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文檔簡介
1、-作者xxxx-日期xxxx考研復(fù)試數(shù)電模電【精品文檔】 數(shù)字電路基本概念一基本概念。實(shí)現(xiàn)一些基本邏輯關(guān)系的電路。與、或、非。實(shí)現(xiàn)與邏輯關(guān)系的電路,或門是實(shí)現(xiàn)或邏輯關(guān)系的電路,非門是實(shí)現(xiàn)非邏輯關(guān)系的電路。集成度可以把集成電路分為小規(guī)模(SSI)中規(guī)模(MSI)大規(guī)模(LSI)和超大規(guī)模(VLSI)集成電路。單極性器件;有兩種載流子參與導(dǎo)電的器件叫雙極性器件。單極性器件主要有:雙極性器件主要有:TTL.HTL.ECL.IIL.VNL=VOFF-VIL;高電平噪聲容限為VNH=VIH-VON“與”邏輯關(guān)系的接法叫線與;集電極開門路可以實(shí)現(xiàn)線與;普通TTL門不能實(shí)現(xiàn)線與。高電平、低電平和高阻三種狀態(tài)
2、。實(shí)現(xiàn)用一條導(dǎo)線(總線)輪流傳送幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)或控制性號。10.用工作速度來評價(jià)集成電路,速度快的集成電路依次是11.用抗干擾能力來評價(jià)集成電路,抗干擾能力的集成電路一次是12.CMOS門電路的輸入阻抗很高,所以靜態(tài)功耗很小,但由于存在輸入電容,所以隨著輸入信號頻率的增加,功耗也會增加。真值表、函數(shù)表達(dá)式、卡諾圖和邏輯圖。0和1兩種取值,而且它們只是表示兩種狀態(tài)。“與”“或”“非”三種基本邏輯運(yùn)算。函數(shù)表達(dá)式。最小項(xiàng)表達(dá)式和標(biāo)準(zhǔn)或與式即最大項(xiàng)表達(dá)式。代數(shù)法即公式法和圖形法及卡諾圖法。乘積項(xiàng)數(shù)最少,乘積項(xiàng)中的變量個(gè)數(shù)最少的與或式。不會出現(xiàn)的變量組合,其值總為0.由約束項(xiàng)加起來構(gòu)成的邏輯表達(dá)式,是
3、一個(gè)值恒為0的條件等式。22.按邏輯功能的特點(diǎn),數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類。二進(jìn)制編碼:n為二進(jìn)制編碼器有2n個(gè)輸入,有n個(gè)輸出。二十進(jìn)制編碼,簡稱為BCD編碼。25.在幾個(gè)信號同時(shí)輸入時(shí),只對優(yōu)先級低額最高的進(jìn)行編碼叫優(yōu)先編碼?!胺g”出來的過程叫碼譯;n位二進(jìn)制譯碼器有n個(gè)輸入,有2n個(gè)輸出。,工作時(shí)譯碼器只有一個(gè)輸出有效。半加。兩個(gè)同位的加和來自低位的進(jìn)位三者相加叫做全加。多路選擇器。該時(shí)刻的輸入,而與過去的輸入無關(guān)。30.組合邏輯電路的特點(diǎn):由邏輯門構(gòu)成,不含記憶元件。無法饋線。31競爭:信號經(jīng)由不同的途徑到達(dá)某一會合點(diǎn)時(shí)間有先有后。32.冒險(xiǎn):由于競爭而引起電路
4、數(shù)處發(fā)生瞬間錯(cuò)誤的現(xiàn)象。33.常用中規(guī)模組合邏輯電路:編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、比較器和加法器。數(shù)字電路基本概念第一章由于模擬信息具有連續(xù)性,實(shí)用上難于存儲、分析和傳輸,應(yīng)用二值數(shù)值邏輯構(gòu)成的數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)較易克服這些困難,其實(shí)質(zhì)是利用數(shù)字1和0來表示這些信息。1.二值數(shù)值邏輯:常用數(shù)字0和1來表示數(shù)字信號,這里的0和1不是十進(jìn)制的數(shù)字,而是邏輯0和邏輯1。12.正邏輯:1表示高電平,0表示低電平。13.負(fù)邏輯:與正邏輯相反。22.為什么計(jì)算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)中通常用二進(jìn)制數(shù)?答:(1)二進(jìn)制的數(shù)字裝置簡單可靠,所用元件少;二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼0和1,因此,它的每一位數(shù)可用任何具有兩個(gè)不同穩(wěn)定狀
5、態(tài)的元件來表示。 (2)二進(jìn)制的基本運(yùn)算規(guī)則簡單,運(yùn)算操作方便。缺點(diǎn):二進(jìn)制表示一個(gè)數(shù)時(shí),位數(shù)多;將人們熟悉的十進(jìn)制數(shù)輸入計(jì)算機(jī)時(shí),需要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),運(yùn)算后,再將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的數(shù)顯示。23. 八進(jìn)制和十六進(jìn)制:由于使用二進(jìn)制數(shù)經(jīng)常是位數(shù)很多,不便書寫和記憶,因此在數(shù)字計(jì)算機(jī)的資料中常采用十六進(jìn)制和八進(jìn)制來表示二進(jìn)制數(shù)。UNIX系統(tǒng)的檔案權(quán)限使用八進(jìn)制,十六進(jìn)制常用于數(shù)字技術(shù)、微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信中。24. BCD碼:在這種編碼中,用4位二進(jìn)制數(shù)來表示十進(jìn)制數(shù)中的0-9十個(gè)數(shù)碼。25. BCD碼可分為有權(quán)碼和無權(quán)碼兩類:有權(quán)BCD碼有8421碼、2421碼、5421碼,其中842
6、1碼是最常用的;無權(quán)BCD碼有余3碼、格雷碼等。 26. 8421 BCD碼是最基本和最常用的BCD碼,它和四位自然二進(jìn)制碼相似,各位的權(quán)值為8、4、2、1,故稱為有權(quán)BCD碼。27. 邏輯代數(shù),又稱布爾代數(shù):邏輯代數(shù)是按一定的邏輯規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算的代數(shù),雖然它和普通代數(shù)一樣也是用字母表示變量,但邏輯代數(shù)中的變量(邏輯代數(shù))只有兩個(gè)值,即0和1,沒有中間值,且0和1并不表示數(shù)量的大小,而是表示對立的邏輯狀態(tài)。28. 與邏輯:只有當(dāng)一件事的幾個(gè)條件全部具備后,這件事才發(fā)生。29. 或邏輯:當(dāng)一件事的幾個(gè)條件只要有一個(gè)條件得到滿足時(shí),這件事就會發(fā)生,30. 非邏輯:一件事情的發(fā)生是以其相反的條件為依據(jù)
