《电子技术基础与技能》项目十 逻辑门电路（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《电子技术基础与技能》逻辑门电路-讲义 知识点一 数字电路的特点及分析方法 一、数字信号的特点 电路中的数字信号在数值上是不连续的，它不随时间连续变化，即为离散的电信号。 二、数字电路的特点 数字电路的基本工作信号是二进制的数字信号，而二进制数只有0和1两个基本数字，对应在电路上只需要两种不同的工作状态，即低电平和高电平(或称低电位和高电位)。所以电路简单，易于集成化，数字电路通常多采用集成电路。 三、数字电路的分析方法 数字电路主要是研究电路的输出信号与输入信号之间的状态关系，即所谓的逻辑关系。通常，数字电路用逻辑代数、真值表、逻辑图等方法进行分析。 数字电路和模拟电路是电子电路中的两个分支，在实际中，两者常配合使用。 CMOS数字集成电路的工作电源可选用（ ） A.10 V B.1.5 V C.25 V D.220 V 【答案】A 【解析】CMOS的电源电压范围为3～18 V, 所以A正确。 1. 在逻辑代数中，下列推断正确的是（ ） A. 如果A+B=A+C, 则B=C B. 如果AB=AC, 则B=C C. 如果A+1=1, 则A=0 D. 如果A+A=1, 则A=1 【答案】D 2. 数字信号在数值上的特点是（ ） A. 连续的 B. 不连续的，离散的 C. 随时间线性变化的 D. 无法确定 【答案】B 3. 数字电路的基本工作信号是（ ） A. 模拟信号 B. 二进制数字信号 C. 三角波信号 D. 正弦波信号 【答案】B 1. 数字电路中的低电平和高电平分别对应电路的哪两种工作状态（ ） A. 截止和饱和 B. 低电位和高电位 C. 导通和断开 D. 放大和截止 【答案】B 2. 数字电路相较于模拟电路， 特点更显著（ ） A. 电路复杂 B. 易于集成化 C. 信号连续 D. 抗干扰性差 【答案】B 3. 数字电路分析时，常用的方法不包括（ ） A. 逻辑代数 B. 真值表 C. 波形图 D. 逻辑图 【答案】C · 电路中的数字信号在数值上是不连续的，它不随时间连续变化，即为离散的电信号。 · 数字电路和模拟电路是电子电路中的两个分支，在实际中，两者常配合使用。 知识点二 晶体管的开关特性 一、二极管的开关特性 利用二极管的单向导电性，可以把它作为电子开关使用，当二极管承受正向电压导通时，正向压降很小(硅管约0.7 V, 锗管约0.3 V), 正向电阻比较小，相当于开关的接通状态；当二极管承受反向电压而截止时，呈现的反向电阻非常大，相当于开关的断开状态。 二、二极管开关的应用 二极管的开关特性一般应用在限幅电路和钳位电路中。 (1)限幅电路 限幅电路又称削波电路。限幅电路通常由二极管和电阻组成。它分为串联型上限幅电路和并联型下限幅电路。 (2)钳位电路 能把输入信号的顶部或底部钳制在规定电平上的电路称为钳位电路。钳位电路一般由RC耦合电路和二极管组成。 三、三极管的开关特性 三极管有放大、饱和、截止三种工作状态，在模拟电路中，主要讨论三极管的放大性能，而在数字电路中，三极管作为开关使用时，它是工作在饱和、截止两种状态下。 (1)饱和导通条件及其特点 三极管饱和的条件是基极电流足够大。通常可以表示 当三极管处于饱和状态时，发射结和集电极均处于正向偏置。三极管饱和导通状态相当于开关的接通状态。 (2)截止条件及其特点 三极管的截止条件为VBE≤0 。三极管的截止状态相当于开关的断开状态。 三极管饱和时，VCE很小，集电极、发射极近似短路，相当于开关的接通；三极管截止时，集电极、发射极近似开路，相当于开关的断开。也就是说，三极管相当于一个由基极电流控制通断的无触点开关。 (3)三极管开关时间 由于三极管内部电容的影响，三极管由截止状态转换为饱和状态不是立即完成的，而是需要经历一段时间，这个时间称为开通时间，用ton表示。三极管由饱和状态转换为截止状态也不是立即完成的，所需经历的时间称为关闭时间，用toff表示。开通时间和关闭时间总称为三极管的开关时间。三极管的开关时间与三极管的类型有关，开关时间的长短将影响信号传输的速度，各种三极管的开关时间可以从有关手册中查到。 