上海电机数电思考题与习题

思考题与习题数字电子技术基础第1章门电路第2章逻辑代数第3章组合电路第8章数/模转换第9章综合分析第4章触发器第5章时序电路第7章逻辑器件第6章脉冲波形1-1填空题1）半导体是导电能力介于_______和_______之间的物质。2）PN结加正向电压时_______，加反向电压时_______，这种特性称为PN结的特性。3）三极管从结构上看可以分成和两种类型。导体绝缘体导通截止单向导电NPNPNP4）三极管截止的条件是。三极管饱和导通的条件是。三极管饱和导通的IBS是。5)半导体三极管作为电子开关时，其工作状态必须为状态或状态。6）74LSTTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为。74TTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次为。UBE≤0VIB≥IBSIBS≥（VCC－UCES）/βRc饱和截止5V、2.7V、0.5V5V、2.4V、0.4V7）门电路输出为电平时的负载为拉电流负载，输出为电平时的负载为灌电流负载。8）OC门称为门，多个OC门输出端并联到一起可实现功能。9）门电路的输入电流始终为零。10）CMOS门电路的闲置输入端不能，对于与门应当接到电平，对于或门应当接到电平。集电极开路线与CMOS悬空高低高低1-2选择题1）以下电路中常用于总线应用的有ABC。A.TSL门B.OC门C.漏极开路门D.CMOS与非门2）某TTL与非门带同类门的个数为N，其低电平输入电流为1.5mA，高电平输入电流为10uA，最大灌电流为15mA，最大拉电流为400uA，选择正确答案N最大为B。A.N=5B.N=10C.N=20D.N=403）CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是ACD。A.微功耗B.高速度C.高抗干扰能力D.电源范围宽4）对于TTL与非门闲置输入端的处理，可以ABD。A.接电源B.通过电阻3kΩ接电源C.接地D.与有用输入端并联5）以下电路中可以实现“线与”功能的有CD。A.与非门B.三态输出门C.集电极开路门D.漏极开路门6）三态门输出高阻状态时，ABD是正确的说法。A.用电压表测量指针不动B.相当于悬空C.电压不高不低D.测量电阻指针不动7）已知发光二极管的正向压降UD=1.7V，参考工作电流ID=10mA，某TTL门输出的高低电平分别为UOH=3.6V，UOL=0.3V，允许的灌电流和拉电流分别为IOL=15mA，IOH=4mA。则电阻R应选择D。A.100ΩB.510ΩC.2.2kΩD.300Ω8）74HC×××系列集成电路与TTL74系列相兼容是因为C。A.引脚兼容B.逻辑功能相同C.以上两种因素共同存在9）74HC电路的最高电源电压值和这时它的输出电压的高、低电平值依次为C。A.5V、3.6V、0.3VB.6V、3.6V、0.3VC.6V、5.8V、0.1V1-3判断题1）普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。（√）2）集成与非门的扇出系数反映了该与非门带同类负载的能力。（√）3）将二个或二个以上的普通TTL与非门的输出端直接相连，可实现线与。（×）4）三态门的三种状态分别为：高电平、低电平、不高不低的电压。（×）5）TTLOC门（集电极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（√）6）当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入为逻辑1。（√）7）TTL集电极开路门输出为１时由外接电源和电阻提供输出电流。（√）8）CMOSOD门（漏极开路门）的输出端可以直接相连，实现线与。（√）9）CMOS或非门与TTL或非门的逻辑功能完全相同。（√）（10）使用CMOS门电路时不宜將输入端悬空是因为输入端阻抗高，极易感应较高的静电电压，击穿栅极，造成器件损坏。（）√1-4二极管电路如图1-57所示,设二极管导通压降为0.7V，试判断图中二极管是导通还是截止?并求输出电压UO。截止0V导通+11.3V截止+6V导通+0.7V导通-12.7V1-5试判断图1-50所示各电路中三极管工作处在什么状态，分别求出它们的基极电流、集电极电流，并求出。CICV三极管处于截止状态。1-6为什么TTL与非门电路的输入端悬空时，可视为输入高电平？对与非门和或非门而言，不用的输入端有几种处理方法？答：从TTL与非门的输入端负载特性可知，当其输入端所接电阻大于其开门电阻时，相当于输入端为高电平，输入端悬空时，其输入端所接电阻相当于无穷大，大于其开门电阻，所以可视为输入高电平。对与非门而言，不用的输入端有三种处理方法：悬空、接高电平或和其它输入端并联使用；对或非门而言，不用的输入端有两种处理方法：接低电平或和其它输入端并联使用。1-7画出74HC系列CMOS电路的噪声容限图解，并分别计算低电平噪声容限和高电平噪声容限。（设电源电压为5V）解：UNL=0.9-0.1=0.8VUNH=4.4-3.15=1.25V1-8电路如图1-59所示，其中与非门、或非门为CMOS门电路。试分别写出图中Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑表达式，并判断如图所示的连接方式能否用于TTL电路。（设二极管正向压降为0.7V）解：1-9图1-60所示的TTL门电路中，输入端1、2、3为多余输入端，试问哪些接法是正确的？答：图a、b、d、e、g是正确的。×××1-10图1-61所示电路是用TTL反相器74LS04来驱动发光二极管的电路，试分析哪几个电路图的接法是正确的，为什么？设LED的正向压降为1.7Ｖ，电流大于1mＡ时发光，试求正确接法电路中流过LED的电流。