7、的。31. 真值表:表征邏輯事件輸入和輸出之間全部可能狀態(tài)的表格。第二章1. 用來接通或斷開電路的開關(guān)器件應(yīng)具有兩種工作狀態(tài):一種是接通(要求其阻抗很小,相當(dāng)于短路),另一種是斷開(要求其阻抗很大,相當(dāng)于開路)。2. 二極管的開關(guān)特性表現(xiàn)在正向?qū)ㄅc反向截止這樣兩種不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過程。3. 與門電路:輸入作為條件,輸出作為結(jié)果,輸入與輸出量之間能滿足與邏輯關(guān)系的電路。4. 或門電路:輸入輸出量之間能滿足或邏輯關(guān)系的電路。5. 非門電路:輸入輸出量之間滿足非邏輯關(guān)系的電路。6. BJT可以構(gòu)成反相器,所以可以用來構(gòu)成非門電路;模擬電路的反相器電壓放大器與數(shù)字電路中的非門的不同:前者工作在放大
8、區(qū),后者工作在飽和區(qū)和截止區(qū);7. 利用二極管和BJT構(gòu)成的與或非三種門電路的缺點(diǎn):由于輸出阻抗比較大,帶負(fù)載能力差,開關(guān)性能也不理想,比較慢。8. TTL邏輯門電路是由若干BJT和電阻構(gòu)成的,其基本環(huán)節(jié)是帶電阻負(fù)載的BJT反相器(非門)。9. BJT反相器的動態(tài)性能:BJT開關(guān)速度受到限制的原因:由于BJT基區(qū)內(nèi)存儲電荷的影響,電荷的存入和消散需要一定的時(shí)間。10. TTL采用輸入級以提高工作速度,采用推拉式輸出級以提高開關(guān)速度和帶負(fù)載能力。11. TTL與非門電路的主要特點(diǎn):電路的輸入端采用了多發(fā)射極的BJT。12. 三態(tài)門:除了具備一般與非門輸出電阻較小的高、低電平狀態(tài),還具有高輸出電阻
9、的第三狀態(tài),稱為高阻態(tài);既保持了推拉式輸出級的優(yōu)點(diǎn),又能做線與連接。 37. TTL電路 TTL電路以雙極型晶體管為開關(guān)元件,所以又稱雙極型集成電路。雙極型數(shù)字集成電路是利用電子和空穴兩種不同極性的載流子進(jìn)行電傳導(dǎo)的器件。 它具有速度高(開關(guān)速度快)、驅(qū)動能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但其功耗較大,集成度相對較低。 CMOS電路 MOS電路又稱場效應(yīng)集成電路,屬于單極型數(shù)字集成電路。單極型數(shù)字集成電路中只利用一種極性的載流子(電子或空穴)進(jìn)行電傳導(dǎo)。 它的主要優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)且適合大規(guī)模集成。40. CMOS與TTL相比較,它的功耗低,扇出系數(shù)大(指帶同類門負(fù)載),噪聲容限大,開關(guān)速度與
10、TTL接近。41. 抗干擾措施:(1) 多余輸入端的處理措施:一般不讓多余的輸入端懸空,以防止干擾信號的引入。(2) 去耦合濾波器:濾除較大的脈沖電流或尖峰電流,(3) 接地和安裝工藝:正確的接地技術(shù)可以降低電路噪聲;良好的安裝工藝可以減少接線電容而導(dǎo)致寄生反饋有可能引起寄生振蕩。48. 邏輯非門(反相器)電路的主要技術(shù)參數(shù)為:扇出數(shù)、噪聲容限、傳輸延遲時(shí)間、功耗、功耗-延遲時(shí)間積。第三章1. 組合邏輯電路:在任何時(shí)刻,輸出狀態(tài)只決定于同一時(shí)刻各輸入狀態(tài)的組合,而與先前狀態(tài)無關(guān)的邏輯電路。2. 組合邏輯電路的特點(diǎn):(1) 輸入輸出之間沒有反饋延遲通路;(2) 電路中不含記憶單元;(3) 由邏輯
11、門構(gòu)成;(4) 輸出與電路原來狀態(tài)無關(guān)。5.邏輯代數(shù),又稱布爾代數(shù):邏輯代數(shù)是按一定的邏輯規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算的代數(shù),雖然它和普通代數(shù)一樣也是用字母表示變量,但邏輯代數(shù)中的變量(邏輯代數(shù))只有兩個(gè)值,即0和1,沒有中間值,且0和1并不表示數(shù)量的大小,而是表示對立的邏輯狀態(tài)。6.邏輯函數(shù)可用真值表、邏輯表達(dá)式、卡諾圖和邏輯圖四種方式表達(dá)。9. 半加器:可用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)的相加。10. 競爭冒險(xiǎn):由于從輸入到輸出的過程中,不同通路上門的級數(shù)不同,或者門電路平均延遲時(shí)間的差異,使信號從輸入經(jīng)不同通路傳輸?shù)捷敵黾壍臅r(shí)間不同,從而導(dǎo)致邏輯電路產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出。11. 競爭:信號經(jīng)過不同路徑在不同的時(shí)刻到達(dá)的
12、現(xiàn)象;由此產(chǎn)生的干擾脈沖的現(xiàn)象叫做冒險(xiǎn)。12. 分析組合邏輯電路的目的是確定已知電路的邏輯功能,其大致步驟是:寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式化簡和變換邏輯表達(dá)式列出真值表確定功能13. 應(yīng)用邏輯門電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路的步驟是:列出真值表寫出邏輯表達(dá)式(或填寫卡諾圖)邏輯化簡和變換畫出邏輯圖第4章 1.常用的組合邏輯部件:編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)值比較器、奇偶校驗(yàn)/產(chǎn)生器、加法器、算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元2. 編碼:把二進(jìn)制碼按一定的規(guī)律編排,是每組代碼具有一特定的含義(代表某個(gè)數(shù)或控制信號)。3. 編碼器:具有編碼功能的邏輯電路。4. 優(yōu)先編碼:允許同時(shí)在幾個(gè)輸入端有輸入信號,編碼器按輸
13、入信號排定的優(yōu)先順序,只對同時(shí)輸入的幾個(gè)信號中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。5. 優(yōu)先編碼器:識別請求信號的優(yōu)先級別并進(jìn)行編碼的邏輯部件。6. 譯碼:編碼的逆過程,將具有特定含義的二進(jìn)制碼進(jìn)行辨別,并轉(zhuǎn)換成控制信號。7. 譯碼器:具有譯碼功能的邏輯電路。8. 唯一地址譯碼:將一系列代碼轉(zhuǎn)換成與之一一對應(yīng)的有效信號;常用于計(jì)算機(jī)中對存儲器單元地址的譯碼,即將每一個(gè)地址代碼轉(zhuǎn)換成一個(gè)有效信號,從而選中對應(yīng)的單元。9. 代碼變換器:將一種代碼轉(zhuǎn)換成另一種代碼。10. 數(shù)據(jù)分配器:將一個(gè)數(shù)據(jù)源來的數(shù)據(jù)根據(jù)需要送到多個(gè)不同的通道上去,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配功能的邏輯電路。作用相當(dāng)于多個(gè)輸出的單刀多擲開關(guān)。11. 數(shù)據(jù)
