数电第五版(阎石)第三章课后习题及答案
《数字电子技术基本教程第》阎石习题详解
51Ω 1.5KΩ 100KΩ ∞
0
0
0 不定
5
5
5 不定
图 2.44 习题 2-3 电路图
图 2.45
3.16 答案：
RP（m a x）
VCC VOH nIOH IL
5 3.6 2 0.1103 3 20106 5.4K
RP（m in）
VOH mI IH
10106
5 3.5 3 1106
6
41.7K
RP（m in）
VDD VOL IOL(max) mI IL
5 0.3 4103 1106
6
1.2K
图 2.53 习题 2-17 图
3.13 答案：
图 2.44 习题 2-3 电路图
vI1/V 悬空 接地 51Ω 3.6 50KΩ 0.2 vI2/V 1.4V 0V 0V 1.4V 1.4V 0.2V
2.7 答案：
0
1
1
0
0
1
高阻态
0 0
1
2.8 答案： 1
1 0
0
1
0 0
1
2.9 答案：
图 2.48 习题 2-9 图
2.12 答案：
F A B AB AB 1 B 1 B B
最多可以接10个同样的门电路
图 2.55 习题 2-19 图
3.20 答案：
IOH(max) 0.4mA
IIH(max) 20 A
IOL(max) 8mA IIH(max) 0.4mA
2nIIH(max) IOH(max)
n
IOH (max) 2I IH(max)
数字逻辑电路第三章部分答案
Hale Waihona Puke 根据与非与非式即可画出逻辑图其实将余3码直接当作一个二进制数十进制bcd代码再加3减去3就还原成为一位十进制数的bcd码设输出变量为ryg且低电平时点亮led即低电平输出有效
第三章习题讲解
A>B
A<B
同或电路
2线—4线译码电路
结果：
根据与非与非式即可 画出逻辑图
其实，将余3码直接当 作一个二进制 数（十进 制BCD代码再加3）， 减去3就（还原）成为 一位十进制数的BCD码
8-1 MUX74151 功能表
功 能 表
S2 X 0 0 0 0 1 1 1 1 输入 S1 X 0 0 1 1 0 0 1 1 S0 X 0 1 0 1 0 1 0 1 使能 E 1 0 0 0 0 0 0 0 0 输出 Y 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Y Y
设输出变量为R、Y、G，且低电平时点亮LED（即低电平输出有效）。 故可以列出真值表如下：
经变换 ，可以列出真值表如下：
列出最小项表达式 如下：
经变换 ，可以列出真值表如下：
列出最小项表达式 如下：
经变换 ，可以列出真值表如下：
卡诺图：
经变换 ，可以列出真值表如下：
根据简化后的与非与非式，选择合适的门电路 （与非门、OC输出门等）实现电路功能
11
D00 D D11 D D22 D D33 D D44 D D55 D D66 D D77 D
根据：
可得：
D0、D3、D4、D6为1； D1、D2、D5、D7为0。
则F的状态依次为： D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D0、D1………… 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 ： D0、D3、D4、D6为1； D1、D2、D5、D7为0。
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种工作状态的特点工作状态截止放大饱和条件i B＝0 0＜i B＜I BS i B＞I BS工作特点偏置情况发射结反偏集电结反偏u BE〈0，u BC〈0发射结正偏集电结反偏u BE>0，u BC〈0发射结正偏集电结正偏u BE〉0，u BC〉集电极电流i C＝0 i C＝βi B i C＝I CSce间电压u CE＝V CC u CE＝V CC－i C R cu CE＝U CES＝0.3Vce间等效电阻很大，相当开关断开可变很小，相当开关闭合3.2。
3二极管门电路1、二极管与门2、二极管或门u A u B u Y D1D20V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V0V4。
3V4。
3V4.3V截止截止截止导通导通截止导通导通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）。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 数制和码制)【圣才出品】
1.3 将下列二进制小数转换为等值的十进制数。
（1）（0.1001）2
；（2）（0.0111）2
；（3）（0.101101）2
（0.001111）2 。
解：（1） (0.1001)2 1 21 0 22 0 23 1 24 0.5625 （2） (0.0111)2 0 21 1 22 1 23 1 24 0.4375
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1.9 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点
以后 4 位有效数字。
Байду номын сангаас
（1）（25.7）10 ； （2）（188.875）10 ； （3）（107.39）10 ； （4）
（174.06）10 。
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。
解：（1）
8C 16
1000
1100 2
（2） 3D.
