结构推理 在下图1所示的电路中,门式TTL集电极开路与非门,饱和时输出;门式普通TTL与非门,其外特性如图2所示;三极管VT饱和时的,;A、B是输入信号,波形如下图3所示。 图1 图2 图3 (1)计算时的、、。 (2)计算的、、。 (3)计算Z端能带多少个外特性与门相同的TTL与非门。 (4)如果断开了,电路能正常工作吗?为什么?计算。 (5)如果断开了,电路能正常工作吗?为什么?计算 (6)如果断开了,电路能正常工作吗?为什么?计算 (7)如果把门换成外特性与门相同的普通TTL与非门行吗?为什么? (8)试写出输出Z的逻辑表达式。 (9)对应、画出、、的波形图。
【正确答案】(1)当时,门截止,通过使三极管VT导通,,假设VT饱和,则,三极管的基极电流为 集电极的饱和电流为 基极临界饱和电流为 因为,所以VT确是饱和,,门截止,查门的输出传输特性得知。 (2)当时,门导通,,三极管VT截止。从电路可以看出,C点的电流关系满足 得到 因为,门处于开态,查的传输特性可知。 (3)当门处于开态时,,每个同类门提供灌电流负载,而门能提供的最大灌电流负载为,设扇出系数为N,则满足下式 即 (4)如果断开了,电路不能正常工作。因为是集电极开路门,当它截止时,是依靠和提供高电平输出,若断开了,三极管就不可能导通, 恒为高电平, 不变。 (5)如果断开了,电路也不能正常工作。因为三极管VT是依靠来为门提供高电平,若断开了,恒为低电平,使不变。 (6)如果断开了,电路能正常工作。因为当三极管VT饱和时, 断开仅仅增加了微小的集电极电流(约0. 1 mA),并不影响VT的饱和;当VT截止时, 断开只会使C点的电压上升,并不会影响VT的截止和的导通,。 (7)如果把门换成外特性与门相同的普通TTL与非门则不行。因为把换成外特性与门相同的普通TTL与非门后,当门处于关态时,三极管VT导通,使VP被钳位于0.7 V,从的关态输出特性可知,此时的输出电流,超过三极管的(30mA)致使VT损坏。 (8) (9)对应、画出、、的波形图,如下:
【答案解析】