1、思考題與習題2.1 在圖2.42所示各電路中,當輸入電壓uI分別為0V+5V懸空時,試計算輸出電壓uO的數值,并指出三極管工作狀態(tài)假設三極管導通時的UBE=0.7V圖2.42 題2.1電路圖解:對于圖a,當輸入電壓uI分別為0V+5V懸空時,用戴維南定理對基極電路進行等效,可分別等效為:顯然,當輸入電壓uI分別為0V和懸空時,三極管截至,輸出電壓為10V 當輸入電壓uI為5V,由等效電路計算出:三極管處于飽和狀態(tài) ,uO=0.3V對于圖b,當輸入電壓uI分別為0V+5V懸空時,用戴維南定理對基極電路進行等效,可分別等效為:顯然,對于輸入電壓uI為0V,三極管截至,輸出電壓為5V 當輸入電壓uI

2、為5V,由等效電路計算出:三極管處于飽和狀態(tài) ,uO=0.3V當輸入端懸空時,由等效電路計算出:三極管處于飽和狀態(tài) ,uO=0.3V上述分析歸納如下表:2.2 為什么說TTL與非門輸入端在以下三種接法時,在邏輯上都屬于輸入為0?(1)輸入端接地;(2)輸入端接低于0.8V的電源;(3)輸入端接同類與非門的輸出低電平0.3V解:說明上述問題可以有3種途徑,即結合具體電路在所給條件下分析其輸入輸出關系利用電壓傳輸特性或者利用與非門的主要參數進行分析與非門的邏輯功能可以歸納為:輸入有0,輸出為1,也就是說輸出為1時,輸入必有0方法1:以圖2.7所示與非門電路為例,當輸入端ABC同時或者其中1個接地時

3、,UB1=0.7V,T2T3截至,輸出高電平,即輸出為1,所以輸入為0;當輸入端ABC同時或者其中1個接低于0.8V的電源時,UB11.5V,T2有可能導通,但T3肯定截至,輸出高電平,即輸出為1,所以輸入為0;當輸入端ABC同時或者其中1個接同類與非門的輸出低電壓0.3 V時,UB1=1.0V,T2T3截至,輸出高電平,即輸出為1,所以輸入為0 方法2:TTL與非門的電壓傳輸特性如圖所示:可見當輸入電壓小于1.4V時,輸出為3.6V,而在題中所給的3種情況下,輸入電壓都小于1.4V,因此輸出高電平,即輸出為1,所以輸入為0方法3:由TTL與非門的主要技術參數可知:UIL(max)=0.8V,

4、而在題中所給的3種情況下,輸入電壓都小于0.8V,說明這3種情況下,輸入電壓都為低電平,而低電平用0表示,即邏輯02.3 為什么說TTL與非門輸入端在以下三種接法時,在邏輯上都屬于輸入為1?(1)輸入端懸空;(2)輸入端接高于2V的電源;(3)輸入端接同類與非門的輸出高電平3.6V解:回答上述問題也可以有3種途徑,即結合具體電路在所給條件下分析其輸入輸出關系利用電壓傳輸特性或者利用與非門的主要參數進行分析(1)輸入端懸空:輸入端懸空可以看作是輸入端所接電阻R無窮大,由輸入負載特性得輸入端電壓1.4V,此時UB1=2.1V,T2T3飽和導通,由與非門的邏輯功能知只有輸入全部為高電平時,T2T3飽

5、和導通,所以輸入為1(2)由TTL與非門的電壓傳輸特性可見:當輸入端接高于2V的電源或者接同類與非門的輸出高電壓3.6 V時,輸出低電平即邏輯0,此時輸入一定是邏輯1(3)以圖2.7所示與非門電路為例,輸入端通過10k電阻接地時,UR=3.1V由TTL與非門的主要技術參數可知:UIH(min)=2V,可見UR> UIH(min),所以輸入為高電平,即邏輯12.4 指出圖2.43中各門電路的輸出是什么狀態(tài)(高電平低電平或高阻態(tài))假定它們都是T1000系列的TTL門電路圖2.43 題2.4電路圖解:在圖a中,三個輸入端都相當于高電平,即邏輯1,由與非門的功能可知,其輸出為低電平在圖b中,輸入

6、端接10k電阻相當于高電平,即邏輯1,由或門的功能可知,其輸出為高電平在圖c中,輸入端接51電阻相當于低電平,即邏輯0,由與非門的功能可知,其輸出為高電平在圖d中,輸入端接10k電阻相當于高電平,即邏輯1,由或非門的功能可知,其輸出為低電平在圖e中,EN=0,三態(tài)門電路處于禁止工作狀態(tài),其輸出為高阻態(tài)在圖f中,2個輸入端分別為高電平和低電平,由異或門的功能可知,其輸出為高電平2.5 圖2.44所示為TTL與非門設其輸出低電平UOL0.35V,輸出高電平UOH3V,允許最大灌入電流IOL=13mA,關門電平UOFF=0.8V,開門電平UON=1.8V（1） 試求TTL與非門的扇出系數NO;（2）

7、 試求該TTL與非門的低電平噪聲容限UNL和高電平噪聲容限UNH圖2.44 題2.5電路圖圖2.45 題2.6電路圖解:(1) (2) VV2.6 電路如圖2.45所示,已知OC門的輸出低電平UOL=0.3V;TTL與非門的內部電路如圖2.7所示,其輸出低電平UOL=0.3V,輸出高電平UOH=3.6V,高電平輸入電流IIH=40A,低電平輸入電流IIL=1.5mA;三極管導通時,UBE=0.7V,飽和管壓降UCES=0.3V,UCC=5V試分別求出在下列情況下的UBUC和UF值（1） UA1=0.3V,UA2=3.6V;（2） UA1=UA2=3.6V;（3） R1=,UA1= UA2=3.

8、6V;（4） R2=,UA1= UA2=3.6V;（5） R3=,UA1= UA2=3.6V;解:(1) 由輸入條件可知:UB=0.7V,UC=0.3V,UF=3.6V;(2) 由輸入條件可知:UB=0.3V,三極管截止,UC由R2R3分壓決定,電阻未知,無法計算;(3) 由輸入條件可知:UB=0,三極管截止,UC由R2R3分壓決定,電阻未知,無法計算;(4) 由輸入條件可知:UB=0.3V,三極管截止,UCUF由R3決定;(5) 由輸入條件可知:UB=0.3V,三極管截止,UC=UCC,UF=0.3V.2.7 在圖2.25所示電路中,已知OC門在輸出低電平時允許的最大負載電流IOL=12mA,在輸出高電平時的漏電流IOH=200A,與非門的高電平輸入電流IIH=50A,低電平輸入電流IIL=1.4mA,UCC=5V,Rc=1k（1） 試問OC門的輸出高電平UOH為多少?（2） 為保證OC門的輸出低電平UOL不大于0.35V,試問最多可接幾個與非門?（3） 為保證OC門的輸出高電平UOH不低于3V,試問可接與非門的輸入端數為多少?解:(1) (2) 取(3) 因為所以2.8 試比較TTL電路和CMOS電路的優(yōu)缺點2.9 試說明下列各種門電路中哪些門電路的輸出端可以并聯使用（1） 具有推拉式輸出級的TTL門電路;（2） TTL電路的OC門;（3） TTL電路的三態(tài)輸出門