BE 16
0011 1101.1011 1110 2
（3）
8F
.FF
16
1000
1111. 1111
1111 2
（4） 10.
00 16
0001
0000.0000
（4） (255)10 (11111111)2 (FF )16
1.8 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点 以后 8 位有效数字。
（1）（0.519）10 ； （2）（0.251）10 ； （3）（0.0376）10 ； （4） （0.5128）10 。
解：（1） (0.519)10 (0.10000100)2 (0.84)16 （2） (0.251)10 (0.01000000)2 (0.40)16 （3） (0.0376)10 (0.00001001)2 (0.09)16 （4） (0.5128)10 (0.10000011)2 (0.83)16
课后习题答案_第3章_门电路
数字电子技术基础第三章习题答案3-1 如图3-63a~d所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。
略3-2 电路如图3-64a所示，输入A、B的电压波形如图3-64b所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。
略3-3 在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。
答：（1）图3-7负逻辑真值表F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。
（2）图3-8负逻辑真值表F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。
3-4 试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？答：三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。
(1)与非门: 将多余输入端接至高电平或与另一端并联；(2)或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；(3) 异或门：将另一个输入端接高电平。
3-5 为了实现图3-65所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。
答：a ）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连；b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连；c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电平或接低电平；d ）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。
3-6 如要实现图3-66所示各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请分析电路输入端的连接是否正确？若不正确，请予以改正。
答：a ）不正确。
输入电阻过小，相当于接低电平，因此将Ω50提高到至少2K Ω。
b) 不正确。
第三脚V CC 应该接低电平。
c ）不正确。
万用表一般内阻大于2K Ω，从而使输出结果0。
因此多余输入端应接低电平，万用表只能测量A 或B 的输入电压。
3-7 （修改原题，图中横向电阻改为6k Ω，纵向电阻改为3.5 k Ω,β=30改为β=80） 为了提高TTL 与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN 晶体管，组成如图3-67所示的开关电路。
数电第五版答案阎石第一三章(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】第一章1.1 二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2 十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16(3) (0.39) 10 (0.0110 0011 1101 0111 0000 101 0)2 (0.63 D70 A )161.8 用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B(2)Y ABC A B C 解：Y BC A B C C A B C （1 A＋A＝1）(4)Y ABCD ABD ACD 解：Y AD(BC B C ) AD(B C C) AD(5)Y=0(4) (25.7) 10 (11001.101 1 0011)2 (19.B3)16(3)Y=1(7)Y=A+CD(6)Y