阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-半导体存储电路【圣才出品】

阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-半导体存储电路【圣才出品】
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第5章半导体存储电路

5.1复习笔记

本章系统地介绍了各种半导体存储电路的结构、工作原理和使用方法。首先介绍了基本的存储单元:SR锁存器和触发器,然后介绍了由这些存储单元组成的寄存器和随机存储器。本章的重点内容为:SR锁存器和触发器的电路结构、工作原理和动作特点。

一、概述

存储单元、寄存器、存储器的概念与特点如表5-1-1所示。

表5-1-1存储单元、寄存器、存储器的概念与特点

二、SR锁存器

SR锁存器有两个能自行保持的稳定状态,且可根据输入信号置1或0状态,但它的置1或0操作是由输入的置1或0信号直接完成,不需要触发信号触发,所以不把它归为触发器,以示区别。常用的SR锁存器可由两个或非门或者两个与非门组成。

1.或非门组成的锁存器

用或非门组成的锁存器如图5-1-1所示,特性如表5-1-2所示,其工作原理如下:

(1)D 1S =、D 0R =时,1Q =、1Q '=,当D 1S =信号消失以后,电路保持1状态不变;

(2)D 0S =、D 0R =时,0Q =、1Q '=,当D 1R =信号消失以后,电路保持0状态不变;

(3)D D 0S R ==时,电路保持原状态不变;

(4)正常工作时不允许输入S D =R D =1的信号。

2.与非门组成的锁存器

用与非门组成的锁存器如图5-1-2所示,特性如表5-1-3所示。

图5-1-1用或非门组成的SR 锁存器

图5-1-2

用与非门组成的SR 锁存器表5-1-2用或非门组成的SR 锁存器的特性表

注:S D、R D的1状态同时消失后状态不定。

表5-1-3用与非门组成的SR锁存器的特性表

注:S D、R D的0状态同时消失后状态不定。

三、触发器

1.触发器的概念和特点(见表5-1-4)

表5-1-4触发器概念和特点

2.电平触发的触发器

(1)电平触发的触发器结构、工作原理、动作特点(见表5-1-5):

表5-1-5电平触发的触发器总结

(2)带异步置位、复位端的电平触发SR触发器:

异步置1输入端S D′或异步置0输入端R D′输入低电平时,可立即将触发器置1或置0,而不受时钟信号和输入信号的控制。触发器在时钟信号控制下正常工作时应使S D′和R D′处于高电平,如图5-1-3所示。

图5-1-3带异步置位、复位端的电平触发SR触发器3.脉冲触发的触发器

脉冲触发的触发器结构、工作原理、动作特点见表5-1-6。

表5-1-6脉冲触发的触发器总结

4.边沿触发的触发器

边沿触发的触发器结构、工作原理、动作特点见表5-1-7。

《数字电子技术基础》 阎石编著_数字电路教案

数字电路教案 本课程理论课学时数为70,实验24学时。各章学时分配见下表:

第一章逻辑代数基础 【本周学时分配】 本周5学时。周二1~2节,周四3~5节。 【教学目的与基本要求】 1、掌握二进制数、二—十进制数(主要是8421 BCD码) 2、熟练掌握逻辑代数的若干基本公式和常用公式。 3、熟练掌握逻辑函数的几种表达形式。 【教学重点与教学难点】 本周教学重点: 1、绪论:重点讲述数字电路的基本特点、应用状况和课程主要内容。 2、逻辑代数的基本运算:重点讲述各种运算的运算规则、符号和表达式。 3、逻辑代数的基本公式和常用公式:重点讲述逻辑代数的基本公式与普通代数公式的区别,常用公式的应用背景。 4、逻辑函数的表示方法:重点讲述各种表示方法的特点和相互转换方法。 本周教学难点: 反演定理和对偶定理:注意两者之间的区别、应用背景和变换时应注意的问题。【教学内容与时间安排】 一、绪论(约0.5学时) 1、电子电路的分类。 2、数字电路的基本特点。 3、数字电路的基本应用。 4、本课程的主要内容; 5、本课程的学习方法和对学生的基本要求。 二、数制与码制(约1.5学时)(若前置课程已学,可作简单复习0.5学时) 1、几种不同进制(二、八、十、十六进制)。 2、几种不同进制相互转换。 3、码制(BCD码)。 三、逻辑代数 1、基本逻辑运算和复合逻辑运算:与、或、非运算是逻辑代数的基本运算;还可以形成其他复合运算,常用的是与非、或非、与或非、异或、同或运算。(约0.5学时) 2、常用公式(18个)(约0.5学时) 3、基本定理(代入定理、反演定理、对偶定理)(约0.5学时) 4、逻辑函数的概念及表示方法(约0.5学时) 5、逻辑函数各种表示方法间的转换:常用的转换包括:函数式←→真值表;函数式←→逻辑图(约1学时)

