专题5 集成逻辑门电路的特点与使用（练习）-山东省（春季高考）电子技术类《数字电子技术基础及应用》考纲讲练测

编写说明：本专辑为山东省（春季高考）电子技术类《数字电子技术基础及应用考纲讲练测》，严格依据山东省春季高考考试大纲（专业课）电子技术类考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 山东省电子技术类 《数字电子技术基础及应用考纲讲练测》 专题5 集成逻辑门电路的特点与使用 班级________姓名________学号________成绩________ 一、单项选择题（本题共16小题，每小题5分，共80分） 1. TTL 集成门电路的电源电压必须保证在（　　　）V 的范围内。 A. 2.75~3.25 B. 3.75~4.25 C. 4.75~5.25 D. 5.75~18 2. TTL 门电路的输入端悬空时，应视为（　　　）。 A. 高电平 B. 低电平 C. 不定状态 D. 高阻状态 3. CMOS 电路的电源电压范围较宽，约为（　　　）。 A. -5~+5V B. 4.75~18V C. 5~15V D. 固定 +5V 4. TTL 集成与非门中不使用的多余输入端一般应（　　　）。 A. 悬空 B. 接固定的高电平 C. 直接接地 D. 接电源负极 5. CMOS 集成电路中或非门多余输入端的正确处理方式是（　　　）。 A. 接高电平 B. 悬空不用 C. 接地（接低电平） D. 接大电阻后悬空 6. 关于 TTL 集成电路的功耗与工作速度，下列说法正确的是（　　　）。 A. 功耗小、速度慢 B. 功耗小、速度快 C. 功耗大、速度快 D. 功耗大、速度慢 7. 利用 TTL 与非门构成非门时，可采用的方法是（　　　）。 A. 将多余端均接地 B. 将多余端悬空 C. 将多余端与信号输入端并联 D. 将多余端接电源负极 8. TTL 与非门的关门电阻 ROFF 的典型值为（　　　）。 A. 8kΩ B. 0.8kΩ C. 2kΩ D. 0.2kΩ 9. TTL 与非门的输入端外接电阻 RI=5kΩ 时，其输出为（　　　）。 A. 高电平 B. 不定状态 C. 高阻状态 D. 低电平 10. 输入端外接电阻会影响输出状态这一特性（　　　）。 A. 是 TTL 与非门特有的 B. 也适用于 CMOS 门电路 C. 也适用于 ECL 门电路 D. 对所有集成门电路都适用 11. 门电路的扇出系数 NO 是指（　　　）。 A. 输出端可驱动的同类门个数 B. 输入端可以并联的个数 C. 输出电平的种类数 D. 电源电压的倍数 12. 工作频率在 1MHz 以上的高速数字电路，宜选用（　　　）。 A. CMOS 集成电路 B. TTL 集成电路 C. 两者效果相同 D. 分立元件电路 13. 以电池为供电电源、要求微功耗的数字电路，宜选用（　　　）。 A. CMOS 集成电路 B. TTL 集成电路 C. ECL 集成电路 D. 分立元件电路 14. CMOS 集成电路失效的主要原因是（　　　）。 A. 电源接反 B. 输入信号幅度过大 C. 输出端并联 D. 静电击穿 15. 关于 CMOS 集成电路，下列说法正确的是（　　　）。 A. 多余输入端可悬空处理 B. 工作频率高时宜选用 CMOS 集成电路 C. 电源电压必须为 +5V D. 74HC 与 74LS 系列产品最后 3 位数字相同则逻辑功能相同 16. TTL 集成电路的电源正负极性接错，可能造成的后果是（　　　）。 A. 输出电平升高 B. 功耗降低 C. 扇出系数增大 D. 器件损坏 二、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 17. 下表为 TTL 集成电路与 CMOS 集成电路的性能比较表，请将表中空格补充完整。（5分） 比较项目 TTL集成电路 CMOS集成电路 电源电压 功耗 工作速度 快 较慢 抗干扰能力 一般 强 输入端悬空 相当于接高电平 主要失效原因 电源极性接反 18. 简述 TTL 集成门电路的使用注意事项。（5分） 19. 什么是关门电阻 ROFF 与开门电阻 RON？说明输入端外接电阻 RI 的大小对 TTL 与非门输出状态的影响。（5分） 20. 什么是拉电流负载与灌电流负载？扇出系数 NO 的含义是什么？