数电习题解答2-4V3.pdf

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1、电气其及自动化ch2-433-1习题二2.1门的输入端个数称为门的，门电路带同类门数量的多少称为门的。2.2漏极开路门的英文缩写为门，工作时必须外加和；其输出端可以直接相连，实现。2.3三态门的3种状态分别为、、。2.4画出如图P2.3所示电路在下列两种情况下的输出电压波形：ABY图P2.4（1）忽略所有门电路的传输延迟时间；（2）考虑每个门都有传输延迟时间t。pd2.5已知CMOS门电路的电源电压VDD=5V，静态电源电流IDD=2μA，输入信号为200kHz的理想方波，负载电容CL=200pF，功耗电容Cpd=20

2、pF，式计算它的静态功耗，动态功耗，总功耗和电源平均电流。电气其及自动化ch2-433-22.6试分析图P2.6各电路的逻辑功能，并写出输出的逻辑函数表达式。电气其及自动化ch2-433-3图P2.62.7在74HC系列与非门组成的电路中，如图题2.7所示，试求GM门能驱动多少同样的与非门（扇出系数）。74HC系列的输入、输出电流参数参见表2.1.4。图P2.72.8在图P2.8所示电路中，G1和G2是两个OD输出结构的与非门74HC03。74HC03输出端MOS管截止时的漏电流为IOH(max)=5μA；导通时允许的

3、最大负载电流为IOL(max)=5.2mA，这时对应的输出电压VOL(max)=0.33V。负载门G3~G5是3输入或非门74HC27，每个输入端的高电平输入电流最大值为IIH(max)=1μA，低电平输入电流最大值为IIL(max)=-1μA。试写出线与输出Y与输入A、B、C、D之间的逻辑关系，并求在VDD=5V，并满足VOH≥4.4V、VOL≤0.33V的情况下，RL取值的允许范围。VDD74HC032RL74HC273ABYGG31CDG4G2G5图P2.8电气其及自动化ch2-433-42.9分析图P2.9

4、所示CMOS电路，哪些能正常工作，哪些不能。若不能，请改正；若能，请写出输出信号的逻辑表达式。VDDRLENAABBAY1YYCC23DDB(a)(b)(c)AAENAYY45BBY6BENEN(d)(e)(f)图P2.92.10说明图P2.10中各门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74HC系列的CMOS电路。VDD0.3VY15VYY3210k51k51kVDDRL0.3VVYDD4Y510kVDDVIL图P2.102.11在图2.11所示的三极管开关电路中，若输入信号vI高

5、、低电平分别为VIH=5V、VIL=0V，试计算在图中标注的参数下能否保证vI=VIH时三极管饱和导通，vI=VIL时三极管可靠地截止？三极管的饱和导通压降VCE(sat)=0.1V，饱和导通内阻RCE(sat)=20Ω。如果参数选取不当，则在电源电压和RC不变的情况下应如何修改电路参数？电气其及自动化ch2-433-5+10V+5V1kRC2kRC3kR1vvOO4.7k5.1kvI=50vI=30R1R118kR318kR28V10V图P2.11->图P2.12图P2.12->图P2.11（b

6、）当输入端悬空时，用戴维宁定理可将接至基极与发射极间的外电路等效地化成由vE和RE串联的单回路，如图A2.1（b）所示。其中58v5（34.7)V1.1VE34.718，R(34.7)//185.4k。E1.10.75vCESimA0.074mA。而I0.047mABBSiI,所以5.4502，故BBS三极管处于饱和导vV0.3V通状态，0CES。当输入端接有v1时，仍将接到基极与发射极间的外电路简化为vE与RE串联的形式，如图A2.1（c）所示。其中v8Ｉvv4.7

7、VEＩ4.718，RE4.7//183.7kv5V若vI＝0V，则vE1.66V，三极管截止，0。2.30.7imA0.43mABiI,若vI=5V，则vE2.3V，3.7。可见BBS三极管饱和导vV0.3V通，0CES。电气其及自动化ch2-433-62.12在图P2.12所示的电路中，试计算当输入分别接0V、5V和悬空时输出电压vO的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后vBE≈0.7V，电路参数如图中所注。三电气其及自动化ch2-433-7极管的饱和导通压降VCE(sat)

8、=0.1V，饱和导通内阻RCE(sat)=20Ω。v[解]（a）当输入端悬空时，vBE=-10V，三极管处于截止状态，0=10V。当输入端接vI时，可利用戴维宁定理将接至基极与发射极间的外电路化简为由等效电压vE和等效电阻RE串联的单回路，如图A2.1（a）所示。其中电气其及自动化ch2-433-8v101vv5.1EI2