数字电子技术基础答案

Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组: 计算题 一、(本题20分) 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式,并化为最简与或式。 解:C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、(本题25分) 时序逻辑电路如图所示,已知初始状态Q 1Q 0=00。 (1)试写出各触发器的驱动方程; (2)列出状态转换顺序表; (3)说明电路的功能; 解:(1)100Q Q D =,101Q Q D =; (2)00→10→01 (3)三进制移位计数器 三、(本题30分)

由集成定时器555组成的电路如图所示,已知:R 1=R 2=10 k Ω,C =5μF 。 (1)说明电路的功能; (2)计算电路的周期和频率。 解:(1)多谐振荡器电路 (2)T 1=7s , T 2=3.5s 四、(本题25分) 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示, (1)试列出74LS161的状态表; (2)指出是几进制计数器; (3)写出输出Z 的序列。 "1" 解: (1)状态表如图所示 (2)十进制计数器 (3)输出Z 的序列是0010001100 C R R CC u o

第二组: 计算题 一、(本题20分) 逻辑电路如图所示,试答: 1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式,2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 二、(本题25分) 试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C,输出为F),要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则,即满足:1、A=1时,F一定等于1,2、A、B、C中有两2个以上等于1,则输出F=1。 试:(1)写出表决电路的真值表; (2)写出表决电路的逻辑表达式并化简; (3)画出用与非门设计的逻辑电路图。 解: (1)真值表

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 A 卷 考试形式 闭 卷 考核类型 考试 本试卷共 4 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每小题2分,共10分) 1.二进制数(1011.1001)2转换为八进制数为 (13.41) ,转换为十六进为 B9 。 2.数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类: 组合逻逻辑电路 、 时序逻辑电路 。 3.已知逻辑函数F =A ⊕B ,它的与非-与非表达式为 ,或与非表达式 为 。 4.5个变量可构成 32 个最小项,变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。 5.555定时器构成的施密特触发器,若电源电压V CC =12V ,电压控制端经0.01μF 电容接地,则上触发电平U T+ = V ,下触发电平U T –= V 。 二、化简题:(每小题10分,共20分) 1.用代数法将下面的函数化为最简与或式:F=C ·[ABD BC BD A +++(B+C)D]

2. 用卡诺图法将下列函数化简为最简与或式: F(A 、B 、C 、D)=∑m (0,2,4,5,7,13)+∑d(8,9,10,11,14,15) 三、分析题:(每小题10分,共40分) 1.试分析题1图所示逻辑电路,写出逻辑表达式和真值表,表达式化简后再画出新的逻辑图。 题 1图 得分 评卷人

2.74161组成的电路如题 2 图所示,分析电路,并回答以下问题: (1)画出电路的状态转换图(Q 3Q 2Q 1Q 0); (2)说出电路的功能。(74161的功能见表) 题 2 图 …………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

数字电子技术基础习题及答案..

; 数字电子技术基础试题 一、填空题 : (每空1分,共10分) 1. 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为条、数据线为条。【 二、选择题: (选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:()图。 图 1

2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是()。 A、或非门 B、与非门 ( C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是()。 A、通过大电阻接地(>Ω) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的()。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 " 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路()。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是()。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示,则该电路为()。

图3 . A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用()。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为()。 A、B、C、D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时,最多可以有()个数据信号输出。 \ A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简(每题5分,共10分) 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A + 2、用卡诺图法化简为最简或与式

《半导体集成电路》考试题目及参考答案

第一部分考试试题 第0章绪论 1.什么叫半导体集成电路? 2.按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写? 3.按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类? 4.按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类? 5.什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响? 6.名词解释:集成度、wafer size、die size、摩尔定律? 第1章集成电路的基本制造工艺 1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用? 2.在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响?。 3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤? 4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤? 5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足? 6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?并请提出改进方法。 7. 请画出NPN晶体管的版图,并且标注各层掺杂区域类型。 8.请画出CMOS反相器的版图,并标注各层掺杂类型和输入输出端子。 第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应 1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?。 2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应? 3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应? 4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响? 5. 消除“Latch-up”效应的方法? 6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应? 7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应? 第3章集成电路中的无源元件 1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些? 2.集成电路中常用的电容有哪些。 3. 为什么基区薄层电阻需要修正。 4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。 5. 运用基区扩散电阻,设计一个方块电阻200欧,阻值为1K的电阻,已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。 第4章TTL电路 1.名词解释