b图当输出为高电平时，流过LED的电流大于；解：b图和d图的接法是正确的，因为其它两种接法的工作电流不满足要求。d图，当输出为低电平时，流过LED的电流大于。mA117.17.2mA8.215.07.151-11如图1-62所示，在测试TTL与非门的输出低电平时，如果输出端不是接相当于8个与非门的负载电阻，而是接，会出现什么情况，为什么？答：输出低电平会升高，UOLUOLmax。输出脱离饱和，进入放大。LRR1-12具有推拉输出级的TTL与非门输出端是否可以直接连接在一起？为什么？答：不可以。因为当两个具有推拉输出级的TTL与非门输出端直接连接在一起时，会造成两个输出端短路。1-13电路如图1-58a、b、c所示，已知Ａ、Ｂ波形如图1-58d)所示，试画出相应的Y输出波形。a）b)c)d)答：a)与非门的功能b)输出始终为高阻c)输出为高阻1-14如图1-64a)所示电路，是用ＯＣ门驱动发光二极管的典型接法。设该发光二极管的正向压降为1.7Ｖ，发光时的工作电流为10mＡ，ＯＣ非门7405和74LS05的输出低电平电流分别为16mＡ和8mＡ。试问：1）应选用哪一型号的ＯＣ门？2）求出限流电阻Ｒ的数值。3）图1-64b)错在哪里？为什么？解：1）应选用7405。2），R应选用300欧姆的电阻。3）OC门在使用时，输出端必须接上拉电阻到电源正极，否则，其输出的两种状态则分别为低电平和高阻态。b图中输出端与电源正极之间没有接上拉电阻，所以，所接的发光二极管不管是什么情况均不会发光。kR3.0103103.07.151-15如图1-65所示电路，试写出输出与输入的逻辑表达式。ABABY11-16画出图1-66所示三态门的输出波形。ENABYAB&EN高高高∆2-1将下列二进制数分别转换成十六进制数和十进制数（1）100110（2）100101101（3）10000111001（4）111111011010（5）1110101.101解：（1）(2)(3)(4)（5）DHB)38()26()100110(DHB)301()D12()100101101(DHB)1081()439()11000011100(DHBFDA)()()(4058101111110110DHB).().A().(6251177510111101012-2将下列十进制数转换为二进制数(1)12(2)51(3)105(4)136(5)10.25(6)6.8421（）解：（1）（2）（3）（4）(5)(6)BD)1100()12(BD)110011()51(BD)1101001()105(BD)10001000()136(421BD..0110102510BD)1101.110()8421.6(2-3将下列十六进制数转换成等效的二进制数和十进制数（1）(BCD)H（2）(F7)H（3）(1001)H（4）(8F)H（5）(A2.C8)H解：（1）(2)(3)(4)(5)DBH)3012()011011110011()BCD(DBH)247()1110111()7F(DBH)4097()0011000000000()0011(DBH)143()10001111()F8(DBH).().().CA(781251621100110100010822-4写出下列十进制数的8421BCD码（1）2003（2）99（3）48（4）12解：（1）（2003）(10)=（0010000000000011）8421BCD（2）（99）(10)=（10011001）8421BCD（3）（48）(10)=（01001000）8421BCD（4）（12）(10)=（00010010）8421BCD2-5写出习题2.5图（a）所示开关电路中和A、B、C之间的逻辑关系的真值表、函数式和逻辑电路图。若已知变化波形如习题2.5图（b）所示，画出F1、F2的波形。ABCF2UABCF1UABC解：设输入变量A、B、C表示开关的状态，开关闭合用逻辑1表示，开关断开用逻辑0表示。输出变量F表示灯的状态，灯亮用逻辑1表示，灯灭用逻辑0表示。由此可列出开关电路的真值表如习题2.5表所示。2-5写出图2-27a）所示开关电路中和A、B、C之间的逻辑关系的真值表、函数式和逻辑电路图。若已知变化波形如图2-27b）所示，画出F1、F2的波形。F2UABCF1UABCABCFF122-6用逻辑代数的基本公式和常用公式证明下列各等式解：（3）2-7试画出用与非门和反相器实现下列函数的逻辑图解：（1）CBACBACBABCCBACBCBAABCCBACBACBA)()()()(ACBCABACBCABACBCABF&&&&BACF&BACF&&&CAB12-8用真值表验证下列等式（1)解：（1）))((CABABCA2-11将下列函数展开为最小项表达式(1)解：（1）BCABCBAY),,()3,6,7()()(),,(mBCACABABCAABCCCABBCABCBAY2-12将以下逻辑函数分别化成与非-与非式和或非-或非式(1)与非-与非式或非-或非式DBCBCABYDBCBCABDBCBCABYDBCBCBADBCBCBADBCBCABY(3)与非-与非式DBADCBCABY)(DBADCBCABDBADCBCABDBADCBCABDBADCBCABY)(或非-或非式)()()()()()()())(()(CBADCBCBACBADCBCBACBADCBCBADBADCBCABDBADCBCABDBADCBCABY2-13用卡诺图表示以下逻辑函数并写成最小项之和的形式(1)解：(1)卡诺图如图所示。CBAY2-14用公式化简法化简以下逻辑函数(1)解：(1)(3)ACBBCBCAABCYACBBCYAC))((CBACBAYCBACBABABA2-15用卡诺图化简法化简以下逻辑函数(1))7,6,5,1(),,(1mCBAYABCBY1(2))15,14,13,12,11,9,7,6,5,4,3,1(),,,(2mDCBAY(4)DCACBACBADBADCBAY),,,(