集成门电路与触发器习题解答

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1、3.1根据所采用的半导体器件不同，集成电路可分为哪两大类？各自的主要优缺点是什么?答:根据所采用的半导体器件不同，集成电路可分为双极型（如TTL）和单极型（如CMOS）两大类。双极型集成电路的主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低；双极型集成电路的主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低、但速度较慢。3.2简述晶体二极管的静态特性？答：晶体二极管的静态特性是指二极管在导通和截止两种稳定状态下的特性。当正向电压小于门槛电压时，管子处于截止状态；当时，管子处于正向导通状态；二极管在反向电压作用下处于截止状态，当（反向击穿电压）时，管子被击穿。3.3晶体二极管的

2、开关速度主要取决于什么？答:二极管从正向导通到反向截止有一个反向恢复过程，实质上是由于电荷存储效应所引起的，反向恢复时间（称为存储时间，称为渡越时间）就是存储电荷消失所需要的时间。从反向截止到正向导通所需的时间（称为开通时间）与相比很短，一般可以忽略不计。因此，晶体二极管的开关速度主要取决于。3.4数字电路中，晶体三极管一般工作在什么状态？答:数字电路中，晶体三极管一般工作在开关（饱和、截止）状态。3.5晶体三极管的开关速度取决于哪些因数？为什么MOS管的开关速度比晶体三极管慢?答:晶体三极管饱和与截止两种状态的相互转换需要一定时间，开通时间（称为延迟时间，称为上升时间）就是

3、建立基区电荷的时间；关闭时间（称为存储时间，称为下降时间）就是存储电荷消散的时间。和的大小反映了三极管由截止到饱和与从饱和到截止的开关速度，它们是影响电路工作速度的主要因数。MOS管内部电荷“建立”和“消散”的时间很短，其动态特性主要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时间。由于MOS管导通时的漏源电阻比晶体三极管的饱和电阻要大得多，漏极外接电阻也比晶体管集电极电阻大，所以，MOS管的充、放电时间较长，使MOS管的开关速度比晶体管的开关速度低。3.6TTL与非门有哪些主要性能参数？答：TTL与非门的主要外部特性参数有输出逻辑电平（，）、开门电平（）、关门电平（）、扇入系数

4、（）、扇出系数（）、平均传输时延（）和空载功耗（）等。P3.7OC门和TS门的结构与一般TTL与非门有何不同？各有何主要应用？答:OC门把一般TTL与非门电路的推拉式输出级改为三极管集电极开路输出。TS门是在一般TTL与非门的基础上，附加使能控制端和控制电路构成。OC门可实现电平转换和直接驱动发光二极管、干簧继电器等，多个OC门的输出端可以直接连接实现线与。TS门主要用于总线传送。多个TS门的输出端可以直接连接，分时传送数据。3.8有两个相同型号的TTL与非门，对它们进行测试的结果如下：（1）甲的开门电平为1.4V，乙的开门电平为1.5V；（2）甲的关门电平为1.0V，乙的关

5、门电平为0.9V。试问在输入相同高电平时，哪个抗干扰能力强？在输入相同低电平时，哪个抗干扰能力强？解：（1）对TTL与非门而言，开门电平越小，在输入高电平时的抗干扰能力越强。本题中，在输入相同高电平时，甲的抗干扰能力强。（2）对TTL与非门而言，关门电平越大，在输入低电平时的抗干扰能力越强。本题中，在输入相同低电平时，甲的抗干扰能力强。3.9图3.52（a）所示为三态门组成的总线换向开关电路，其中，A、B为信号输入端，分别送两个频率不同的信号；EN为换向控制端，控制电平波形如图3.52（b）所示。试画出的波形。解：EN=0时，EN=1时，波形如图3.52（c）所示。3.10试

6、画出实现如下功能的CMOS电路图。（1）（2）（3）解：（1）用图T3.10(1)所示的三输入端的CMOS与非门电路实现的逻辑功能。（2）用图T3.10(2)所示或非门和非门实现的逻辑功能。（3）用图T3.10(3)所示的两级与非门和一级非门实现的逻辑功能。3.11试指出下列五种逻辑门中那几种的输出可以并联使用。（1）TTL集电极开路门；（2）具有推拉式输出的TTL与非门；（3）TTL三态输出门；（4）普通的CMOS门；（5）CMOS三态输出门。解：TTL集电极开路门，三态输出门及CMOS三态输出门的输出可以并联使用。3.12用与非门组成的基本R-S触发器和用或非门组成的基本

7、R-S触发器在逻辑功能上有什么不同？解：基本R-S触发器的功能表、状态方程和约束方程如下：（a）用与非门组成的基本R-S（b）用或非门组成的基本R-S3.13在图3.53（a）所示的D触发器电路中，若输入端D的波形如图3.53（b）所示，试画出输出端Q的波形（设触发器初态为0）。根据该方程及图3.53（b）所给的信号波形，可画出输出端Q的波形如图3.53（c）所示。解：D触发器的次态方程为3.14已知输入信号A和B的波形如图3.54（a）所示，试画出图3.54（b）、（c）中两个触发器Q端的输出波形，设