数字电子技术基础习题与答案

数字电子技术试卷(1) 一.填空(16) 1.十进制数123的二进制数是 1111011 ;十六进制数是 7B 。 2.1是8421BCD 码,其十进制为 861 。 3.逻辑代数的三种基本运算是 与 , 或 和 非 。 4.三态门的工作状态是 0 , 1 , 高阻 。 5.描述触发器逻辑功能的方法有 真值表,逻辑图,逻辑表达式,卡诺图,波形图 。 6.施密特触发器的主要应用是 波形的整形 。 7.设4位D/A 转换器的满度输出电压位30伏,则输入数字量为1010时的输出模拟电压为 。 8.实现A/D 转换的主要方法有 , , 。 三.化简逻辑函数(14) 1.用公式法化简- -+++=A D DCE BD B A Y ,化为最简与或表达式。 解;D B A Y +=- 2.用卡诺图化简∑∑=m d D C B A Y ),,,,()+,,,,(84210107653),,,(,化为最简与或表达式。 四.电路如图1所示,要求写出输出函数表达式,并说出其逻辑功能。(15) 解;C B A Y ⊕⊕=, C B A AB C )(1++=,全加器,Y 为和,1C 为进位。 五.触发器电路如图2(a ),(b )所示,⑴写出触发器的次态方程; ⑵对应给定波形画 出Q 端波形(设初态Q =0)(15) 解;(1)AQ Q Q n +=- +1,(2)、A Q n =+1 六.试用触发器和门电路设计一个同步的五进制计数器。(15) 七.用集成电路定时器555所构成的自激多谐振荡器电路如图3所示,试画出V O ,V C 的工作 波形,并求出振荡频率。(15)

数字电子技术基础期末考试试卷及答案1[1]

数字电子技术基础试题(一) 填空题: (每空1数字电子技术基础试题(一) 一、分,共10分) 1.(30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 1 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为12 条、数据线为 8 条。 二、选择题:(选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:(C )图。

2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是(D)。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是(D )。 A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) B、D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的(A )。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路(C )。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是(A )。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形u I 和输出波形u O 如下图所示,则该电路为(C)。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用(C )。

半导体集成电路课程教案

半导体集成电路课程教案 西安理工大学教案(首页) 学院(部):自动化学院系(所):电子工程系 1 课程代码 04110680 总学时:64 学时课程名称半导体集成电路学分 4 讲课:64 学时 上机: 0 学时必修课( ? ) 校级任选课( ) 课程类别实验:0 学时院级任选课( ) 学位课( ? ) 授课专业电子科学与技术授课班级电子、微电 任课教师高勇余宁梅杨媛乔世杰职称教授/副教授通过本课程的教学~要求学生全面掌握各种集成电路包括双极集成电路、MOS集成电路和Bi-CMOS电路的制造工艺~集成电路中元器件的结构、特性及各种寄生效应,学会分析双极IC、数字CMOS集成电路中的倒相器的电路特性~掌握一定的手算分析能力~熟悉版图,掌握静态逻辑、传输门教学目的逻辑及动态逻辑电路的工作原理及特点,了解触发器电路及存储器电路,和要求掌握模拟电路的基本子电路(如电流源~基准源等)的工作原理和特性~掌握基本运算放大器的性能分析和设计方法,掌握AD/DA电路的类型及工作原理~基本了解AD/DA变换器的设计方法。为后继专业课的学习、将来在集成电路领域从事科研和技术工作奠定良好的理论基础。教学的重点是帮助学生在电子技术的基础上建立半导体集成电路的概念。重点讲述集成电路的寄生效应、典型的TTL单元电路以及MOS集成电路的基本逻辑单元和逻辑功能部件,尤其是CMOS集成电路(由于现在的教学重集成电路主流工艺为CMOS集成电路)。难点在于掌握集成电路中的各种点、难点寄生效应,另外,集成电路的发展很快,很多最新发展状态在书本上找不到现成的东西,比如随着集成电路特征尺寸的减小带来

