三极管-逻辑门
数字电路基础试题及答案
数字电路基础试题及答案一、单选题1.下列关于数字电路和模拟电路的叙述中，正确的是A、处理数字信号的电路称为模拟电路B、处理模拟信号的电路称为数字电路C、数字电路和模拟电路的分析方法相同D、数字电路中工作的三极管不是工作在饱和区，就是截止区【正确答案】：D2.二进制数11010转换为十进制数为A、32B、21C、26D、33【正确答案】：C4011是A、四2输入或非门B、四2输入与非门C、四2输入与门D、四2输入或门【正确答案】：B4001是A、四2输入或非门B、四2输入与非门C、四2输入与门D、四2输入或门【正确答案】：A5.逻辑功能为“有0出1，有1出0”的门电路是A、与门B、或门C、非门D、与或门【正确答案】：C6.TTL集成门电路的输入端需通过( )与正电源短接。
A、电阻B、电容C、电感D、负电源【正确答案】：A4001和CC4011都是采用的14引脚( )封装双列直插式。
A、塑B、金C、纸D、硅胶【正确答案】：A8.在数字信号中，高电平用逻辑1表示，低电平用逻辑0表示，称为A、正逻辑B、1逻辑C、负逻辑D、0逻辑【正确答案】：A9.十进制数码18用8421BCD码表示为A、10010B、100010C、00011000D、01110111【正确答案】：C10.已知逻辑函数，与其相等的函数为A、B、C、D、【正确答案】：D11.8421BCD码0001 0100表示的十进制数码为A、12B、14D、22【正确答案】：B12.十进制数6用8421BCD码表示为A、0110B、0111C、1011D、1100【正确答案】：A13.TTL集成门电路不使用的多余输入端可以A、接地B、悬空C、接低电平D、短接【正确答案】：B14.有4个信息，用2进制表示，就需要有( )位2进制表示。
A、2B、3C、4D、5【正确答案】：A15.下列四种类型的逻辑门中，可以用( )实现三种基本运算。
B、或门C、非门D、与非门【正确答案】：D16.二进制数11转换为十进制数为A、1B、2C、3D、4【正确答案】：C17.8421BCD码0101表示十进制数A、5B、6C、7D、2【正确答案】：A18.下列关于二进制代码中，描述错误的是A、二进制代码与所表示的信息之间应具有一一对应的关系B、用n位二进制数可以组合成2n个代码C、若需要编码的信息有N项，则应满足2n≥ND、若需要编码的信息有N项，则应满足2n=N19.在下列各图中，或非逻辑对应的逻辑图是A、B、C、D、【正确答案】：B20.常用的74××系列是指A、TTL器件B、CMOS器件C、NMOS器件D、PMOS器件【正确答案】：A21.CT74LSXXCP简称A、7LSXXB、LSXXC、74XXD、LXX22.逻辑函数表达式Y=A+B表示的逻辑关系是A、与B、或C、非D、与非【正确答案】：B23.十进制数19转化为二进制数为A、10011B、11001C、10100D、11011【正确答案】：A24.逻辑函数化简后为A、B+CBC、1D、B+CD【正确答案】：B25.74LS系列集成门电路引脚编号的判断方法错误的是A、把凹槽标志置于左方B、引脚向下C、逆时针自下而上顺序依次为12D、把凹槽标志置于右方【正确答案】：D26.二进制数1010转换为十进制数为A、10B、8C、12D、6【正确答案】：A27.逻辑函数表达式Y=表示的逻辑关系是A、与B、或C、非D、与非【正确答案】：C28.逻辑代数中的互补率是A、B、C、D、【正确答案】：A29.常用的C×××系列是指A、TTL器件B、CMOS器件C、NMOS器件D、PMOS器件【正确答案】：B30.下列逻辑函数表达式中与F=A+B功能相同的是A、B、C、D、【正确答案】：B31.十进制数8用8421BCD码表示为A、1010B、1011C、1000D、0101【正确答案】：C32.若逻辑函数L=( )AB，则L可简化为A、L=AB、L=BCDC、L=ABD、L=A+BCD【正确答案】：C判断题1.绝大多数的TTL逻辑集成电路引脚排列顺序是一致的，即面对集成电路的文字面，半圆形标注向左，逆时针依次是1,2,3，…,并且第一边最末引脚为接地脚GND，而整块集成电路的最末引脚为电源引脚Ｖcc。
23逻辑门电路
（4）开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL（max）时对应的输入电
压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用 VIH（min）表示。产品规定VIH（min）≤2V。
3
2T 2
1
R e2 1kΩ
Vo
3
2T 3
25
（2）采用了推拉式输出级，输出阻抗比较小，可迅速给负载电容充放电。
+ VC C（ + 5 V ） R c4
T4
1
导通
D 导通
T3
1
截止
3 2
充电
3 2
Vo CL
+ VC C（ + 5 V ） R c4
T4
1
截止
D 截止
T3
1
导通
3 2
3 2
放电
Vo CL
D1 A
B
D2
C
D3
