2-1 二极管门电路如题图2-1（a）所示。
VCCR0ABC(a)题图2-1Y1ABCR0AY2BC(b)
（1）分析输出信号Y1，Y2与输入信号A，B，C之间的逻辑关系； （2）根据题图2-1（b）给出的A，B，C波形，对应画出Y1，Y2的波形（输入信号频率较低，电压幅度满足逻辑要求）。
解（1）：Y1?A?B?C；Y2?A?B?C 解（2）：Y1，Y2的波形如题解 图2-1所示。
ABCY1Y2
2-2 反相器电路如题图2-2所示。图中VCC为12V， VBB为12V，R1＝1.5kΩ，R2＝18kΩ，RC＝1.5kΩ，设VT管的VCES≈0.1V，VBE＝0.7V，??12。试问：
（1）当VI为何值时，VT管饱和，VCES≈0.1V？
（2）若VI＝3.0V，VO端灌入电流为多大时，VT管脱离饱和？
题解 图2-1
题图2-2
题解 图2-2
解（1）：若VT管饱和，此时基极回路的等效电路如题解 图2-2所示。由电路图可定量计算出基极电路Ib，若Ib?Ibs，则电路处于饱和状态。
Ib?I1?I2?VIH?VBESVBB?VBESIV?V??Ibs?cs?CCCES R1R2??RC其中，VCC?VBB?12V，VBE?0.7V，R1?1.5k?，R2?18k?，
RC?1.5k?，VCES?0.1V，??12。代入计算可得
VIH?2.75V
综上，当输入VI?2.75V时，VT管进入饱和状态。
1VCC?IOL)，则反相器仍处解（2）：参见教材图2-6，若满足Ib?Ibs?(?RC于饱和状态；但是随着负载电流IOL的进一步增大，反相器会逐渐退出饱和状态，输出低电平抬高。因此，对灌电流IOL的值必须加以限制，要求
IOL?Ics?IRCIb?I1?I2?VCC?VCES??Ib?
RCVI?VBESVBB?VBES? R1R2代入相应参数，计算可得
IOL?2mA
综上，当VO端灌入电流到达2mA时，VT管脱离饱和状态。
2-3 根据题图2-3所示TTL门电路和给定输入信号波形，画出电路输出F的波形。若把G1门和G2门换成CMOS门时，再画出电路输出F’的波形。
分析：读者应了解TTL门电路和CMOS门电路的输入结构以及它们的差异，方可作出正确的解答。TTL门电路采用三极管作为开关器件，所以存在输入电流，由此在输入端引入开门电平、开门电阻、关门电平和关门电阻等概念；而CMOS门电路采用绝缘栅场效应管作为开关器件，绝缘栅场效应管输入电流近似为零，可认为无输入电流，输入端接电阻R时，没有电流流过，同时，CMOS电路的输入端不允许悬空。
解（1）：G1门和G2门均为TTL门时，对于G2门，其中一个输入接电阻
20k??Rion?3.2k?，接地负载上等效电平为逻辑高电平，与G1门的输出无关。
因此，电路输出F的逻辑表达式为
F?C?1?C
解（2）：G1门和G2门均为CMOS门时，对于G2门，其中一个输入接电阻，没有电流流过，因此，电路输出F'的逻辑表达式为
F'?AB?C?AB?C
F和F'的工作波形如图题解 图2-3所示。
ABCABFF’题解 图2-3
2-4 TTL门电路如题图2-4所示，试确定电路输出F1～F7的状态。
题图2-4
解（1）：50k??Rion?3.2k??F1?1?1?0 解（2）：50k??Rion?3.2k??F2?0?1?0 解（3）：F3?1?0?0
50k??Rion?3.2k??F4?1?1?0 解（4）：2.5V?Von?1.8V ； 50k??Rion?3.2k??F5?1?0?1?1?0 解（5）：100?Rioff?0.91k? ；
解（6）：EN?1?F6?高阻态
50k??Rion?3.2k??F7?1?1?0 解（7）：EN?1 ；2-5 CMOS门电路如题图2-4所示，试确定电路输出F1～F7的状态。 分析：CMOS门电路输入端对地接电阻时，由于无输入电流流过，因此无论
R阻值如何，此输入端等效为逻辑低电平。
解（1）：F1?1?0?1 解（2）：F2?0?0?1 解（3）：F3?1?0?0 解（4）：F4?1?0?1
解（5）：电路结构错误，CMOS门电路输入端不允许悬空。 解（6）：电路结构错误，CMOS门电路输入端不允许悬空。 解（7）：F7?1?0?1
2-6 TTL门电路如题图2-5所示。
（1）写出电路输出Y1～Y3的逻辑表达式。
（2）已知输入A，B的波形如题图2-5（d）所示，画出Y1～Y3的波形。
解（1）： 图（a）：10k??Rion?3.2k??Y1?A?B?1?0
数字电路与逻辑设计(2.3)习题全解