的一些其他二级效应,以及各种不同的新型电路结构各自的特点和原理分析计算。 (1)朱正涌,半导体集成电路,清华大学出版社社 (2)张延庆,半导体集成电路,上海科学技术出版社 (3)Jan M.Rabaey, Anantha Chandrakasan, etc. Digital Integrated Circuits数字集成电路设计透视(影印版.第二版),清华大学出版社(译本:周润德译电子工业出版社) (4)蒋安平等译,数字集成电路分析与设计,深亚微米工艺,电子工业出版社 教材和参(5)王志功等译,CMOS数字集成电路-分析与设计(第三版),电子工业出考书版社(原书名:CMOS Digital Integrated Circuits:Analysis and Design, Third Edition,作者:Sung-Mo Kang, Yusuf Leblebici[美],McGraw-Hill出版社) (6)陈贵灿等译, 模拟CMOS集成电路设计, 西安交通大学出版社(原书 2 名:Design of Analog CMOS Integrated Circuits,作者:毕查德.拉扎维[美],McGraw-Hill出版社) 西安理工大学教案(章节备课) 学时:2学时章节第0章绪论 通过本章内容学习~帮助学生建立半导体集成电路的概念~使学生了解并教学目的掌握集成电路的发展历史、现状和未来。明确本课程教学内容及教学目标~和要求提出课程要求。要求学生通过本章学习~能够明确学习目标。 重点:集成电路的概念~集成电路的发展规律~集成电路涵盖的知识点重点及集成电路的分类。难点难点: 集成电路的宏观发展与微观发展的关联。 教学内容: 1 集成电路 1.1 集成电路定义

数字电路教案阎石第三章逻辑门电路

第3章逻辑门电路 3.1 概述 逻辑门电路:用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路。简称门电路。用逻辑1和0 分别来表示电子电路中的高、低电平的逻辑赋值方式,称为正逻辑,目前在数字技术中,大都采用正逻辑工作;若用低、高电平来表示,则称为负逻辑。本课程采用正逻辑。 获得高、低电平的基本方法:利用半导体开关元件的导通、截止(即开、关)两种工作状态。 在数字集成电路的发展过程中,同时存在着两种类型器件的发展。一种是由三极管组成的双极型集成电路,例如晶体管-晶体管逻辑电路(简称TTL电路)及射极耦合逻辑电路(简称ECL 电路)。另一种是由MOS管组成的单极型集成电路,例如N-MOS逻辑电路和互补MOS(简称COMS)逻辑电路。 3.2 分立元件门电路 3.3.1 二极管的开关特性 3.2.2三极管的开关特性NPN型三极管截止、放大、饱和3种工作状态的特点

3.2.3二极管门电路1、二极管与门 2、二极管或门

3.2.4三极管非门 3.2.5组合逻辑门电路1、与非门电路 2、或非门电路

3.3 集成逻辑门电路 一、TTL与非门 1、电路结构 (1)抗饱和三极管 作用:使三极管工作在浅饱和状态。因为三极管饱和越深,其工作速度越慢,为了提高工作速度,需要采用抗饱和三极管。 构成:在普通三极管的基极B和集电极C之间并接了一个肖特基二极管(简称SBD)。 特点:开启电压低,其正向导通电压只有0.4V,比普通硅二极管0.7V的正向导通压降小得多;没有电荷存储效应;制造工艺和TTL电路的常规工艺相容,甚至无须增加工艺就可制造出SBD。(2)采用有源泄放电路 上图中的V6、R3、R6组成。 2、TTL与非门的工作原理 (1)V1的等效电路 V1是多发射极三极管,其有三个发射结为PN结。故输入级用 以实现A、B、C与的关系。其等效电路如右图所示。 (2)工作原理分析 ①输入信号不全为1: 如u A=0.3V,u B= u C =3.6V 则u B1=0.3+0.7=1V,T2、T5 截止,T3、T4导通 忽略i B3,输出端的电位为: u Y≈5―0.7―0.7=3.6V