14、選擇器:經(jīng)過選擇,把多個(gè)通路的數(shù)據(jù)傳送到唯一的公共數(shù)據(jù)通道上取。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能的邏輯電路稱為數(shù)據(jù)選擇器。作用相當(dāng)于多個(gè)輸入的單刀多擲開關(guān)。12. 數(shù)值比較器:對兩數(shù)進(jìn)行比較,以判斷其大小的邏輯電路。13. 半加器:只考慮兩個(gè)加數(shù)本身,而沒有考慮低位來的進(jìn)位,完成這種加法功能的邏輯電路。14. 全加器:能進(jìn)行加數(shù)、被加數(shù)和低位來的進(jìn)位信號相加,并根據(jù)求和結(jié)果給出該位的進(jìn)位信號。15. 串行進(jìn)位:任一位的加法運(yùn)算必須在低一位的運(yùn)算完成后才能進(jìn)行。16. 超前進(jìn)位加法邏輯:使每位的進(jìn)位只由加數(shù)和被加數(shù)決定,而與低位的進(jìn)位無關(guān)。17. 補(bǔ)碼=反碼+118. 反碼=(2n1)原碼第五章1. 構(gòu)成時(shí)序邏
15、輯電路的基本單元是觸發(fā)器。2. 觸發(fā)器:能夠存儲一位二進(jìn)制碼的邏輯電路,它有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,其輸出狀態(tài)不僅與輸入有關(guān),而且還與原先的輸出狀態(tài)有關(guān)。3. 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)分為基本RS觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器。4. 與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的功能表RSQ10101011不變00不定R為置0端,S為置1端,與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器,R、S低電平有效5. 或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器中,R、S高電平有效。6. 消除機(jī)械開關(guān)震動引起的脈沖:運(yùn)用基本RS觸發(fā)器;利用基本RS觸發(fā)器的記憶作用可以消除開關(guān)震動所產(chǎn)生的影響。7. 同步RS觸發(fā)器的約束條件:SR=0因?yàn)镾=
16、1,R=1時(shí),狀態(tài)不定。8. 現(xiàn)態(tài):現(xiàn)在的狀態(tài),CP作用之前的觸發(fā)器狀態(tài)。9. 次態(tài):下一個(gè)狀態(tài),CP作用之后的觸發(fā)其狀態(tài)。10. 主從觸發(fā)器:有兩級觸發(fā)器構(gòu)成,其中一級接收輸入信號,其狀態(tài)直接由輸入信號決定,稱為主觸發(fā)器,還有一級的輸入與主觸發(fā)器的輸出連接,其狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定,稱為從觸發(fā)器11. 主從RS觸發(fā)器特點(diǎn):(1) 有兩個(gè)同步RS觸發(fā)器即主觸發(fā)器和從觸發(fā)器組成,他們受互補(bǔ)時(shí)鐘信號控制(2) 只在時(shí)鐘脈沖的負(fù)跳沿(CP由1變0時(shí)刻,CP的下降沿)(3) 對于負(fù)跳沿觸發(fā)的觸發(fā)器,輸入信號必須在CP正跳沿前加入,為主觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)做好準(zhǔn)備,而CP正跳沿后的高電平要有一定的延遲時(shí)間,
17、以確保主觸發(fā)器達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài);CP的負(fù)跳沿使從觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)后,CP的低電平也必須有一定的延遲時(shí)間,以確保從觸發(fā)器達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。13. 脈沖工作特性:主從觸發(fā)器對輸入信號和時(shí)鐘脈沖的要求。14. 與主從觸發(fā)器相比,同類工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的工作速度。15. 邊沿觸發(fā)器:觸發(fā)器接收的是時(shí)鐘脈沖CP 的某一約定跳變(正跳變或負(fù)跳變)來到時(shí)的輸入數(shù)據(jù)。在CPl 及CP0 期間以及CP非約定跳變到來時(shí),觸發(fā)器不接收數(shù)據(jù)。 16. 電平觸發(fā)器或電位觸發(fā)器:當(dāng)觸發(fā)器的向步控制信號正為約定“1”或“0”電平時(shí),觸發(fā)器接收輸入數(shù)據(jù),此時(shí)輸入數(shù)據(jù)D 的任何變化都會在輸出Q 端得到反映
18、;當(dāng)E 為非約定電平時(shí),觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。鑒于它接收信息的條件是E 出現(xiàn)約定的邏輯電平故稱它為電位觸發(fā)方式觸發(fā)器,簡稱電位觸發(fā)器。 17. 至于電位觸發(fā)器。只要 Z 為約定電平,數(shù)據(jù)來到后就可立即被接收,它不需像邊沿觸發(fā)器那樣保持到約定控制信號跳變來到才被接收 18. 在邊沿觸發(fā)器中只有在時(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿時(shí)刻,輸入信號才能接收。19. 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)換圖:通過描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件,來表示系統(tǒng)的行為。此外狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做那些動作(例如,處理數(shù)據(jù))。因此狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖提供了行為建模機(jī)制。20. 直接預(yù)置和直接清零:預(yù)置和清零與CP無關(guān)。21. JK觸發(fā)器
19、與RS觸發(fā)器的不同之處是,它沒有約束條件,在J=K=1時(shí),每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖后,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次。觸發(fā)器的這種狀態(tài)稱為計(jì)數(shù)狀態(tài)。由觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)次數(shù)可以計(jì)算出輸入時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。22. JK觸發(fā)器:J=K=0時(shí),輸出不變;J=K=1時(shí),每輸入一個(gè)脈沖,輸出就改變一次;其他時(shí)候,輸出與J相同。23按邏輯功能不同分為:RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器。24. 按觸發(fā)方式不同分為:電平觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器和主從觸發(fā)器。25. 按存儲數(shù)據(jù)原理不同分為:靜態(tài)觸發(fā)器和動態(tài)觸發(fā)器。26. 按構(gòu)成觸發(fā)器的基本器件不同分為:雙極型觸發(fā)器和MOS型觸發(fā)器。27. 觸發(fā)器維持時(shí)間:為了工作可靠,時(shí)鐘信號的狀態(tài)必須
20、保持一段時(shí)間,直到輸出端電平穩(wěn)定,這段時(shí)間稱為維持時(shí)間28. tCPHL:從時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿開始到一個(gè)輸出端由0變1所需的延遲時(shí)間29. tCPHL:從時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿開始到輸出端由1變0的延遲時(shí)間30. 最小工作周期=tCPHL+tCPHL31. 建立時(shí)間(setup time)是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號上升沿到來以前,數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間,如果建立時(shí)間不夠,數(shù)據(jù)將不能在這個(gè)時(shí)鐘上升沿被打入觸發(fā)器。32. 保持時(shí)間(hold time)是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號上升沿到來以后,數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間, 如果保持時(shí)間不夠,數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器。第六章1. 時(shí)序邏輯電路:任一刻的輸出信號不僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號有
21、關(guān),而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。2. 時(shí)序邏輯和組合邏輯的不同:(1) 從邏輯功能來看,即定義的不同(2) 從結(jié)構(gòu)上來看,組合邏輯電路僅由若干邏輯門組成,沒有存儲電路,因而無記憶能力;而時(shí)序邏輯電路除包含組合電路外,還有存儲電路,因而有記憶功能3. 存儲電路可用延遲元件組成,也可由觸發(fā)器構(gòu)成。4. 時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn):(1) 時(shí)序邏輯電路有組合電路和存儲電路組成(2) 時(shí)序邏輯電路中存在反饋,因而電路的工作狀態(tài)與時(shí)間因素相關(guān),即時(shí)序電路的輸出由電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。7. 時(shí)序邏輯電路可分為:同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路8. 同步時(shí)序邏輯電路:在同步時(shí)序邏輯電路中,存儲電路內(nèi)所有觸發(fā)
22、器的時(shí)鐘輸入端都接于同一個(gè)時(shí)鐘脈沖源,因而,所有觸發(fā)器的狀態(tài)(即時(shí)序邏輯電路的狀態(tài))的變化都與所加的時(shí)鐘脈沖信號同步。9. 異步時(shí)序邏輯電路:在異步時(shí)序邏輯電路中,沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖,有些觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端與時(shí)鐘脈沖相連,只有這些觸發(fā)器的狀態(tài)才與時(shí)鐘脈沖同步,而其他觸發(fā)器狀態(tài)的變化并不與時(shí)鐘脈沖同步。10. 同步時(shí)序邏輯電路的速度高于異步時(shí)序電路,但電路結(jié)構(gòu)一般較后者復(fù)雜。11. 狀態(tài)表:反應(yīng)時(shí)序邏輯電路的輸出、次態(tài)和電路的輸入、現(xiàn)態(tài)間對應(yīng)取值關(guān)系的表格。12. 狀態(tài)圖:反應(yīng)時(shí)序邏輯電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律及相應(yīng)輸入、輸出取值關(guān)系的圖形。13. 時(shí)序圖:時(shí)序電路的工作波形圖,能直觀的描述時(shí)序電路的輸入
23、信號、時(shí)鐘信號、輸出信號及電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換等在時(shí)間上的對應(yīng)關(guān)系。14. 描述時(shí)序邏輯電路邏輯功能的方法有:邏輯方程式、狀態(tài)表、狀態(tài)圖、時(shí)序圖。邏輯方程組是和具體時(shí)序電路直接對應(yīng)的,狀態(tài)表和狀態(tài)圖能給出時(shí)序電路的全部工作過程,時(shí)序圖能更直觀的顯示電路的工作過程。15. 分析時(shí)序邏輯電路的過程:由給定的時(shí)序電路,寫出邏輯方程組列出狀態(tài)表畫出狀態(tài)圖或時(shí)序圖指出電路的邏輯功能16. 設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的過程:根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的邏輯功能,做出原始狀態(tài)圖或原始狀態(tài)表進(jìn)行狀態(tài)化簡(狀態(tài)合并)狀態(tài)編碼(狀態(tài)分配)求出所選觸發(fā)器的驅(qū)動方程、時(shí)序電路的狀態(tài)方程和輸出方程畫出設(shè)計(jì)好的邏輯電路圖其中畫出正確的原始狀態(tài)圖或原始狀
24、態(tài)表是關(guān)鍵的一步。17. 在分析方法上,異步時(shí)序邏輯電路和同步時(shí)序電路有什么不同?(1) 同步時(shí)序電路中,各觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入都接至同一個(gè)時(shí)鐘脈沖源,因此各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號CP的邏輯表達(dá)式可以不寫(2) 異步時(shí)序電路中,各觸發(fā)器的時(shí)鐘不同,必須考慮CP端的情況,寫出CP的邏輯表達(dá)式。18. 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)步驟:(1) 由給定的邏輯功能求出原始狀態(tài)圖(2) 狀態(tài)化簡(3) 狀態(tài)編碼、并畫出編碼形式的狀態(tài)圖及狀態(tài)表(4) 選擇觸發(fā)器的類型及個(gè)數(shù)(5) 求出電路的輸出方程及各觸發(fā)器的驅(qū)動方程(6) 畫出邏輯電路圖,并檢查自啟動能力19. 原始狀態(tài)圖:直接由要求實(shí)現(xiàn)的邏輯功能能求得的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2
25、0. 狀態(tài)等價(jià):是指在原始狀態(tài)圖中,如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的狀態(tài),在輸入相同的條件下,不僅有相同的輸出,而且向同一個(gè)次態(tài)轉(zhuǎn)換,則稱這些狀態(tài)是等價(jià)的。21. 狀態(tài)編碼:在得到簡化的狀態(tài)圖,要對每一個(gè)狀態(tài)指定一個(gè)二進(jìn)制代碼,這就是狀態(tài)編碼或狀態(tài)分配22. 畫原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的方法是:(1)分析給定的邏輯功能,確定輸入變量、輸出變量及該電路應(yīng)包含的狀態(tài),并用字母表示這些狀態(tài)(2)分別以上述狀態(tài)為現(xiàn)態(tài),考察每一個(gè)可能的輸入組合作用下應(yīng)轉(zhuǎn)入哪個(gè)狀態(tài)及相應(yīng)的輸出,便可求得符合題意的狀態(tài)圖。23.自啟動:能自動進(jìn)入有效狀態(tài)工作的。第七章1. 計(jì)數(shù)器:其基本功能是統(tǒng)計(jì)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù),即實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)操作,也可用于分頻、
26、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列等2. 二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器特點(diǎn):(1) n位二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器由n個(gè)處于計(jì)數(shù)工作狀態(tài)的觸發(fā)器組成。(2) 高位觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)必須在低1位觸發(fā)器產(chǎn)生進(jìn)位信號或借位信號之后才能實(shí)現(xiàn)。所以稱為串行計(jì)數(shù)器,工作速度較低3. 二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的特點(diǎn):計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)接于各位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖輸入端,當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖來到時(shí),應(yīng)該翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器是同時(shí)翻轉(zhuǎn)的,沒有各級延遲時(shí)間的積累。所以稱為并行計(jì)數(shù)器。4. 可逆計(jì)數(shù)器:同時(shí)兼有加和減兩種計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)器5. 檢查自啟動的方法:畫出包括無效狀態(tài)的完整的狀態(tài)圖,看能否從無效狀態(tài)進(jìn)入有效狀態(tài)。6. 反饋清零法:適用于有清零輸入端的集成計(jì)數(shù)器;其基本原理
27、是利用計(jì)數(shù)器的直接置零端的清零功能,截取計(jì)數(shù)過程中的某一中間狀態(tài)來控制清零端,使計(jì)數(shù)器從該狀態(tài)返回到零而重新開始計(jì)數(shù)。7. 反饋置數(shù)法:適用于具有預(yù)置數(shù)功能的集成計(jì)數(shù)器;在計(jì)數(shù)過程中,可以將它輸出的任何一個(gè)狀態(tài)通過譯碼,產(chǎn)生一個(gè)預(yù)置數(shù)控制信號反饋至預(yù)置數(shù)控制端,在下一個(gè)CP脈沖后,計(jì)數(shù)器就會把預(yù)置數(shù)輸入端的狀態(tài)置入輸出端。8. 寄存器:計(jì)算機(jī)和其它數(shù)字系統(tǒng)中用來存儲代碼和數(shù)據(jù)的邏輯部件。它的主要組成部分是觸發(fā)器;一位觸發(fā)器能存儲一位二進(jìn)制代碼,所以要存儲n位二進(jìn)制代碼的寄存器就要需要n個(gè)觸發(fā)器組成。9. 移位寄存器:將寄存器中各位數(shù)據(jù)在移位控制信號下,依次向高位或向低位移動一位,具有移位功能的
28、寄存器。10. 移位寄存器不但可以存儲代碼,還可用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行-并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及數(shù)值的運(yùn)算。11. 左向移位寄存器:讓右邊觸發(fā)器的輸出作為左鄰觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入12. 雙向移位寄存器:既能右移又能左移的寄存器13. 環(huán)形計(jì)數(shù)器:將寄存器的最高位的輸出接至最低位的輸出端,或?qū)⒆畹臀坏妮敵鼋又磷罡呶坏妮斎攵?,即將移位寄存器的首尾相連就可實(shí)現(xiàn)上述功能。第八章1. 中小規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)集成器件和可編程邏輯器件的比較:中小規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)集成器件性能好、價(jià)格低,但是僅僅采用這些器件構(gòu)成一個(gè)大型復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),常常可能導(dǎo)致系統(tǒng)功耗高、占用空間答、系統(tǒng)可靠性差??删幊踢壿嬈骷鉀Q了上述問題,具有結(jié)構(gòu)靈活、集成度高、處
29、理速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。2. 按使用功能的不同,半導(dǎo)體存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器(RAM,又稱讀寫存儲器)和只讀存儲器(ROM)。RAM:Random Access Memory。ROM:Read-Only memory。3. 按存儲機(jī)理的不同,RAM又可分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM。4. RAM使用靈活方便,可以隨時(shí)從其中任一指定地址讀出(取出)或?qū)懭耄ù嫒耄?shù)據(jù);但RAM具有易失性,一旦失電,所有存儲的數(shù)據(jù)立即丟失。5. 靜態(tài)RAM的特點(diǎn):數(shù)據(jù)由觸發(fā)器記憶,只要不斷電,數(shù)據(jù)就能永久保存。缺點(diǎn):存儲單元所用的管子數(shù)目多,功耗大,集成度受到限制。6. 動態(tài)RAM存儲數(shù)據(jù)的原理是基于MOS管柵極
30、電容的電荷存儲效應(yīng)。7. 再生或刷新:由于漏電流的存在,電容上存儲的數(shù)據(jù)(電荷)不能長久保存,因此必須定期給電容補(bǔ)充電荷,以避免存儲數(shù)據(jù)的丟失8. 為提高集成度,目前大容量動態(tài)RAM的存儲單元普遍采用單管結(jié)構(gòu)。9. 存儲器由存儲矩陣、地址譯碼器和輸入/輸出控制電路3部分組成,信號線由地址線、數(shù)據(jù)線、控制線組成。10. 字:存儲器以字為單位組織內(nèi)部結(jié)構(gòu),一個(gè)字含有若干個(gè)存儲單元。11. 字長:一個(gè)字所含的位數(shù)12. 位:位(bit):也稱為“比特”。在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進(jìn)制,代碼只有“0”和“1”,其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。13. 存儲器的容量:字?jǐn)?shù)乘以字長
31、14. 通常RAM以字為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出與寫入15. 地址:為了區(qū)別不同的字,將存放同一個(gè)字的存儲單元編為一組,并賦予一個(gè)號碼16. 地址存取時(shí)間:由于地址緩沖器、譯碼器及輸入/輸出電路存在延時(shí),在地址信號加到存儲器上之后,必須等待一段時(shí)間,數(shù)據(jù)才能穩(wěn)定的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)輸出端,這段時(shí)間就是地址存取時(shí)間。17. 讀周期:表示芯片連續(xù)進(jìn)行兩次讀操作必須的時(shí)間間隔。18. SRAM DRAM存儲信息 觸發(fā)器 電容 破壞性讀出 非 是需要刷新 不要 需要 送行列地址 同時(shí)送 分兩次送運(yùn)行速度 快 慢集成度 低 高發(fā)熱量 大 小存儲成本 高 低19. 在大容量的存儲器中,通常采用雙譯碼結(jié)構(gòu),即將輸入地址分
32、為行地址和列地址兩部分,分別由行列地址譯碼電路譯碼。20. 擴(kuò)展存儲容量的方法:增加字長(位數(shù))或字?jǐn)?shù)。21. 位擴(kuò)展可以利用芯片的并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn),即將RAM的地址線、讀/寫控制線、片選信號對應(yīng)的并聯(lián)起來。22. 字?jǐn)?shù)的擴(kuò)展可以利用外加譯碼器,控制存儲器芯片的片選輸入端來實(shí)現(xiàn)。23. ROM一般由專用的裝置寫入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)一旦寫入,不能隨意改寫,在切斷電源后,數(shù)據(jù)也不會消失,既具有非易失性。24. ROM種類:1) 從制造工藝上看:有二極管ROM,雙極型ROM,MOS型ROM2) 按存儲內(nèi)容存入方式不同:固定ROM、可編程ROM 可編程ROM又可以細(xì)分為:可編程存儲器PROM、光可擦除可編程存儲器
33、EPROM 電可檫除可編程存儲器E2PROM和快閃存儲器。25. 固定ROM又稱掩膜ROM,在制造時(shí)利用掩膜技術(shù)將數(shù)據(jù)寫入存儲器,不能更改。26. PROM:programmable read-only memory 出廠時(shí),存儲內(nèi)容全為1或0,用戶可根據(jù)需要最主要特征是只允許數(shù)據(jù)寫入一次,如果數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤只能報(bào)廢。27. EPROM:Erasable Programmable ROM,采用浮柵技術(shù) ,用紫外光線擦除 ,寫入需要較高的電壓,EPROM芯片在寫入資料后,還要以不透光的貼紙或膠布把窗口封住,以免受到周圍的紫外線照射而使資料受損。 EPROM芯片在空白狀態(tài)時(shí)(用紫外光線擦除后),內(nèi)部
34、的每一個(gè)存儲單元的數(shù)據(jù)都為1(高電平)。 其擦除為一次全部擦除,其數(shù)據(jù)寫入需要通用或?qū)S玫木幊唐鳌?8. E2PROM:Electrical erasable Programmable ROM,采用浮柵技術(shù),電檫除的過程就是改寫過程,以字為單位進(jìn)行擦除和寫過程;既具備ROM的非易失性,又具備類似RAM的功能。29. 快閃存儲器:Flash Memory,數(shù)據(jù)的擦除和寫入是分開進(jìn)行的。擦除和EPROM擦除類似,為整片擦除或分塊擦除;寫入方式與EPROM相同,需要較高的電壓。30. PLD:programmable logic device 可編程邏輯器件 ;這種表示法在芯片內(nèi)部配置和邏輯圖之間建
35、立一一對應(yīng)的關(guān)系,并將邏輯圖和真值表結(jié)合起來,構(gòu)成了一種緊湊而易于識讀的表達(dá)形式。31. PLD電路由與門和或門陣列兩種基本的門陣列組成。門陣列交叉點(diǎn)上的連接方式共有三種情況:1) 硬線連接:硬線連接是固定連接,不可以編程改變。2) 可編程“接通”單元:它依靠用戶編程來實(shí)現(xiàn)“接通”連接。3) 可編程“斷開”單元:編程實(shí)現(xiàn)斷開狀態(tài)。這種單元又稱為被編程擦除單元。32. PAL:programmable array logic ;可編程陣列邏輯器件;它采用可編程與門陣列和固定連接或門陣列的基本結(jié)構(gòu)形式,一般采用熔絲編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)與門陣列。使用PAL實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)時(shí),每個(gè)輸出是若干個(gè)乘積之和,即用乘積之
36、和的形式實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù),其中乘積項(xiàng)數(shù)目固定。33. GAL:generic array logic;可編程通用陣列邏輯器件;34. GAL和PAL的相同點(diǎn)是什么,不同點(diǎn)是什么相同點(diǎn):都采用了與-或陣列結(jié)構(gòu);都需要通用或?qū)S镁幊唐骷M(jìn)行編程。不同點(diǎn):PAL 一旦編程便不可更改;不同輸出結(jié)構(gòu)的PAL對應(yīng)不同型號的PAL,不便于用戶使用GAL具有可擦除、可重新編程和可重新配置其結(jié)構(gòu)等功能;靈活性大,而且能對PAL仿真,并能全部兼容。35. CPLD:(Complex Programmable Logic Device)復(fù)雜可編程邏輯器件;主要是由可編程邏輯宏單元(MC,Macro Cell)圍繞中心的
37、可編程互連矩陣單元組成。36. CPLD結(jié)構(gòu)上可分為:1) 通用邏輯塊(GLB)的結(jié)構(gòu):它可實(shí)現(xiàn)類似GAL的功能。2) 輸入輸出I/O單元結(jié)構(gòu):完成輸入輸出功能。3) 輸出布線區(qū):作用是把GLB的輸出信號接到I/O單元。4) 時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò):用來產(chǎn)生邏輯塊使用的時(shí)鐘。37. CPLD可編程特性基于“在系統(tǒng)可編程(ISP)”技術(shù),此技術(shù)的特點(diǎn):常規(guī)的PLD是對每個(gè)器件單獨(dú)編程然后再裝配,而ISP是先裝備,然后編程,稱為產(chǎn)品后還可反復(fù)編程。38. FPGA(FieldProgrammable Gate Array),即現(xiàn)場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)
38、物。 39. FPGA實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯功能的原理是:通過對各存儲單元的編程,來控制門陣列中門的“開”與“關(guān)”,從而實(shí)現(xiàn)不同的邏輯功能。40. .FPGA的編程過程實(shí)際上是對各存儲單元寫入數(shù)據(jù)的過程,這些數(shù)據(jù)也成為編程數(shù)據(jù),存儲單元中的編程數(shù)據(jù)一旦確定,門陣列的邏輯關(guān)系也就確定了。在上述門陣列的基礎(chǔ)上再增加觸發(fā)器,便可構(gòu)成即可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元電路。41. FPGA的結(jié)構(gòu)組成為:可編程邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊IOB、可編程連線資源。42. 可編程邏輯模塊CLB是實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能的基本單元,包括組合邏輯、時(shí)序邏輯、RAM及各種運(yùn)算功能。43. 輸入輸出模塊IOB
39、功能:通過編程可將I/O引腳設(shè)置成輸入、輸出和雙向等不同功能。44. 可編程連線資源:實(shí)現(xiàn)CLB和CLB、CLB和IOB、以及全局信號與CLB和IOB之間的連接。45. 由于SRAM在掉電后其內(nèi)部的數(shù)據(jù)會丟失,所以基于SRAM的FPGA必需設(shè)置一個(gè)PROM芯片,用以存放FPGA的編程數(shù)據(jù)。46. CPLD的特點(diǎn):它具有編程靈活、集成度高、設(shè)計(jì)開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進(jìn)、設(shè)計(jì)制造成本低、對設(shè)計(jì)者的硬件經(jīng)驗(yàn)要求低、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無需測試、保密性強(qiáng)、價(jià)格大眾化等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的電路設(shè)計(jì) 47. FPGA的特點(diǎn):1) 采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路(專用集成電路),用戶不需要投片生產(chǎn),就能得到
40、合用的芯片。2) FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。3) FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。4) FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。5) FPGA采用高速CMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。 48.FPGA與CPLD的區(qū)別:CPLD更適合完成各種算法和組合邏輯,F(xiàn)P GA更適合于完成時(shí)序邏輯。CPLD的連續(xù)式布線結(jié)構(gòu)決定了它的時(shí)序延遲是均勻的和可預(yù)測的,而FPGA的分段式布線結(jié)構(gòu)決定了其延遲的不可預(yù)測性。在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過修改具有固定內(nèi)連電路的邏輯功能來編程,F(xiàn)PGA主要通過
41、改變內(nèi)部連線的布線來編程;FP GA可在邏輯門下編程,而CPLD是在邏輯塊下編程。FPGA的集成度比CPLD高,具有更復(fù)雜的布線結(jié)構(gòu)和邏輯實(shí)現(xiàn)。CPLD比FPGA使用起來更方便。CPLD的編程采用E2PROM或FASTFLASH技術(shù),無需外部存儲器芯片,使用簡單。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上,使用方法復(fù)雜。CPLD的速度比FPGA快,并且具有較大的時(shí)間可預(yù)測性。這是由于FPGA是門級編程,并且CLB之間采用分布式互聯(lián),而CPLD是邏輯塊級編程,并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集總式的。在編程方式上,CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存儲器編程,編程次數(shù)可達(dá)1萬次,優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)斷電時(shí)編
42、程信息也不丟失。CPLD又可分為在編程器上編程和在系統(tǒng)編程兩類。FPGA大部分是基于SRAM編程,編程信息在系統(tǒng)斷電時(shí)丟失,每次上電時(shí),需從器件外部將編程數(shù)據(jù)重新寫入SRAM中。其優(yōu)點(diǎn)是可以編程任意次,可在工作中快速編程,從而實(shí)現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。CPLD保密性好,F(xiàn)PGA保密性差。一般情況下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明顯。 第一章 半導(dǎo)體二極管一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識1.半導(dǎo)體-導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。2.特性-光敏、熱敏和摻雜特性。3.本征半導(dǎo)體-純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。 4. 兩種載流子 -帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱
43、為載流子。 5.雜質(zhì)半導(dǎo)體-在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。 *P型半導(dǎo)體: 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價(jià)元素(多子是空穴,少子是電子)。 *N型半導(dǎo)體: 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價(jià)元素(多子是電子,少子是空穴)。6. 雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性 *載流子的濃度-多子濃度決定于雜質(zhì)濃度,少子濃度與溫度有關(guān)。 *體電阻-通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻。 *轉(zhuǎn)型-通過改變摻雜濃度,一種雜質(zhì)半導(dǎo)體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導(dǎo)體。7. PN結(jié) * PN結(jié)的接觸電位差-硅材料約為,鍺材料約為。 * PN結(jié)的單向?qū)щ娦?正偏導(dǎo)通,反偏截止。 8. PN結(jié)的伏安特性二. 半導(dǎo)體
