第3章习题答案

发布 2023-05-21 07:05:28 阅读 8879

习题目录。

3.1 在图p3.1(a)、(b)两个电路中,试计算当输入端为以下3种状态时,输出电压并指出三极管t工作在何种状态(饱和、截止、放大)。设t导通时。

3)输人端悬空。

ab)图p3.1

解:对于图(a)电路:

1)时,假设t截止,则ub<0v,ube<0<0.7v,假设成立。因此t工作在截止状态,uo=vcc=12v。

2)时,假设t截止,则。

所以假设不成立,t的发射结应导通,设t处于放大状态,则。

而 ∴ t不处于放大状态,而处于饱和状态。取uo=0.5v。

3)输人端悬空时,由于发射结反偏而截止,所以t处于截止状态。uo=vcc=12v。

对于图(b)电路:

1)时,假设t截止,则。

假设成立。因此t工作在截止状态,uo=vcc=5v。

2)时,假设t截止,则。

所以假设不成立,t的发射结应导通,设t处于放大状态,则。

而 ∴ t不处于放大状态,而处于饱和状态。取uo=0.5v。

3)输人端悬空时,假设t截止,则。

所以假设不成立,t的发射结应导通,设t处于放大状态,则。

而 ∴ t不处于放大状态,而处于饱和状态。取uo=0.5v。

3.2 在图p3.2所示的反相器电路中,如果三极管t的β=30,最大额定电流icm=30ma。

输人信号uih=3.6v,uil=0.3v。

设三极管t、二极管d导通压降均为0.7v。试求:

(1)允许最大的灌流负载电流是多少?

(2)允许最大的拉流负载电流是多少?

图p3.2解:(1)三极管提供灌流负载电流时,三极管处于饱和状态,输出低电平,因此应保证uo≤0.7v;同时流过集电极的电流应不大于额定电流icm=30ma。

uo=0.7v时,即三极管处于临界饱和状态,此时ic=ics=irc+ig达到最大值,所以。

同时应满足:

因此,ig的最大值取16.6ma。

2)三极管提供拉流负载电流时,三极管处于截止状态,输出高电平,二极管d导通,使输出限制在3.7v。

3.3 试说明在下列情况下,图p3.3(a)、(b)的电压表和电流表指示值各为多少?设该与非门iih=30μa,iis=1ma。

1)a悬空;

2)a接3.4v;

3)a接地。

ab)图p3.3

解:(1)a悬空:(a)图的电压表和电流表指示值各为1.4v,0ma;(b)图的a端电流表和b端电流表指示值各为0ma,1ma。

2)a接3.4v:(a)图的电压表和电流表指示值各为1.4v,30μa;(b)图的a端电流表和b端电流表指示值各为30μa,1ma。

3)a接地:(a)图的电压表和电流表指示值各为0v,1ma ;(b)图的a端电流表和b端电流表指示值各为0.5ma ,0.5ma。

3.4 试分析图p3.4(a)、(b)电路的逻辑功能,列出真值表,写出pl、p2、p3的逻辑表达式。

ab)图p3.4

解:设输入、输出高电平用“1”表示,输入、输出低电平用“0”表示,则对(a)(b)图列出真值表如表3.3.1(a)、(b)所示。

表3.3.1(a表3.3.1(b)

所以:,3.5 试为图p3.

5电路中的外接负载电阻rl选定合适的阻值。已知oc门输出高电平时输出管的漏电流为50μa,输出低电平时允许的最大负载电流为16ma:g3、g4、g5的低电平输入电流为1.

4ma,高电平输入电流为40μa。要求oc门输出高电平uoh≥3.0v,低电平uol≤0.

4v。图p3.5解:由图可知,两个oc门输出“线与”,因此g1和g2输出都为高电平时,“线与”后为高电平,rl选定的阻值应使uoh≥3.0v,即:

其中:ioh :oc门输出漏电流;iih :负载门输入漏电流。n:oc门的个数,m:负载门输入端数。

只要g1和g2中有一个输出为低电平,“线与”后为低电平,rl选定的阻值应使uol≤0.4v,即:

其中:i g(max)):oc门最大灌电流;i il:负载门低电平输入电流;m′:负载门个数。

所以负载电阻rl的阻值为:

3.6 写出图p3.6各电路的输出表达式。

图p3.6解:;或。

3.7 如图p3.7(a)所示电路,已知输入信号的波形如图3.7(b)所示,请画出输出信号p和p′的电压波形并写出p的逻辑表达式。

a)电路b)输入信号的波形。

图p3.7解:逻辑表达式为或

波形图如图3.3.1所示。

图3.3.1

3.8 如图p3.8所示电路,试问各电压表的指示值为多少?

图p3.8解:v1表的指示值为:3.4v;v2表的指示值为:0v;v3表的指示值为:3.4v;

3.9 写出图p3.9各电路的输出是什么状态(高电平、低电平或高阻态)。已知这些门电路都是ttl电路。

(abc)(def)

图p3.8解:(a)低电平;(b)低电平;(c)低电平;(d)高阻态;(e)低电平;(f)低电平。

3.10 若图p3.9中(b)、(d)、(e)、(f)的门电路是cmos电路,那么这些电路的输出又是什么状态(高电平、低电平或高阻态)?

解:(b)高电平;(d)高阻态;(e)高电平;(f)低电平。

3.11试说明下列各种门电路中哪些输出端可以并联使用?

(1)推拉式输出级的ttl门电路;

(2)ttl电路的oc门;

(3)tt:l电路的ts门;

(4)普通cmos门;

(5)漏极开路的cmos门;

(6)cmos电路的ts门。

解:可以并联使用的门电路:(2)(3)(5)(6)。

3.12 试指出如图p3.10所示ttl门电路中空闲输入端x1、x2和x3应如何处理?

图p3.10

解:x1接“1”或vcc或变量c;x2和x3中应至少有一个接“0”或地。

3.13 ecl门电路的主要特点是什么?

解:(1)是ttl、cmos、i2l、ecl电路中工作速度最快的一种;

2)功耗大;

3)逻辑摆幅(高、低电平之差)低,噪声容限低(0.2v左右)。

3.14 写出如图p 3.11所示ecl电路的输出表达式f1、f2和f3。

图p3.11

解:ecl电路的输出端可以直接并联,实现“线或”功能,故:

3.15 写出图p3.12 cmos电路的逻辑表达式。

ab)cd)

图p3.12

解:(a) (b)

c) (d)

3.16 写出图p3.13所示电路的逻辑表达式。

图p3.13

解:3.17 如图p3.14所示,已知ttl门各端输入信号,试在下面两种情况下画出输出端p1、p2、p3波形。

1)不考虑各门tpd;

2)考虑各门tpd。

图p3.14

解:(1)不考虑各门tpd,输出波形如图3.3.2(a)所示。

图3.3.2(a)

2)考虑各门tpd,输出波形如图3.3.2(b)所示。

图3.3.2(b)

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