数字电子技术基础第三版第一章答案

第一章数字逻辑基础 第一节重点与难点 一、重点: 1.数制 2.编码 (1) 二—十进制码(BCD码) 在这种编码中,用四位二进制数表示十进制数中的0~9十个数码。常用的编码有8421BCD码、5421BCD码和余3码。 8421BCD码是由四位二进制数0000到1111十六种组合中前十种组合,即0000~1001来代表十进制数0~9十个数码,每位二进制码具有固定的权值8、4、2、1,称有权码。 余3码是由8421BCD码加3(0011)得来,是一种无权码。 (2)格雷码 格雷码是一种常见的无权码。这种码的特点是相邻的两个码组之间仅有一位不同,因而其可靠性较高,广泛应用于计数和数字系统的输入、输出等场合。 3.逻辑代数基础 (1)逻辑代数的基本公式与基本规则 逻辑代数的基本公式反映了二值逻辑的基本思想,是逻辑运算的重要工具,也是学习数字电路的必备基础。 逻辑代数有三个基本规则,利用代入规则、反演规则和对偶规则使逻辑函数的公式数目倍增。 (2)逻辑问题的描述 逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图,它们各具特点又相互关联,可按需选用。 (3)图形法化简逻辑函数 图形法比较适合于具有三、四变量的逻辑函数的简化。 二、难点: 1.给定逻辑函数,将逻辑函数化为最简 用代数法化简逻辑函数,要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和规则,熟练运用四个基本方法—并项法、消项法、消元法及配项法对逻辑函数进行化简。 用图形法化简逻辑函数时,一定要注意卡诺图的循环邻接的特点,画包围圈时应把每个包围圈尽可能画大。 2.卡诺图的灵活应用 卡诺图除用于简化函数外,还可以用来检验化简结果是否最简、判断函数间的关系、求函数的反函数和逻辑运算等。 3.电路的设计 在工程实际中,往往给出逻辑命题,如何正确分析命题,设计出逻辑电路呢?通常的步骤如下:

数字电子技术基础习题及答案

《数字电子技术》习题 一. 单项选择题: 1.十进制数128的8421BCD码是()。 A.10000000 B. 000100101000 C.100000000 D.100101000 2.已知函数F的卡诺图如图1-1, 试求其最简与或表达式 3. 已知函数的反演式为 ,其原函数为()。 A. B. C. D. 4.对于TTL数字集成电路来说,下列说法那个是错误的:(A)电源电压极性不得接反,其额定值为5V; (B)不使用的输入端接1; (C)输入端可串接电阻,但电阻值不应太大; (D)OC门输出端可以并接。 5.欲将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号,应用 A.T,触发器 B.施密特触发器 C.A/D转换器 D.移位寄存器 6.下列A/D转换器中转换速度最快的是()。 A.并联比较型 B.双积分型 C.计数型 D.逐次渐近型 7. 一个含有32768个存储单元的ROM,有8个数据输出端,其地址输入端有()个。 A. 10 B. 11 C. 12 D. 8

8.如图1-2,在TTL门组成的电路中,与非门的输入电流为I iL≤–1mA?I iH≤20μA。G1输出低电平时输出电流的最大值为 I OL(max)=10mA,输出高电平时最大输出电流为 I OH(max)=–0.4mA 。门G1的扇出系数是()。 A. 1 B. 4 C. 5 D. 10 9.十数制数2006.375转换为二进制数是: A. 11111010110.011 B. 1101011111.11 C. 11111010110.11 D. 1101011111.011 10. TTL或非门多余输入端的处理是: A. 悬空 B. 接高电平 C. 接低电平 D.接”1” 二.填空题(每小题2分,共20分) 1.CMOS传输门的静态功耗非常小,当输入信号的频率增加时,其功耗将______________。 2. 写出四种逻辑函数的表示方法: __________________________________________________________ _____; 3.逻辑电路中,高电平用1表示,低电平用0表示,则称为___逻辑; 4. 把JK触发器改成T触发器的方法是_____________。 5. 组合逻辑电路是指电路的输出仅由当前的_____________决定。 6. 5个地址输入端译码器,其译码输出信号最多应有 _____________个。 7. 输入信号的同时跳变引起输出端产生尖峰脉冲的现象叫做 _____________。 8.一片ROM有10根地址线,8根数据输出线,ROM共有________个存储单元。 9.N个触发器组成的计数器最多可以组成_____________进制的计数器。 8. 基本RS触发器的约束条件是_____________。 三.电路分析题(36分)

数字电子技术基础知识总结

数字电子技术基础知识总结引导语:数字电子技术基础知识有哪些呢?接下来是小编为你带来收集整理的文章,欢迎阅读! 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是: 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是: 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

2、实现简单,系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高,功能实现容易 集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数,是一个连续变化的量,数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数

