第四章门电路典型例题分析.doc

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第四章 门电路典型例题分析

第一部分：例题剖析

例1:TTL门电路如图，说明各电路的输出状态。

例2．CMOS门电路如图所示，说明各电路的输出状态。

例3．TTL三态门电路及符号如图，当输入变量A、B及E的状态为已知时，说明输出Y的状态.

第二部分：即学即练
第四章 门电路自测练习
1．  根据教材表4.4.1的数据，求一个低功耗TTL门最多能带几个低功耗TTL门。
2．请写出图P4.2 F1、F2和F3的逻辑表达式。

3．请画出实现如下函数的逻辑图。假设输入变量的原码和反码均可得到。并注意利用每个函数F的随意条件。
（a)       用两个或非门实现:F1=`A`B`C+A`BD+`A`BC`D（Sd=ABC+A`B`D）
(b）       用三个与非门实现:F2=（A+D)（`A+B)（`A+`C）
（c）       用四个与非门实现：F3=`BD+`BC+ABCD（Sd=`ABD+A`B`C`D）
4．写出图P4.4各电路输出 F的逻辑表达式.

5．分别写出图P4。5所示电路 当X=0和X=1时输出F1和F2的表达式。

(a）
(b）

P4.5
6．分别写出图P4。6 各电路输出F1—F4的表达式，说明功能。

7．若已知上面题5各电路输入波形如图P4。7所示,试对应画出输出F1、F2的波形。

8．TTL反相器噪声容限示意图见图P4．8所示。请估算出输入分别为高电位和低电位时的噪声容限UNH和UNL的值。

参考答案：
1、解：
注意教材表4.4。1各种类型集成逻辑门的典型参数表中,第一行是基本TTL门的典型参数，属于74系列，我们将在第五、六章经常遇到型号为74系列的中规模集成电路。第二行是我们在此题计算中需要用到的低功耗TTL门的典型参数，属于74LS系列，我们也将在第五、六章经常遇到型号为74LS系列的中、小规模集成电路。同学们在以后的学习中，通过作业和实验会逐渐熟悉这几个系列的集成电路。
表中的“输入电流”应理解为输入端的电流，它可能是流入,也可能是流出。同理，表中的“输出电流"应理解为输出端的电流,它可能是流入，也可能是流出.表中把电流流入标为“＋",把电流流出标为“－”。
当前一级门输出为低电平时，后一级门的电流就要流入前一级门。当前一级门输出为高电位时，将有电流从前一级门流出至后一级门。

前一级门输出高电位时：

前一级门输出低电位时:

一般取NOH和NOL的最小值作为扇出系数NO（本题两者相等），所以NO为10。
2、解：
F1=A       F2=AB       F3=A+B
3、解：
本题应将各个表达式化为对应的逻辑函数形式,然后用对应的门电路来实现。
（a）中应将F1化成或非形式，方法是：先求反函数F1的最简与或式，再反一次，再加两道反，其中一道反保留,一道反用摩根定理。
（b）、（c)中应将F2、F3化成与非形式，方法是：先求F2的最简与或表达式,再加两道反，其中一道反保留,一道反用摩根定理。

F1= B + ACD
F1=B(A+C+D)

F2= AD + AB

（a):  
（b）
（c）
4、解：
F1=A+B                    F2=A B
F3=AB=0ÅAB                   F4=ABC D =ABC+D           
5、解；
F1= A(X=0）、F1=B（X=1）；
F2= AB （X=0）、F2= AC（X=1）
6、解：

7、解:

8、解：
UNH=UOH（min） -UIH（min)=2。4—2=0。4V
UNL=UOL（max） —UIL（max)=0。8-0.4=0。4V