（5分） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本专辑为山东省（春季高考）电子技术类《数字电子技术基础及应用考纲讲练测》，严格依据山东省春季高考考试大纲（专业课）电子技术类考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 山东省电子技术类 《数字电子技术基础及应用考纲讲练测》 专题5 集成逻辑门电路的特点与使用 班级________姓名________学号________成绩________ 一、单项选择题（本题共16小题，每小题5分，共80分） 1. TTL 集成门电路的电源电压必须保证在（　　　）V 的范围内。 A. 2.75~3.25 B. 3.75~4.25 C. 4.75~5.25 D. 5.75~18 【答案】 C 【解析】 TTL 集成电路的电源电压必须保证在 4.75~5.25V 范围内才能正常工作，建议使用 +5V 稳压电源供电；5.75~18V 是 CMOS 常见的电源电压范围。 2. TTL 门电路的输入端悬空时，应视为（　　　）。 A. 高电平 B. 低电平 C. 不定状态 D. 高阻状态 【答案】 A 【解析】 TTL 与非门输入端悬空时输入电流无通路，与加高电平等效，故视为高电平；但实际使用中不允许悬空，以免引入干扰。 3. CMOS 电路的电源电压范围较宽，约为（　　　）。 A. -5~+5V B. 4.75~18V C. 5~15V D. 固定 +5V 【答案】 B 【解析】 CMOS 集成电路电源电压允许波动范围宽，约 4.75~18V，因此特别适合电池供电的场合。 4. TTL 集成与非门中不使用的多余输入端一般应（　　　）。 A. 悬空 B. 接固定的高电平 C. 直接接地 D. 接电源负极 【答案】 B 【解析】 与非门多余端接固定高电平（或与信号端并联）不影响逻辑关系；接地会使输出恒为高电平；悬空虽等效高电平但易受干扰，不是规范做法。 5. CMOS 集成电路中或非门多余输入端的正确处理方式是（　　　）。 A. 接高电平 B. 悬空不用 C. 接地（接低电平） D. 接大电阻后悬空 【答案】 C 【解析】 或非门只要有一个输入端为 1 输出就恒为 0，故多余端必须接地；接高电平会封锁输出，CMOS 门更不允许悬空。 6. 关于 TTL 集成电路的功耗与工作速度，下列说法正确的是（　　　）。 A. 功耗小、速度慢 B. 功耗小、速度快 C. 功耗大、速度快 D. 功耗大、速度慢 【答案】 C 【解析】 TTL 属双极型集成电路，功耗较大但工作速度快；CMOS 功耗极小但速度较慢，高频场合应选 TTL。 7. 利用 TTL 与非门构成非门时，可采用的方法是（　　　）。 A. 将多余端均接地 B. 将多余端悬空 C. 将多余端与信号输入端并联 D. 将多余端接电源负极 【答案】 C 【解析】 多余端与信号输入端并联后两输入端同电位，L==，即构成非门；多余端接固定高电平同样可行。 8. TTL 与非门的关门电阻 ROFF 的典型值为（　　　）。 A. 8kΩ B. 0.8kΩ C. 2kΩ D. 0.2kΩ 【答案】 B 【解析】 关门电阻 ROFF≈0.8kΩ，是保证门关闭、输出标准高电平的最大 RI；开门电阻 RON≈2kΩ。 9. TTL 与非门的输入端外接电阻 RI=5kΩ 时，其输出为（　　　）。 A. 高电平 B. 不定状态 C. 高阻状态 D. 低电平 【答案】 D 【解析】 5kΩ>RON=2kΩ，输入端相当于接高电平，与非门开通，输出为低电平。 10. 输入端外接电阻会影响输出状态这一特性（　　　）。 A. 是 TTL 与非门特有的 B. 也适用于 CMOS 门电路 C. 也适用于 ECL 门电路 D. 对所有集成门电路都适用 【答案】 A 【解析】 输入负载特性由 TTL 与非门的多发射极输入结构决定，是 TTL 与非门特有的，不能推广到 ECL 门和 CMOS 门。 11. 门电路的扇出系数 NO 是指（　　　）。 A. 输出端可驱动的同类门个数 B. 输入端可以并联的个数 C. 输出电平的种类数 D. 电源电压的倍数 【答案】 A 【解析】 扇出系数表示门电路的带负载能力，指输出端可驱动的同类门个数，一般指输出低电平时可接的最多同类门个数。 12. 工作频率在 1MHz 以上的高速数字电路，宜选用（　　　）。 A. CMOS 集成电路 B. TTL 集成电路 C. 两者效果相同 D. 分立元件电路 【答案】 B 【解析】 TTL 工作速度快，适用于 1MHz 以上的高频场合；工作频率较低时宜选 CMOS。 13. 以电池为供电电源、要求微功耗的数字电路，宜选用（　　　）。 