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第四章 门电路典型例题分析

第一部分：例题剖析

?10Ω例1：

?

10Ω

VccVIH

?Y1= 0

?

VIH

Y2= 1

VccVccVIHVIL

Vcc

Vcc

Y3=

0 VIL

≥110K

≥1

Y4= 1

例2．CMOS门电路如图所示，说明各电路的输出状态。

VIH

Y1= 1

10K

VIH

?Y2= 0

?

VIH

10K

Y3= 0

VIL

Y4= 1

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。

ENVccA

EN

Vcc

A

B Y

Y B

E

E

1：A=0、B=1、E=0时，Y= 1

2：A=1、B=1、E=1时，Y= 高阻态

第二部分：即学即练

第四章 门电路自测练习

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。

请写出图P4.2F、F和F的逻辑表达式。

1 2 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。

1用两个或非门实现：F=?A?B?C+A?BD+?A?BC?D（?d=ABC+A?B?D）

1

2用三个与非门实现：F=（A+D）（?A+B）（?A+?C）

2

3用四个与非门实现：F=?BD+?BC+ABCD（?d=?ABD+A?B?C?D）4．写出图P4.4各电路输出F的逻辑表达式。

3

1和2分别写出图P4.5所示电路当X=0和X=1时输出F F的表达式。

1

和

2

（a） （b）

P4.5

分别写出图P4.6各电路输出F—F

的表达式，说明功能。

1 4

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F、F

的波形。

1 2

NH NLTTL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U 和U

NH NL

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：

OH OL O O一般取N 和N 的最小值作为扇出系数N（本题两者相等），所以N 为10

OH OL O O

2、解：

F=A F=AB F=A+B

1 2 3

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。

1中应将F

1

化成或非形式，方法是：先求反函数F

的最简与或式，再反一次，再加两

1道反，其中一道反保留，一道反用摩根定理。

1

、（c）中应将F F化成与非形式，方法是：先求F

的最简与或表达式，再加两道反，

2、3 2

F=B+ACD1

F=B+ACD

1

F=AD+AB

2

F=B(A+C+D)

1

(a):（b

(a):

（b）

（c）

F=A+B F=AB

1 2

F=AB???AB F=ABCD=ABC+D

3 4

5、解；

F=A（X=0）、F=B（X=1）；

1 1

F=AB（X=0）、F=AC（X=1）

2 2

6、解：

7、解：

8、解：

U =U -U =2.4-2=0.4V

NH OH(min) IH(min)

U =U

NL

OL(max)

-U =0.8-0.4=0.4V

IL(max)