ns；tPLH=9ns；

（8）扇出系数。

高电平输入电流IIH=20μA，输出IOH为400μA，因此高电平扇出系数为20。

低电平输入电流IIL=0.4mA，输出IOL为8mA，因此低电平输出心事为20。