AC(CD AB) BC(B AD CE) 解：Y BC(B AD CE) BC(B AD) CE ABCD(C E ) ABCDE（8）Y A (B C)(A B C)(A B C) 解：Y A (B C)(A B C)(A B C) A (ABC BC)(A B C) A BC( A B C) A ABC BC A BC(9)Y BC AD AD(10)Y AC AD AEF BDE BDE1.9 (a) Y ABC BC(b)(c) Y1 AB AC D,Y2 AB AC D ACD ACD (d) Y1 AB AC BC,Y2 ABC ABC ABC ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式Y ABC ABC(1) (2)Y A C DY AC BC(3)Y (A B)(A C)AC BC 解：Y ( A B)(A C)AC BC [(A B)(A C) AC] BC(4)Y A B C ( AB AC BC AC)(B C) B C【最新整理，下载后即可编辑】(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) ABCD1.11 将函数化简为最小项之和的形式(6)Y 0(1)Y ABC AC BC 解：Y ABC AC BC ABC A(B B )C ( A A)BC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC（2）Y ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD （3）Y A B CD解：Y A(BC D BCD BCD BCD BC D BCD BCD BCD) B( ACD ACD ACD ACD AC D ACD ACD ACD) (AB AB AB AB)CD ABC D ABCD ABCD ABCD ABC D ABCD ABCD ABCD ABC D ABCD ABCD ABCD ABCD (13)(4)Y ABCD ABCD ABCD ABC D ABCD ABCD ABCD ABCD (5)Y LM N LMN LMN LMN L M N LMN1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)Y (A B C )( A B C)( A B C )(2)Y (A B C)( A B C)( A B C)(3)Y M 0 M 3 M 4 M 6 M 7(4) Y M 0 M 4 M 6 M 9 M12 M13(5)Y M 0 M 3 M 51.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：(1)Y A D(3)Y 1(2)Y AB AC BC CD(4)Y AB AC BC(5)Y B C DY C D AB(7)(9)Y B D AD BC ACD (8)Y ( A, B, C, D) m (0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)Y AB AC(6)Y AB AC BCY C(10)Y ( A, B, C) (m1,m4 , m7 )Y B CD AD 【最新整理，下载后即可编辑】Y ABC ABC ABC1.14 化简下列逻辑函数 (1)Y A B C D (3)Y AB D AC (5)Y AB DE CE BDE AD ACDE1.20 将下列函数化为最简与或式 (1)Y ACD BCD AD (3)Y A B C (5)Y 1 第三章3.1 解：由图可写出 Y1、Y2 的逻辑表达式：Y1 ABC ( A B C) AB AC BC ABC ABC ABC ABCY2 AB AC BC真值表：(2)Y CD ACD (4)Y BC BD(2)Y B AD AC (4)Y A B D (6)Y CD B D AC3.2 解： ， comp 1、Z 0 时，Y1 A，Y2 A2，Y3 A2 A3 A2 A3，Y4 A2 A3 A4comp 0、Z 0 时，Y1 A1，Y2 A2，Y3 A3，Y4 A真值表：3.3 解：【最新整理，下载后即可编辑】3.4 解：采用正逻辑，低电平＝0，高电平＝1。
数字电子技术基础第五版第三章
iC f (VCE )
三、双极型三极管的基本开关电路
只要参数合理，则：
VI=VIL时，T截止，VO=VOH VI=VIH时，T导通，VO=VOL
四、三极管的开关等效电路
截止状态
饱和导通状态
若 VGS (th)P VI VDD ,则T2导通
所以VI在0 ~ VDD ,T1和T2至少一个导通 VI与VO之间为低电阻
(2) 当C=1, C’=0
则T1导通 则T2导通
|VGS|=|0-VI|>|VGS(th)P| VGS= VDD-VI>VGS(th)N
2. 双向模拟开关
C=1时,开关导通; C=0时,开关截止.
iD
I
DS
( VGS VGS ( th)
1)2
当VGS
VGS
(
下
th)
，i
D
VGS 2
可变电阻区：当VDS 较低（近似为0），VGS 一定时
VDS iD 常数（电阻） 这个电阻受VGS 控制，可变。
三、MOS管的基本开关电路
因为 ROFF 109 , RON 1K 只要RON RD ROFF , 则：
一、双极型三极管的结构
管芯 + 三个引出电极 + 外壳
二、三极管的输入特性和输出特性
三极管的输入特性曲线（NPN） VON ：开启电压
• 硅管，0.5 ~ 0.7V • 锗管，0.2 ~ 0.3V
近似认为:
• 若VBE < VON ， 则 iB= 0；
•
若VBE ≥VON ，则 iB 的大小 由外电路电压和电阻决定：
数字电路第五版课后答案
第一章数字逻辑习题1．1 数字电路与数字信号图形代表的二进制数1．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 （ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%数制将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于2−4（2）127 （4）解：（2）（127）D= 27 -1=（）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（）D=B=O=H二进制代码将下列十进制数转换为 8421BCD 码：（1）43 （3）解：（43）D=（01000011）BCD试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28（1）+ （2）@ （3）you (4)43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。
（1）“+”的ASCⅡ码为 0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为 1000000,(01000000)B=(40)H(3)you 的ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75(4)43 的ASCⅡ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33逻辑函数及其表示方法在图题 1. 中，已知输入信号 A，B`的波形，画出各门电路输出 L 的波形。
解: (a)为与非， (b)为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答用真值表证明下列恒等式(3)A⊕ =B AB AB+ （A⊕B）=AB+AB解：真值表如下由最右边2栏可知，A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。
用逻辑代数定律证明下列等式(3)A+ABC ACD C D E A CD E++ +( ) = + +解：A+ABC ACD C D E++ +( )=A(1+BC ACD CDE)+ += +A ACD CDE+= +A CD CDE+ = +A CD+ E用代数法化简下列各式 (3)ABC B( +C)解：ABCB( +C)= + +(A B C B C)( + )=AB AC BB BC CB C+ + + + +=AB C A B B+ ( + + +1)=AB C+(6)(A + + + +B A B AB AB ) ( ) ( )() 解：(A + + + +B A B AB AB ) () ( )( )= A B ⋅+ A B ⋅+(A + B A )(+ B )=AB(9)ABCD ABD BCD ABCBD BC + + + +解：ABCD ABD BCD ABCBD BC +++ +=ABC D D ABD BC D C ( + +) + ( + ) =B AC AD C D ( + + + ) =B A C AD ( + + + ) =B A C D ( + + ) =AB BC BD + +画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图，限使用非门和二输入与非门B AB AB = + + AB B = + A B = +(1)L AB AC =(2) ( ) L DAC = +已知函数L （A ，B ，C ，D ）的卡诺图如图所示，试写出函数L 的最简与或表达式用卡诺图化简下列个式(3) ( )() L ABCD=+ +解： ( , , , ) L ABCDBCDBCDBCDABD = + + +（1）ABCD ABCD AB AD ABC+ + + +解：ABCD ABCD AB AD ABC+ + + +=ABCD ABCD ABC C D D AD B B C C ABC D D++ ( + )( + +)( + )( + +)( + )=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD+ + + + + +（6）L A B C D( , , , )=∑m(0,2,4,6,9,13)+∑d(1,3,5,7,11,15)解：L= +A D（7）L A B C D( , , , )=∑m(0,13,14,15)+∑d(1,2,3,9,10,11)解:L AD AC AB= + +已知逻辑函数L AB BC CA=+ + ，试用真值表,卡诺图和逻辑图（限用非门和与非门）表示解:1>由逻辑函数写出真值表用摩根定理将与或化为与非表达式L = AB + BC + AC = AB BC AC ⋅ ⋅4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图2> 由真值表画出卡诺图3> 由卡诺图,得逻辑表达式 LABBCAC = + +第三章习题MOS 逻辑门电路根据表题所列的三种逻辑门电路的技术参数，试选择一种最合适工作在高噪声环境下的门电路。
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RE
R1R2 R1 R2
3.97k
vE
vI
vI 10 5.1V 5.1 18
当������������=0时，
vE
10 5.1V 5.118
2.2V
三极管能可靠的截止。
当������������=5v时，
vE
5
5 10 5.1V 5.118
1.69V
第三章 门电路
【题3-4】画出图P3.4所示电路在下列两种情况下的输出电压 波形：（1）忽略所有门电路的传输延迟时间；（2）考虑每 个门都有传输延迟时间������������������ 。输入端A、B的电压波形图如图 所给出。
解：两种情况下的电压波形图如图A3.4所示。
【题3.7】试分析图3.7中各电路图的逻辑功能，写出输出的 逻辑函数式。
I 为 IH (max) 1uA，低电平输入电流最
大值为 IIL(max) 1uA ，试求在VOD 5V 、、、、 并且满足VOH 4.4V ，VOL 0.33V
的情况下，R L 的取值的允许范围。
解：R L 的最大允许值为：
R L(max)
VOD nI OH
VOH mIIH
5 4.4 2 5 106 9 1 106
31.6k
R L 的最小允许值为：
RL(m in)
VOD VOL IOL(max) | m'I IL
|
5 0.33 5.2 10 3 9 10 6
0.9k
故R L 的取值范围应为：
R 0.9k L 31.6k
iB
vE
VBE RE
1.69 3.97
0.7
I BS
Vcc VCE(sat )
(RC RCE(sat) )
【题3.10】图P3.10中的 ������1~������4 是OD输出结构的与非门74HC03, 他们接成线与结构。试写出线与输出Y与输入������1、 ������2、 ������1、 ������2、������1、������2、������1、������2之间的逻辑关系式，并计算外接电阻������������ 取值的允许范围。已知������������������=5V, 74HC03输出高电平时漏电流的
I 最大值为 OH(max) 5A ,低电平输 I 出电流最大值为 OL(max) 5.2mA I 此时输出低电平为 OL(max) 0.33V
负载门每个输入端的高、低电
平输入电流最大值为±1������������。
要求满足������������������ ≥4.4V， ������������������ ≤0.33V。
（a）图P3.7（a）电路可划分为四个反相器电路和一个三输 入端的与非门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出 的逻辑函数式，
A1 A',B1 B',C1 C', D ( A1B1C1)'
Y D' A1B1C1 A'B'C ' ( A B C)'
（b）图P3.7（b）电路可划分为五个反相器电路和一个或非 门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数 式：
V R CE(sat) 0.1V ，饱和导通内阻 CE(sat )
=20 。如果参数配合不当，则在
电源电压和������������ 不变的情况下，应该 如何修改电路参数？
解：利用戴维宁定理可以将电路简
化成图A3.11的形式。其中的������������ 、������������ 分别为：
20k
������������的最小允许值为：
R L(min)
VOD VOL I OL(max) | m 'IIL
|
5 0.33 5.2 103 10 106
0.9k
故������������ 的取值范围应为：
R 0.9k L 20k
【题3.11】在图P3.11的三极管开关电路中，若输入信号������1的 高、低电平分别为������������������=5V，������������������=0V，试计算在图中标注的参 数下能否保证������1=������������������时三极管饱和导通， ������1=������������������时三极管可 靠地截止？三极管的饱和导通压降
Y I ' H (AB)'(CD)' ' (INH ) '
( AB CD)' (INH )'
（d）图P3.7（d）电路可划分为两个反相器电路和两个传输 门电路，如图所示。从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数 式：
Y A'B ' AB
【题3.8】 试画出图3-8（a）（b）两个电路的输出电压波形， 输入电压波形如图（c）所示。
输出电压波形 如右图所示：
【题3.9】 在图3-21所示电路中，G1和G2是两个OD输出结构 的与非门74HC03，74HC03输出端MOS
管截止电流为IOH(max) 5uA 导通时允
许的最大负载电流为IOL(max) 5.2mA
这时对应的输出电压VOL（max）=0.33V。 负载门G3-G5是3输入端或非门74HC27， 每个输入端的高电平输入电流最大值
解：在������������取值合理的情况下，Y的逻辑函数式为：
Y (A1A2 B 1B 2 C 1C 2 D 1D 2)'
������������的最大允许值为：
R L(max)
V DD nI OH
VOH mIIH
5 4.4 4 5 106 10 106
Y ( A1 B1 C1)' ( A' B' C' )' ABC
（c）图P3.7（c）电路可划分为三个与非门电路、两个反相 器电路和一个或非门电路，如图所示。从输入到输出逐级写 出输出的逻辑函数式：
E (AB )',F (CD )',G (EF )',H (INH G )'