数字电子技术基础(第五版)阎石主编

辽宁石油化工大学考试题 2007 -- 2008 学年第 2 学期 课程名称:数字电子技术考试形式:闭卷 授课学院:信息与控制工程学院试卷共8 页试卷:A 适用专业班级:自动化、电气、电信、测控06级 1.(166)8=()16 =()10 =()2 2.D触发器的特征方程为,JK触发器的特征方 程为,T触发器的特征方程为。 3.能够存储二值信息或代码的器件有_____________、______________、 _______________。 4.下图所示权电阻网络D/A转换器中,若取V REF =5V,则当输入数字 量为d 3d 2 d 1 d =1101时输出电压为_____________。 5.下图中G1为TTL门电路,输出状态为_________。 二、选择题(每题3分,共15分) 1.测得某逻辑门输入A,B和输出F的波形如图所示,则F(A,B)的表达式为。

A、F=AB B、F=A+B C、F=A⊕B D、F=AB A B F 2.能实现分时传送数据逻辑功能的是()。 A、TTL与非门 B、三态逻辑门 C、集电极开路门 D、CMOS逻辑门3.由555定时器构成的单稳态触发器,其输出脉冲宽度取决于。 A、电源电压 B、触发信号幅度 C、触发信号宽度 D、外接R、C的数值 4.为了构成4096×8的RAM,需要________片1024×2的RAM。 A、16片; B、8片; C、4片; D、2片。 5.某模/数转换器的输入为0 ~10V模拟电压,输出为8位二进制数字信号(D7 ~ D0)。若输入电压是2V,则输出的数字信号为____________。 A、00100011 B、00110011 C、00100001 D、00110001 三、(6分)用卡诺图将下列逻辑函数化成最简“与或”式。 F(A,B,C,D)=∑m(0,6,9,10,12,15)+∑d(2,7,8,11,13,14) 四、(15分)某工厂有A、B、C三个车间,各需电力10千瓦,由变电所的 X、Y两台变压器供电。其中X变压器的功率为13千伏安,Y变压器的功率 为25千伏安。为合理供电,需设计一个送电控制电路。使控制电路的输出接 继电器线圈。送电时线圈通电;不送电时线圈不通电。要求利用与非门和异 或门完成设计电路。(写出真值表、列出逻辑表达式并化简、画出逻辑电路) 五、(10分)根据触发脉冲CP与输入信号D,B画出波形Q1、Q2,设Q1、Q2初 态为0。

数字电子技术基础答案

数字电子技术基础答案 第1章 自测题 1.1填空题 1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.4 2. 4 3. n 2 4. 逻辑代数 卡诺图 5.)(D C B A F += )(D C B A F +=' 6.))((C B D C B A F +++= 7. 代数法 卡诺图 8. 1 1.2判断题 1. √ 2.√ 3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C 1.4 A F =1⊙B AB F =2 B A F +=3 1.5 1.6 C L = 1.7 AB C B A BC Y ++= 习题 1.1 当000012=A A A ,7A 到3A 有1个不为0时,就可以被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB L ++=(b )B A AB L += (c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C ++=0 1.3略 1.4 (1) )(B A D C F ++=)(1 ))((1B A D C F ++=' (2) )(B A B A F ++=)(2 ))((2B A B A F ++=' (3) E D C B A F =3 DE C AB F =' 3

(4) )()(4D A B A C E A F +++=)( ))()((4D A C AB E A F +++=' 1.5 C B A F ⊕⊕= 1.6 (1) B A C B C A L ++= (2) D B C B D C A L +++= (3) AD L = (4) E ABCD L = (5) 0=L 1.7 C B A BC A C AB ABC C B A L +++=),,( 1.8(1) ABD D A C F ++=1 (2) BC AB AC F ++=2 (3) C A B A B A F ++=3 (有多个答案) (4) C B A D C AB C A CD F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F +++=5 (6) 16=F 1.9 (1) AD D C B B A F ++=1 (2) B A AC F +=2 (3) D A D B C B F ++=3 (4) B C F +=4 1.10 (1) C A B F +=1 (2) B C F +=2 (3) D A B C F ++=3 (4) C B A D B D C F ++=4 1.11 C A B A D F ++= 1.12 (1) D B A D C A D C B F ++=1(多种答案) (2) C B BCD D C D B F +++=2 (3) C B C A D C F ++=3 (4) A B F +=4 (5) BD D B F +=5 (6) C B D A D C A F ++=6(多种答案) (7) C A D B F +=7(多种答案) (8) BC D B F +=8(多种答案) (9) B D C F +=9 1.13 略 第2章 自测题 2.1 判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 10√ 2.2 选择题 1.A B 2.C D 3.A 4.B 5.B 6.A B D 7.C 8.A C D 9.A C D 10.B 习题 2.1解:ABC Y =1

