Q103.
使用兩個TTL 的邏輯閘，已知TTL1 的特性為IIL=3mA、I IH=20μA、I OL=18mA、I OH=0.2mA，TTL2 的特性為IIL=1.2mA、I I H=35μA、I OL=9mA、IOH=0.4mA，則下列敘述何者正確？
數位電子 · 甲級 · 數位系統設計 · Q103
難易度分析
3 / 5
本題的難度屬於中等，因為它要求考生既要熟悉 TTL 主要電流參數，又要在兩個不同的推動方向上分別計算低態與高態的扇出並取最小值。題目採用多選形式，需同時找出兩個正確敘述，這增加了判斷正確性的難度；然而整體概念仍屬於典型考試題型，並未涉及複雜計算或稀有規範。
正確答案 (複選)：①, ③
- ① 以TTL1 推動TTL 2 時，扇出數為5:扇出數取決於驅動閘與負載閘的電流比值，需分別計算低態扇出（IOL/IIL）與高態扇出（IOH/IIH）後取最小值。TTL1 推動 TTL2 時，低態扇出 = 18mA/1.2mA = 15，高態扇出 = 0.2mA/35μA ≈ 5.7，取整數後為 5，故扇出數為 5。
- ③ 以TTL2 推動TTL1時，扇出數為3:TTL2 推動 TTL1 時，低態扇出 = 9mA/3mA = 3，高態扇出 = 0.4mA/20μA = 20，扇出數取兩者最小值為 3。此情況受限於 TTL2 的 IOL 僅 9mA 而 TTL1 的 IIL 高達 3mA，故低態扇出成為瓶頸。
錯誤選項解析
- ② 以TTL 1 推動TTL 2 時，扇出數為10:此選項誤將扇出數算為 10，實際 TTL1 推動 TTL2 的高態扇出僅約 5.7（受限於 TTL1 的 IOH 僅 0.2mA），取最小值後應為 5 而非 10。錯誤原因可能是僅計算低態扇出 15 後誤取近似值。
- ④ 以TTL 2 推動TTL1 時，扇出數為11:此選項聲稱扇出數為 11 與實際計算結果不符。TTL2 推動 TTL1 的正確扇出數為 3（受限於低態扇出），11 的數值無任何計算依據，屬於完全錯誤的選項。
Learning Tip
"扇出數（Fan-out） 計算務必同時考慮 低態（IOL/IIL） 與 高態（IOH/IIH） 兩種情況，最終扇出數取兩者中的較小值。常見陷阱是只計算其中一種狀態而忽略另一種，尤其當 IOH 通常遠小於 IOL（標準 TTL 的 IOH 僅約 0.4mA），高態扇出往往成為限制因素。實務設計時應確認驅動閘的電流規格足以負載所有連接的負載閘。"
學員答題分佈
①以TTL1 推動TTL 2 時，扇出數為50%
②以TTL 1 推動TTL 2 時，扇出數為100%
③以TTL2 推動TTL1時，扇出數為30%
④以TTL 2 推動TTL1 時，扇出數為110%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
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