A. CMOS 集成电路 B. TTL 集成电路 C. ECL 集成电路 D. 分立元件电路 【答案】 A 【解析】 CMOS 静态功耗极低、电源电压范围宽（4.75~18V），是最适合电池供电的一类集成逻辑门。 14. CMOS 集成电路失效的主要原因是（　　　）。 A. 电源接反 B. 输入信号幅度过大 C. 输出端并联 D. 静电击穿 【答案】 D 【解析】 CMOS 输入阻抗高、栅极绝缘层极薄，静电感应高压极易将其击穿，故存放与焊接都必须采取防静电措施。 15. 关于 CMOS 集成电路，下列说法正确的是（　　　）。 A. 多余输入端可悬空处理 B. 工作频率高时宜选用 CMOS 集成电路 C. 电源电压必须为 +5V D. 74HC 与 74LS 系列产品最后 3 位数字相同则逻辑功能相同 【答案】 D 【解析】 74HC00 与 74LS00 最后 3 位都是 00，逻辑功能相同；CMOS 输入端不允许悬空、高频场合应选 TTL、电源电压范围宽而非必须 +5V。 16. TTL 集成电路的电源正负极性接错，可能造成的后果是（　　　）。 A. 输出电平升高 B. 功耗降低 C. 扇出系数增大 D. 器件损坏 【答案】 D 【解析】 TTL 与 CMOS 集成电路的电源正负极性都不得接错，否则会造成器件永久性损坏。 二、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 17. 下表为 TTL 集成电路与 CMOS 集成电路的性能比较表，请将表中空格补充完整。（5分） 比较项目 TTL集成电路 CMOS集成电路 电源电压 功耗 工作速度 快 较慢 抗干扰能力 一般 强 输入端悬空 相当于接高电平 主要失效原因 电源极性接反 【答案】 空格自左至右、自上而下依次为：4.75~5.25V、4.75~18V、较大、极小、不允许悬空（易受干扰并击穿）、静电击穿。 【解析】 TTL 功耗较大、速度较快、电源电压必须 4.75~5.25V；CMOS 功耗极小、速度较慢、电源电压范围宽（4.75~18V）、输入端不允许悬空、主要失效原因是静电击穿。 【答案】填写完整后的表： 比较项目 TTL集成电路 CMOS集成电路 电源电压 4.75~5.25V 4.75~18V 功耗 较大 极小 工作速度 快 较慢 抗干扰能力 一般 强 输入端悬空 相当于接高电平 不允许悬空，易受干扰并击穿 主要失效原因 电源极性接反 静电击穿 18. 简述 TTL 集成门电路的使用注意事项。（5分） 【答案】 ① 电源电压必须保证在 4.75~5.25V 范围内，建议使用 +5V 稳压电源供电；② 电源正负极性不得接错，否则可能损坏器件；③ 不使用的多余输入端一般不能悬空，与门、与非门的多余端应接固定高电平或与信号输入端并联，或门、或非门的多余端应接地；④ 除特殊门电路外，普通 TTL 集成门电路的输出端不能直接并联，也不能直接与地或电源连接。 【解析】 四条注意事项分别对应电源范围、电源极性、多余输入端处理与输出端使用，答题时按条列出即可。 19. 什么是关门电阻 ROFF 与开门电阻 RON？说明输入端外接电阻 RI 的大小对 TTL 与非门输出状态的影响。（5分） 【答案】 关门电阻 ROFF≈0.8kΩ，是保证 TTL 与非门关闭、输出为标准高电平时所允许的最大 RI 值；开门电阻 RON≈2kΩ，是保证与非门导通、输出为标准低电平时所允许的最小 RI 值。RI<0.8kΩ（含 RI=0，即输入端接地）时相当于接低电平，输出高电平；RI>2kΩ（含开路）时相当于接高电平，输出低电平；RI 介于两者之间时门电路工作在线性区或转折区，输出状态不定。 【解析】 先答两个电阻的定义与数值，再分三种情况说明输出状态，并指出该特性为 TTL 与非门特有。 20. 什么是拉电流负载与灌电流负载？扇出系数 NO 的含义是什么？（5分） 【答案】 输出为高电平时，电流由门电路流出并流向负载，称为拉电流负载；输出为低电平时，电流由负载流入门电路，称为灌电流负载。使输出电平不至于超出标准高、低电平范围所能承受的最大输出电流称为带负载能力，一般用扇出系数 NO 表示：NO 指门电路输出端可驱动的同类门个数，一般指输出低电平时可接的最多同类门个数。 【解析】 答题要点：拉电流对应输出高电平、灌电流对应输出低电平；扇出系数即驱动同类门个数，典型 TTL 门 NO≥8。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $