华南理工数字逻辑平时作业.doc

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1、1.简述PN结的形成过程，并说明PN结的电学特性。答PN结采用不同的掺百杂工艺,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。PN结（PNjunction）一块单晶半导体中，一部分掺有受主杂质是度P型半导体，另一部分掺有施主杂质是N型半导体时，P型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称。PN结有同质结和异质结两种。用同一种半导体材料制成的PN结叫同质结，由禁带宽度不同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。制造PN结的方法有合金法、扩散法、离问子注入法和外延生长法等。制造异质结通常采用外延

2、生长法。在P型半导体中有答许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下，空穴是可以移动的，而电离杂质（离子）是固定不动的。N型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时，在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩回散，电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合，载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子，却有分布在空间的带答电的固定离子，称为空间电荷区 。2.简述双极型晶体管的三种工作状态。答：1、工作状态(或工作模式)有放大状态、截止状态、饱和状态和反向放大状态四种.放大状态就是输出电流与输

3、入电流或者与输入电压成正比的一种工作状态。在输出伏安特性曲线上，放大状态所处的范围对于BJT和FET有所不同。2、饱和状态就是晶体管的一种低电压、大电流工作状态(即开态).对于BJT(双极型晶体管)和对于FET(场效应晶体管),饱和状态的含义大不相同,要特别注意区分开来.饱和状态就是晶体管的一种低电压、大电流工作状态(即开态).对于BJT(双极型晶体管)和对于FET(场效应晶体管),饱和状态的含义大不相同,要特别注意区分开来.3、截止状态就是电流很小、基本上不导通的一种工作状态(工作模式).这种状态,不管是BJT(双极型晶体管),还是FET(场效应

4、晶体管),都是一致的;在输出伏安特性曲线上,其范围都是处于最下面的小区域(紧靠横轴——电压轴)1.简述场效应晶体管的工作原理。答：场效应管三个引脚分为：g极（栅极）、d极（漏极）、s极（源极）。 场效应管与三极管的工作原理有很大的不同。 场效应管时由加在输入端（栅极）的电压来控制输出端（漏极）的电流，也就是说场效应管是由栅极输入电压控制的压控电流源。2.把十进制数0.625转换成二进制数。答：0.625＝（0.101）2。3.何为卡诺图？请写出用卡诺图化简逻辑函数的一般步骤。答：卡诺图是逻辑函数的一种图形表示。一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小

5、项表达式中的各最小项相应地填入一个方格图内，此方格图称为卡诺图。（1）一般步骤：第一步：作出函数的卡诺图。第二步：在卡诺图上圈出函数的全部质蕴涵项。按照卡诺图上最小项的合并规律，对函数F卡诺图中的1方格画卡诺圈。为了圈出全部质蕴涵项，画卡诺圈时在满足合并规律的前提下应尽可能大，若卡诺圈不可能被更大的卡诺圈包围，则对应的“与”项为质蕴涵项。第三步：从全部质蕴涵项中找出所有必要质蕴涵项。在卡诺图上只被一个卡诺圈包围的最小项被称为必要最小项，包含必要最小项的质蕴涵项即必要质蕴涵项。为了保证所得结果无一遗漏地覆盖函数的所有最小项，函数表达式中必须包含所有必

6、要质蕴涵项。第四步：求出函数的最简质蕴涵项集。若函数的所有必要质蕴涵项尚不能覆盖卡诺图上的所有1方格，则从剩余质蕴涵项中找出最简的所需质蕴涵项，使它和必要质蕴涵项一起构成函数的最小覆盖。归纳起来，卡诺图化简的原则是：☆在覆盖函数中的所有最小项的前提下，卡诺圈的个数达到最少。☆在满足合并规律的前提下卡诺圈应尽可能大。☆根据合并的需要，每个最小项可以被多个卡诺圈包围。3.求函数的最简“或-与”表达式当需要求一个函数的最简“或-与”表达式时，可采用“两次取反法”。具体如下：☆先求出函数F的反函数F的最简“与-或”表达（合并卡诺图上的0方格）；☆然后对F的

7、最简“与-或”表达式取反，从而得到函数F的最简“或-与”表达式。卡诺图化简逻辑函数具有方便、直观、容易掌握等优点。但依然带有试凑性。尤其当变量个数大于6时，画图以及对图形的识别都变得相当复杂。1.说明TTL逻辑门电路的电源电压是多少？TTL高电平和低电平的范围分别是多少？答：TTL门电路中，电源电压VCC低电平0V，高电平+5V。输入端悬空属于多余输入端的处理范畴，悬空相当于接高电平（+5V），但悬空时对地呈现的阻抗很高，容易受到外界干扰。TTL集成电路主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基

8、型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。标准TTL输入高电平最小e68a84e8a2ade7