数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解

Y 1 1 Y 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010) 2 = (0.63D70A)16 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (2)Y = ABC + A + B + C 解: = BC + A + B + C = C + A + B + C =(A +A =) (5)Y=0 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 (4) (25.7)10 = (11001.1011 0011) 2 = (19.B 3)16 (3)Y=1 (4)Y = AB CD + ABD + AC D 解:Y = AD (B C + B + C ) = AD (B + C + C ) = AD (7)Y=A+CD (6)Y = AC (C D + A B ) + BC (B + AD + CE ) 解:Y = BC ( B ⊕ AD + CE ) = BC ( B + AD ) ⊕ CE = ABCD (C + E ) = ABCDE (8)Y = A + ( B + )( A + B + C )( A + B + C ) 解:Y = A + ( B ⊕ C )( A + B + C )( A + B + C ) = A + ( AB C + B C )( A + B + C ) = A + B C ( A + B + C ) = A + AB C + B C = A + B C (9)Y = BC + A D + AD (10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE 1.9 (a) Y = ABC + BC (b) Y = ABC + ABC (c) Y 1 = AB + AC D ,Y 2 = AB + AC D + ACD + ACD (d) Y 1 = AB + AC + BC , Y 2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)Y = AC + BC (3)Y = ( A + B )( A + C )AC + BC (2) Y = A + C + D 解: = ( A + B )( A + C )AC + BC = [( A + B )( A + C ) + AC ] ⊕ BC = ( AB + AC + BC + AC )( B + C ) = B + C (5)Y = AD + AC + BCD + C 解:Y = ( A + D )( A + C )(B + C + D )C = AC ( A + D )(B + C + D ) = ACD (B + C + D ) = ABCD (4)Y = A + B + C (6)Y = 0 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 (1)Y = A BC + AC + B C 解:Y = A BC + AC + B C = A BC + A (B + B )C + ( A + A )B C = A BC + ABC + AB C + AB C + ABC = A BC + ABC + AB C + ABC (2)Y = ABC D + A BCD + ABCD + AB CD + AB CD + A BC D

半导体集成电路工艺复习

第一次作业: 1,集成时代以什么来划分?列出每个时代的时间段及大致的集成规模。答: 类别时间 数字集成电路 模拟集成电路MOS IC 双极IC SSI 1960s前期 MSI 1960s~1970s 100~500 30~100 LSI 1970s 500~2000 100~300 VLSI 1970s后期~1980s后期>2000 >300 ULSI 1980s后期~1990s后期 GSI 1990s后期~20世纪初 SoC 20世纪以后 2,什么是芯片的集成度?它最主要受什么因素的影响? 答:集成度:单个芯片上集成的元件(管子)数。受芯片的关键尺寸的影响。 3,说明硅片与芯片的主要区别。 答:硅片是指由单晶生长,滚圆,切片及抛光等工序制成的硅圆薄片,是制造芯片的原料,用来提供加工芯片的基础材料;芯片是指在衬底上经多个工艺步骤加工出来的,最终具有永久可是图形并具有一定功能的单个集成电路硅片。 4,列出集成电路制造的五个主要步骤,并简要描述每一个步骤的主要功能。 答:晶圆(硅片)制备(Wafer Preparation); 硅(芯)片制造(Wafer Fabrication):在硅片上生产出永久刻蚀在硅片上的一整套集成电路。硅片测试/拣选(Die T est/Sort):单个芯片的探测和电学测试,选择出可用的芯片。 装配与封装(Assembly and Packaging):提供信号及电源线进出硅芯片的界面;为芯片提供机械支持,并可散去由电路产生的热能;保护芯片免受如潮湿等外界环境条件的影响。 成品测试与分析(或终测)(Final T est):对封装后的芯片进行测试,以确定是否满足电学和特性参数要求。 5,说明封装的主要作用。对封装的主要要求是什么。 答:封装的作用:提供信号及电源线进出硅芯片的界面;为芯片提供机械支持,并可散去由电路产生的热能;保护芯片免受如潮湿等外界环境条件的影响。 主要要求:电气要求:引线应当具有低的电阻、电容和电感。机械特性和热特性:散热率应当越高越好;机械特性是指机械可靠性和长期可靠性。低成本:成本是必须要考虑的比较重要的因素之一。 6,什么是芯片的关键尺寸?这种尺寸为何重要?自半导体制造业开始以来,芯片的关键尺寸是如何变化的?他对芯片上其他特征尺寸的影响是什么? 答:芯片上器件的物理尺寸被称为特征尺寸;芯片上的最小的特征尺寸被称为关键尺寸,且被作为定义制造工艺水平的标准。 为何重要:他代表了工艺上能加工的最小尺寸,决定了芯片上的其他特征尺寸,从而决定了芯片的面积和芯片的集成度,并对芯片的性能有决定性的影响,故被定义为制造工艺水平的标准。

数字电子技术基础习题及答案

数字电子技术基础考题 一、填空题:(每空3分,共15分) 1.逻辑函数有四种表示方法,它们分别是(真值表)、(逻辑图)、(逻辑表达式)和(卡诺图)。 2.将2004个“1”异或起来得到的结果是(0 )。 3.由555定时器构成的三种电路中,()和()是脉冲的整形电路。4.TTL器件输入脚悬空相当于输入(高)电平。 5.基本逻辑运算有: (and )、(not )和(or )运算。 6.采用四位比较器对两个四位数比较时,先比较(最高)位。 7.触发器按动作特点可分为基本型、(同步型)、(主从型)和边沿型;8.如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用(积分型单稳态)触发器 9.目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是(TTL )电路和(CMOS )电路。 10.施密特触发器有(2)个稳定状态.,多谐振荡器有(0 )个稳定状态。 11.数字系统按组成方式可分为功能扩展电路、功能综合电路两种;12.两二进制数相加时,不考虑低位的进位信号是(半)加器。 13.不仅考虑两个_______本位_____相加,而且还考虑来自___低位进位____相加的运算电路,称为全加器。 14.时序逻辑电路的输出不仅和___该时刻输入变量的取值______有关,而且还与_电路原来的状态_______有关。 15.计数器按CP脉冲的输入方式可分为__同步计数器和____异步计数器_。 16.触发器根据逻辑功能的不同,可分为_____rs______、______jk_____、___t________、___d________、___________等。 17.根据不同需要,在集成计数器芯片的基础上,通过采用__反馈归零法_________、__预置数法_________、__进位输出置最小数法__等方法可以实现任意进制的技术器。 18.4. 一个JK 触发器有 2 个稳态,它可存储 1 位二进制数。 19.若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波,应采用多谐振荡器电路。20.把JK触发器改成T触发器的方法是 j=k=t 。 21.N个触发器组成的计数器最多可以组成2n 进制的计数器。 22.基本RS触发器的约束条件是rs=0 。

电子技术基础习题答案.

第1章检测题(共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共25分) 1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为自由电子,少数载流子为空穴,不能移动的杂质离子带正电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为空穴,少数载流子为自由电子,不能移动的杂质离子带负电。 2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的。三极管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。 3、PN结正向偏置时,外电场的方向与内电场的方向相反,有利于多数载流子的 扩散运动而不利于少数载流子的漂移;PN结反向偏置时,外电场的方向与内电场的方向一致,有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散,这种情况下的电流称为反向饱和电流。 4、PN结形成的过程中,P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散,N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散。扩散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区,其方向由N 区指向P区。空间电荷区的建立,对多数载流子的扩散起削弱作用,对少子的漂移起增强作用,当这两种运动达到动态平衡时,PN结形成。 5、检测二极管极性时,需用万用表欧姆挡的R×1K档位,当检测时表针偏转度较大时,与红表棒相接触的电极是二极管的阴极;与黑表棒相接触的电极是二极管的阳极。检测二极管好坏时,两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时,说明二极管已经被击穿;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时,说明该二极管已经绝缘老化。 6、单极型晶体管又称为场效应(MOS)管。其导电沟道分有N沟道和P沟道。 7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管,正常工作应在特性曲线的反向击穿区。 8、MOS管在不使用时应避免栅极悬空,务必将各电极短接。 二、判断正误:(每小题1分,共10分) 1、P型半导体中不能移动的杂质离子带负电,说明P型半导体呈负电性。(错) 2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。(对) 3、用万用表测试晶体管时,选择欧姆档R×10K档位。(错) 4、PN结正向偏置时,其内外电场方向一致。(PN结反向偏置时,其内外电场方向一致)(错) 5、无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。(错) 6、双极型晶体管是电流控件,单极型晶体管是电压控件。(对) 7、二极管只要工作在反向击穿区,一定会被击穿。(错) 8、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流I CM时,该管必被击穿。(错) 9、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。(错) 10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同,因此可以互换使用。(错) 三、选择题:(每小题2分,共20分) 1、单极型半导体器件是(C)。 A、二极管; B、双极型三极管; C、场效应管; D、稳压管。 2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的(A)元素构成的。 1

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