R 3kΩ
P D4
D5
1
R1 4.7kΩ
+VCC（+5V） Rc 1kΩ
3
L
2T
20
3.3 TTL逻辑门电路
一、TTL与非门的基本结构及工作原理
1．TTL与非门的基本结构
+ VC C （ + 5 V ） R
A
NP PN
B
NP
C
NP
+VCC(+5V) R b1
3
A B
T1
C
21
+ VC C（ + 5 V ）
三极管逻辑门
三极管逻辑门三极管逻辑门一、引言在数字电路领域，逻辑门是内置的基础电子元件，它们根据输入信号的逻辑状态生成输出信号。
逻辑门的设计可以通过不同的电子元件来实现，其中最常见的是三极管逻辑门。
三极管逻辑门具有简单且高效的特点，被广泛应用于计算机、电子设备等领域。
本文将介绍三极管逻辑门的原理、分类和应用。
二、原理三极管逻辑门采用三极管作为主要电子元件，在不同的电路配置下可实现不同的逻辑功能。
三极管分为NPN型和PNP型，它们分别由三个不同掺杂的半导体材料构成。
NPN型三极管由两个N型半导体夹一个P型半导体组成，而PNP型三极管则由两个P型半导体夹一个N型半导体构成。
在三极管逻辑门中，NPN型和PNP型三极管的引脚分为三个：基极(B)，发射极(E)和集电极(C)。
输入信号通过电流输入到基极，当输入信号为高电平时，基极电流大于零，从而导致三极管进入饱和状态。
此时，集电极与发射极之间的电流通过，输出信号为低电平。
当输入信号为低电平时，基极电流接近0，导致三极管进入截止状态，此时输出信号为高电平。
三、分类根据不同的电路配置，三极管逻辑门可分为与门、或门、非门、异或门和与非门等几种类型。
1.与门（AND Gate）与门是最简单的逻辑门之一，它的输出信号只有当所有输入信号都为高电平时才为高电平，否则为低电平。
与门逻辑电路中使用两个三极管，其中一个表示输入，另一个表示输出。
当且仅当所有输入电压都为高电平时，输出电压才为高电平。
2.或门（OR Gate）或门是另一种常见的逻辑门类型，它的输出信号只有当任一输入信号为高电平时才为高电平，否则为低电平。
或门逻辑电路中同样使用两个三极管，其中一个表示输入，另一个表示输出。
当任一输入电压为高电平时，输出电压就为高电平。
3.非门（NOT Gate）非门是最简单的逻辑门之一，它的输出信号与输入信号相反。
非门逻辑电路中只使用一个三极管，输入信号经过三极管处理后，输出信号与输入信号相反。
什么是逻辑门电路逻辑门电路的注意事项
什么是逻辑门电路逻辑门电路的注意事项实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门电路。
那么你对逻辑门电路了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是逻辑门电路的内容，希望大家喜欢!逻辑门电路的简介定义最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。
实现“与”运算的叫与门，实现“或”运算的叫或门，实现“非”运算的叫非门，也叫做反相器，等等。
逻辑门是在集成电路(也称：集成电路)上的基本组件。
组成逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成，成为分立元件门。
也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上，构成集成逻辑门电路。
简单的逻辑门可由晶体管组成。
这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。
作用高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0，从而实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括“与”门，“或”门，“非”门，“异或”门(也称：互斥或)等等。
逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。
类别逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。
所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。
门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。
基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种。
逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。
第一类为双极型晶体管逻辑门电路，包括TTL、ECL电路和I2L电路等几种类型;第二类为单极型MOS逻辑门电路，包括NMOS、PMOS、LDMOS、VDMOS、VVMOS、IGT等几种类型;第三类则是二者的组合BICMOS门电路。
常用的是CMOS逻辑门电路。
