数电几道题目2

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1、数电几道题目2数电几道题目22011-10-0613:21【题目8】:门电路的平均传输延时是如何计算的，它的大小与开关速度有什么关系?【相关知识】:TTL与非门的工作原理、TTL与非门的动态特性、TTL与非门的开关特性。【解题方法】:从门电路的输入、输出方波中定义平均传输时间。【解答过程】:在TTL电路中，由于二极管和三极管从导通变为截止或从截止变为导通都需要一定的时间，而且还有二极管、三极管以及电阻、连接线等的寄生电容存在，所以把理想的矩形电压信号加到TTL反相器的输入端时，输出电压的波形不仅要比输

2、入信号滞后，而且波形的上升沿和下降沿也将变坏，如图1所示。我们把输出电压波形滞后于输入电压波形的时间叫做传输延迟时间。通常将输出电压由低电平跳变为高电平时的传输延迟时间记作，把输出电压由高电平跳变为低电平时的传输延迟时间记作。和的定义方法如图1所示。平均传输延迟时间定义为(1)TTL门电路的传输延迟时间一般为几十纳秒，延迟时间越长，说明门的开关速度越低。因为传输延迟时间和电路的许多分布参数有关，不易准确计算，所以和的数值最后都是通过实验方法测定的。这些参数可以从产品手册上查到。【题目9】:为什么TTL

3、门电路的输出级采用推拉式结构?它对减少输出电阻有什么好处?【相关知识】:TTL与非门的工作原理、TTL门电路的主要参数、TTL与非门的开关特性。【解题方法】:通过分析推拉式输出级在低电平和高电平输出时的工作状态，便可一目了然。【解答过程】:在图1所示的门电路推拉式输出级中，当输出低电平时，截止，而饱和导通。双极型三极管饱和导通状态下具有很低的输出电阻。在74系列的TTL电路中，这个电阻通常只有几欧姆，所以若外接的串联电阻在几百欧姆以上，在分析计算时可以将它忽略不计。当输出为高电平时，截止而导通。工作在

4、"射极输出"状态。已知射极输出器的最主要特点就是具有高输入电阻和低输出电阻。在模拟电子技术基础教材中，对这一特性都有详细的说明。根据理论推导，图1电路的高电平输出电阻为上式中的(rbe4)是发射结的导通电阻，是的电流放大系数，是二极管D的导通电阻。74系列TTL门电路的高电平输出电阻约在几十欧至一百欧之间。显然，这个数值比低电平输出电阻大得多。正因为如此，我们总是用输出低电平去驱动输出负载。【题目10】:各种逻辑功能的CMOS门电路是如何组成的?【相关知识】:CMOS反相器的结构、工作原理，复合CMO

5、S逻辑门。【解题方法】:以CMOS反相器为基础，不难构成各种逻辑功能的CMOS门。【解答过程】:图1所示是由增强型NMOS管和PMOS管组成的一个CMOS非门电路。其中两管的栅极相连为输入端，漏极相连后作为输出端，PMOS管的源极接正电源VDD，NMOS管源极接地(或接负电源)。从CMOS反相器的工作原理可以知道，不管输入为高电平还是低电平，互补的两管中总有一只导电，另一只截止，使得在稳态时，CMOS门电路的功耗极微，并实现了输入和输出之间的反相关系。在CMOS门电路的系列产品中，除反相器外常用的还有

6、或非门、与非门、或门、与门、与或非门、异或门等几种。它们都是以反相器为基本单元构成的，在结构上保持了CMOS反相器的"互补"特性，即NMOS和PMOS总是成对出现的，因而具有和CMOS反相器同样良好的静态和动态性能。图2所示为CMOS与非门和或非门电路结构。将两只增强型NMOS管串联，而两只增强型PMOS管并联后的电路是CMOS与非门，如图2(a)所示。而将两只NMOS管并联、PMOS管串联的则构成了CMOS或非门，如图2(b)所示。若输入A、B及输出L的高低电平分别用逻辑1和逻辑0表示，则它们的真值

7、表如表1所示。它们的逻辑功能不难得到验证。显然，CMOS与非门和或非门的结构都是以反相器为基本单元构成的，分别包含两个互补对称工作的P、N沟道对管。依此类推，在CMOS电路中，还可利用NMOS管的串联和并联，对应的PMOS管并联和串联，以实现更为复杂的逻辑功能，例如与或非门、异或门，等等。【题目11】:如何理解CMOS反相器的电压传输特性?【相关知识】:MOS管的伏安特性曲线、CMOS反相器的结构，工作原理、静态特性。【解题方法】:通过逐点分析CMOS反相器的输入、输出关系，可以看出它有良好的开关特性

8、。【解答过程】:CMOS反相器电路如图1(a)所示，图1(b)为其电压传输特性曲线。设CMOS非门的电源电压=10V，两管的开启电压为=

9、

10、=2V。(1)当2V，截止，导通，输出≈=10V;(2)当2V5V，和都导通，但的栅源电压的栅源电压绝对值，即工作在饱和区，工作在可变电阻区，的导通电阻的导通电阻，所以，这时开始下降,但下降不多，输出仍为高电平;(3)当=5V，的栅源电压=栅源电压绝对值，两管都工作在饱和区，且导通电阻相等,所以，=(/2)=5V;(