Q55.
設工作電壓均為5V 條件下,以TTL 電路去驅動CMOS 電路時,必須在TTL 輸出端加裝一個
數位電子 · 乙級 · 數位邏輯設計 · Q55
難易度分析
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本題考查不同邏輯家族間的電位準差異問題。需精確掌握 TTL 輸出高電位與 CMOS 輸入高電位判斷門檻之間的關係,並判斷何種電子元件能有效補償此電位落差。
正確答案:③提昇電阻器
③ 提昇電阻器:TTL 的 VOH(min) 約為 2.4V,而 5V CMOS 的 VIH(min) 約為 3.5V,兩者存在位準落差。在 TTL 輸出端與 VCC 之間加裝提昇電阻器(Pull-up Resistor)可將高電位拉升至接近 5V,使 CMOS 正確判讀為邏輯高。
錯誤選項解析
- ① 提昇電容器:電容器的功能在於耦合、濾波或儲能,無法提升直流電位準。TTL 驅動 CMOS 的問題在於直流電壓位準不匹配,電容器不能解決此問題。
- ② 箝位二極體:箝位二極體用於電壓保護或限制電壓擺幅,防止信號超過特定電位。此功能與提升 TTL 輸出高電位以符合 CMOS 輸入需求無關。
- ④ 接地電阻器:接地電阻器會將輸出電位往地電位拉低,反而使高電位更低,與所需的電位提升方向完全相反,會惡化 TTL 與 CMOS 之間的位準匹配問題。
Learning Tip
"此題核心考點為TTL 與 CMOS 的位準匹配。常考陷阱:TTL 的 VOH 不足以驅動 CMOS 的 VIH,必須使用提昇電阻將高電位拉高。反向情況(CMOS 驅動 TTL)則通常不需要提昇電阻,因為 CMOS 的 VOH 可達接近 VCC,已滿足 TTL 的 VIH 需求。另需注意扇出(Fan-out)計算,TTL 驅動多個 CMOS 負載時需確認電流規格。"
學員答題分佈
①提昇電容器0%
②箝位二極體0%
③提昇電阻器0%
④接地電阻器0%
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!