1、TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。
TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管，晶体三极管)和电阻构成，具有速度快的特点。
第 三 章 逻辑门电路
是构成数字电路的基本单元之一
CMOS 集成门电路 用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
TTL 集成门电路 输入端和输出端都用 三极管的逻辑门电路。
CMOS 即 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor TTL 即 Transistor-Transistor Logic 按功能特点不同分 普通门 输出 三态门 CMOS (推拉式输出) 开路门 传输门 EXIT
CE(sat) CE
B
C
uI 增大使 uBE > Uth 时，三极管开始导通， iB > 0，三极管工作于放 大导通状态。
uBE < Uth E
三极管 截止状态 等效电路
EXIT
iC 临界饱和线 M T IC(sat) + uBE S Q
放大区
IB(sat)
uI=UIH
饱 和 区
O UCE(sat)
t
uI 负跳变到 iC 下降到 0.1IC(sat) 所需的时间 toff 称 为三极管关断时间。 通常 toff > ton
UCE(sat) O
开关时间主要由于电 通常工作频率不高时， 荷存储效应引起，要提高 可忽略开关时间，而工作 开关速度，必须降低三极 频率高时，必须考虑开关 管饱和深度，加速基区存 速度是否合适，否则导致 储电荷的消散。 不能正常工作。 EXIT t
iB 0，iC 0，C、E 间相当 于开关断开。
三极管 截止状态 等效电路
E
Uth为门限电压 EXIT
iC u S 为放大和饱和的交界点，这时的临界饱和线I 增大使 iB 增大， 放大区 从而工作点上移， iC 增 iB 称临界饱和基极电流，用 IB(sat) 表示； M T 相应地，IC(sat) 为临界饱和集电极电流； S 大，uCEI减小。 IC(sat) B(sat) UBE(sat) 为饱和基极电压； 饱 Q UCE(sat) 为饱和集电极电压。对硅管， 和 截止区 UBE(sat) 0.7V， UCE(sat) 0.3V。在临 A 区 界饱和点三极管仍然具有放大作用。 U O N u
第 3 章 逻辑门电路总结
EXIT
逻辑门电路
一、三极管的开关作用及其条件
iC 临界饱和线 M T IC(sat) S
放大区
IB(sat)
uI=UIL
三极管为什么能用作开关？ 饱 Q + 怎样控制它的开和关？ uBE 和 区
O UCE(sat) B uBE < Uth
负载线
A N C
截止区
uCE
三极管关断的条件和等效电路
当输入 uI 为低电平，使 uBE < Uth时，三极管截止。
逻辑门电路
第3章
逻辑门电路
概 述 三极管的开关特性
TTL 集成逻辑门 CMOS 集成逻辑门 集成逻辑门的应用
本章小结
EXIT
逻辑门电路
3.1
主要要求：
概 述
了解逻辑门电路的作用和常用类型。 理解高电平信号和低电平信号的含义。
EXIT
逻辑门电路
一、门电路的作用和常用类型
按逻辑功能不同分 指用以实现基本逻辑关系和 门电路 (Gate Circuit) 常用复合逻辑关系的电子电路。 与门 或门 非门 异或门 与非门 或非门 与或非门 按电路结构不同分
上例中三极管反相 器的工作波形是理想波 形，实际波形为 ：
t
UCE(sat) O
EXIT
逻辑门电路
二、三极管的动态开关特性
uI
UIH
UIL O iC 0.9IC(sat) IC(sat) 0.1IC(sat) O uO VCC ton toff t
uI 正跳变到 iC 上升到 0.9IC(sat) 所需的时间 ton 称 为三极管开通时间。
逻辑门电路
(2) 对应输入波形画出输出波形 三极管截止时， iC 0，uO +5 V 三极管饱和时， uO UCE(sat) 0.3 V
第2章 逻辑门电路
+VCC Rb b c Rc
uo=0.3V 0.3V
b c
Rc
uo=+VCC ui=UIH
iB≥IBS 0.7V
e
e
+V C C =+5V 例： 1kR c i C Ω uo c Rb b ui β =40 i 10k Ω B e
①ui=1V时，基极电流： 时 基极电流：
第2章 逻辑门电路 章
②ui=0.3V时，因为 BE<0.5V，iB=0， 时 因为u ， ， 三极管工作在截止状态， 三极管工作在截止状态，ic=0。因 。 为ic=0，所以输出电压： ，所以输出电压：
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第2章 逻辑门电路 章 +VCC=+5V Rc
1kΩ uo c Rb b ui β=40 i 10kΩ B NPN 型三极管截止、放大、饱和 3 种工作状态的特点 e
iC
2、三极管的开关特性
工作状态 条 件
截
止
放
大
饱
和
iB＝0 发射结反偏
0＜iB＜IBS 发射结正偏 集电结反偏 uBE>0，uBC<0 iC＝βiB uCE＝VCC－ iCRc 可变
A
电路图 逻辑符号
Y 1 0
0 1
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
3.MOS管的开关特性
A、MOS管静态开关特性
在数字电路中，MOS管也是作为 开关元件使用，一般采用增强型的 MOS管组成开关电路，并由栅源电压 uGS控制MOS管的导通和截止。
时间。
toff = ts +tf 关断时间toff：从输入信号负跃变的瞬间，到iC 下降到 0.1ICmax所经历的时间。
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第一节 常见元器件的开关特性
2.三极管的开关特性
B、晶体三极管动态开关特性
ton和toff一般约在几十纳秒（ns=10-9 s）范围。通常都
有toff > ton，而且ts > tf 。
0 .3V 3 .6V 3 .6V
1V 5V
3 .6V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
3 .6V 3 .6V 3 .6V
2.1V
0 .3V
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
1.TTL集成逻辑门电路
数字电子技术基础第三章逻辑门电路
❖ 2.教学重点：不同元器件的静态开关特性，分立元件门电路 和组合门电路，TTL和CMOS集成逻辑门电路基本功能和电气特 性。
❖ 3.教学难点：组合逻辑门电路、TTL和CMOS集成逻辑门4.课时 安排： 第一节 常见元器件的开关特性 第二节 基本逻辑门电路 第三节 TTL和CMOS集成逻辑门电路
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三极管-逻辑门
这些图从左上角到右下角依次1~5编号。
1号图，A、B输入高电平时对应的三极管会导通，当两个三极管同时导通时，输出端电平就会被拉低，也就是输出低电平；如果有一个输入端是低电平导致三极管截止，输出就是高电平。
2号图，A、B输入低电平时对应的三极管会导通，当两个三极管同时导通时，输出端电平就会被拉高，也就是输出高电平，和1号图很像，但逻辑不同。
3号图，上面那个A输入高电平的时候输出就是高电平，与B无关。
但如果A 是低电平的话，B是高电平时输出为高电平；B是低电平时输出为低电平。
下面的图与之类似。
4号图，A=B=0时三极管三个极都没电，显然输出0；A=1，B=0时三极管会
在下面电阻的作用下导通，输出1；A=0，B=1时和刚才那种情况一样。
A=B=1时三极管不能导通，输出0。
二极管与、或门，三极管非门电路原理
二极管与门电路原理
------------------------------------------------------------------------
如图：为二极管与门电路，Vcc = 10v，假设3v及以上代表高电平，0.7及以下代表低电平，
下面根据图中情况具体分析一下，
1.Ua=Ub=0v时，D1，D2正偏，两个二极管均会导通，
此时Uy点电压即为二极管导通电压，也就是D1,D2导通电压0.7v.
2.当Ua，Ub一高一低时，不妨假设Ua = 3v，Ub = 0v，这时我们不妨先从D2开始分析，
D2会导通，导通后D2压降将会被限制在0.7v，那么D1由于右边是0.7v左边是3v所以会反偏
截止，因此最后Uy为0.7v，这里也可以从D1开始分析，如果D1导通，那么Uy应当为3.7v，
此时D2将导通，那么D2导通，压降又会变回0.7，最终状态Uy仍然是0.7v.
3.Va=Vb=3v，这个情况很好理解，D1，D2都会正偏，Uy被限定在3.7V.
总结(借用个定义)：通常二极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，那么就把它的阳极电位固定在比阴极高0.7V的电位上;如果其阳极电位是不变的，那么就把它的阴极电位固定在比阳极低0.7V的电位上，人们把导通后二极管的这种作用叫做钳位。
二极管或门电路原理
如图，这里取Vss = 0v，不取-10v
1、当Ua=Ub=0v时，D1,D2都截至，那么y点为0v.
2、当Ua=3v，Ub=0v时，此时D1导通，Uy=3-0.7=2.3v，D2则截至同理Ua=0v，Ub=3v时，D2导通，D1截至，Uy=2.3v.
3、当Ua=Ub=3v时，此时D1，D2都导通，Uy=3-0.7=2.3v.
三极管非门电路原理
<该图来源于网络>
如图，所示，为三极管的一个最基础应用，非门，
还是如前面一样，分情况介绍，
1、当Ui=0v时，三极管处于截止状态，此时Y点输出电压Uy=Vcc=5v.
2、当Ui=5v时，三极管饱和导通，Y点输出为低.。