二极管开关的应用电路主要包括（ ） A.限幅电路 B.钳位电路 C.限幅电路和钳位电路 D. 以上都不对 【答案】C 【解析】利用二极管导通和截止的开关特性，可对电路的输出电平进行限制，据此开关应用电路主要包括限幅电路和钳位电路，故C正确。 1. 二极管作为电子开关使用时，其导通状态相当于（ ） A. 开关断开 B. 开关接通 C. 电阻串联 D. 电容并联 【答案】B 2. 在数字电路中，三极管作为开关使用时，其控制端是（ ） A. 集电极 B. 发射极 C. 基极 D. 无法确定 【答案】C 3. 三极管饱和导通的条件是（ ） A. VBE≤0 B. 基极电流足够大 C. VCE很大 D. 集电极电流很小 【答案】B 1. 二极管在承受反向电压时，其状态为（ ） A. 导通 B. 截止 C. 放大 D. 饱和 【答案】B 2. 并联型下限幅电路主要由 元件组成（ ） A. 电阻和电感 B. 电容和电感 C. 电阻和二极管 D. 电容和二极管 【答案】C 3. 三极管在数字电路中作为开关使用时，主要工作在 状态下（ ） A. 放大和截止 B. 饱和和截止 C. 放大和饱和 D. 截止和反向 【答案】B · 二极管的开关特性一般应用在限幅电路和钳位电路中。 · 三极管有放大、饱和、截止三种工作状态，在模拟电路中，主要讨论三极管的放大性能，而在数字电路中，三极管作为开关使用时，它是工作在饱和、截止两种状态下。 知识点三 逻辑门电路 一、常见逻辑门电路 为了简便地描述逻辑关系，通常用人们熟知的符号0和1来表示某一件事的对立状态，这里的0和1的概念，并不是通常在数学中表示的数量的大小，而是作为一种符号表示，故称之为逻辑0和逻辑1。 在逻辑电路中，用1表示有信号或满足逻辑条件，用0表示无信号或不满足条件。 数字电路中，假定用1表示高电平，用0表示低电平，为正逻辑；若1表示低电平，0表示高电平，则为负逻辑。 基本的逻辑门电路有“与门”“或门”和“非门”,复合逻辑门电路有“与非门”“或非门”“异或门”等。 二、集成逻辑门电路 在实际使用中，门电路一般以集成电路的形式出现，分为TTL和CMOS两大类。 TTL集成逻辑门电路，是指晶体管-晶体管逻辑门电路，它的输入端和输出端都是由三极管组成 CMOS门的内部由场效应管构成。当输入为低电平时，输出为高电平；当输入为高电平时，输出为低电平，实现了逻辑反向功能。但要注意输入端不能悬空。因MOS电路是一种高输入阻抗器件，若输入端悬空，易出现感应静电而击穿栅极，或受外界干扰，造成逻辑混乱。因此，多余的输入端应根据逻辑功能接高电平(如与门、与非门)或接低电平(如或门、或非门)。此外电源不能接反，也不能超压，否则会损坏MOS管。 如图所示逻辑电路中，Y的逻辑电平为（ ） A. 1 B. 0 C. 0或1 D. 任意值 【答案】A 【解析】由题图及与非门的逻辑函数表达式可知, Y=1, 所以A正确。 1. “入0出1，入1出0”属于（ ） A.与逻辑 B.或逻辑 C.非逻辑 D.或非逻辑 【答案】C 2. 成语“万事俱备，只欠东风”说的逻辑关系是（ ） A. 或关系 B. 与关系 C. 与非关系 D. 或非关系 【答案】B 3. 下列对多余输入端的处理错误的是（ ） A. 与门多余输入端可以处理成高电平 B. 或门多余输入端可以处理成低电平 C. 与非门多余输入端可以处理成低电平 D. 或非门多余输入端可以处理成低电平 【答案】C 1. 或非门电路的逻辑功能为（ ） A. 全1出1,有0出0 B. 全0出1,有1出0 C. 同出1,异出0 D. 有1出1,全0出0 【答案】B 2. 下列属于CMOS反相器特点的是（ ） A. 功耗高 B. 开关速度高 C. 抗干扰能力低 D. 输出幅度小 【答案】B 3. MOS 管的门电路类型不包括（ ） A. PMOS 电路 B. NMOS 电路 C. PMOS 和 NMOS 电路 D. NPN 和PNP 电路 【答案】D · 基本的逻辑门电路有“与门”“或门”和“非门”,复合逻辑门电路有“与非门”“或非门”“异或门”等。 · 在实际使用中，门电路一般以集成电路的形式出现，分为TTL和CMOS两大类。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$