44、二極管 *單向?qū)щ娦?正向?qū)?,反向截止?*二極管伏安特性-同結(jié)。 *正向?qū)▔航?硅管,鍺管。 *死區(qū)電壓-硅管,鍺管。3.分析方法-將二極管斷開,分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰( 正偏 ),二極管導(dǎo)通(短路); 若 V陽 <V陰( 反偏 ),二極管截止(開路)。第二章 三極管及其基本放大電路一. 三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn)1.類型-分為NPN和PNP兩種。2.特點(diǎn)-基區(qū)很薄,且摻雜濃度最低;發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高,與基區(qū)接觸 面積較?。患妳^(qū)摻雜濃度較高,與基區(qū)接觸面積較大。 二. 三極管的工作原理1. 三極管的三種基本組態(tài)四. 基本放大電路組成及其原則1. VT、
45、VCC、 Rb、 Rc 、C1、C2的作用。2.組成原則-能放大、不失真、能傳輸。五. 放大電路的圖解分析法1. 直流通路與靜態(tài)分析 *概念-直流電流通的回路。 *畫法-電容視為開路。 *作用-確定靜態(tài)工作點(diǎn) *直流負(fù)載線-由VCC=ICRC+UCE 確定的直線。*電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 1)改變Rb :Q點(diǎn)將沿直流負(fù)載線上下移動。 2)改變Rc :Q點(diǎn)在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。 3)改變VCC:直流負(fù)載線平移,Q點(diǎn)發(fā)生移動。 2. 交流通路與動態(tài)分析*概念-交流電流流通的回路*畫法-電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。 *作用-分析信號被放大的過程。*交流負(fù)載線- 連接Q點(diǎn)
46、和V CC點(diǎn) V CC= UCEQ+ICQR L的 直線。 3. 靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真(1)截止失真*產(chǎn)生原因-Q點(diǎn)設(shè)置過低 *失真現(xiàn)象-NPN管削頂,PNP管削底。*消除方法-減小Rb,提高Q。(2) 飽和失真*產(chǎn)生原因-Q點(diǎn)設(shè)置過高 *失真現(xiàn)象-NPN管削底,PNP管削頂。*消除方法-增大Rb、減小Rc、增大VCC 。 六. 放大電路的等效電路法1. 靜態(tài)分析(1)靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算(2)Q點(diǎn)在放大區(qū)的條件 欲使Q點(diǎn)不進(jìn)入飽和區(qū),應(yīng)滿足RBRc 。2. 放大電路的動態(tài)分析 * 放大倍數(shù) * 輸入電阻* 輸出電阻7. 分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)共射 放大電路的等效電路法1靜態(tài)分析2動態(tài)分析*電壓放
47、大倍數(shù)在Re兩端并一電解電容Ce后輸入電阻在Re兩端并一電解電容Ce后* 輸出電阻八. 共集電極基本放大電路1靜態(tài)分析2動態(tài)分析* 電壓放大倍數(shù)* 輸入電阻* 輸出電阻3. 電路特點(diǎn) * 電壓放大倍數(shù)為正,且略小于1,稱為射極跟隨器,簡稱射隨器。 * 輸入電阻高,輸出電阻低。 第四章 多級放大電路1. 級間耦合方式1. 阻容耦合-各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立;能有效地傳輸交流信號;體積小,成本低。但不便于集成,低頻特性差。 2. 變壓器耦合 -各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立,可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。體積大,成本高,無法采用集成工藝;不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。 3. 直接耦合-低頻特性好,便于集成。各級靜態(tài)工作點(diǎn)不
48、獨(dú)立,互相有影響。存在“零點(diǎn)漂移”現(xiàn)象。 *零點(diǎn)漂移-當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時(shí),靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之變化,致使uo偏離初始值“零點(diǎn)”而作隨機(jī)變動。第五章 功率放大電路一. 功率放大電路的三種工作狀態(tài)1.甲類工作狀態(tài) 導(dǎo)通角為360o,ICQ大,管耗大,效率低。 2.乙類工作狀態(tài) ICQ0, 導(dǎo)通角為180o,效率高,失真大。3.甲乙類工作狀態(tài) 導(dǎo)通角為180o360o,效率較高,失真較大。 三. 甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路1. 問題的提出 在兩管交替時(shí)出現(xiàn)波形失真交越失真(本質(zhì)上是截止失真)。 2. 解決辦法Ø 甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大器OCL-利用二極管、三極管和電阻上的壓降產(chǎn)生
49、偏置電壓。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算。 Ø 甲乙類單電源互補(bǔ)對稱功率放大器OTL-電容 C2 上靜態(tài)電壓為VCC/2,并且取代了OCL功放中的負(fù)電源-VCC。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算,只是用VCC/2代替。第六章 集成運(yùn)算放大電路一. 集成運(yùn)放電路的基本組成1.輸入級-采用差放電路,以減小零漂。2.中間級-多采用共射(或共源)放大電路,以提高放大倍數(shù)。 3.輸出級-多采用互補(bǔ)對稱電路以提高帶負(fù)載能力。4.偏置電路-多采用電流源電路,為各級提供合適的靜態(tài)電流。 二反饋的形式和判斷1. 反饋的范圍-本級或級間。2. 反饋的性質(zhì)-交流、直流或交直流。直流通路中存在反饋則為直流反饋,交流通路中
50、存在反饋則為交流反饋,交、直流通路中都存在反饋則為交、直流反饋。 3. 反饋的取樣-電壓反饋:反饋量取樣于輸出電壓;具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。 (輸出短路時(shí)反饋消失) 電流反饋:反饋量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用。 (輸出短路時(shí)反饋不消失)4. 反饋的方式-并聯(lián)反饋:反饋量與原輸入量在輸入電路中以電 流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。 反饋信號反饋到輸入端) 串聯(lián)反饋:反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓 的形式相疊加。 Rs越小反饋效果越好。 反饋信號反饋到非輸入端) 5. 反饋極性-瞬時(shí)極性法:(1)假定某輸入信號在某瞬時(shí)的極性為正(用+表示),并設(shè)信號 的頻率在中頻段。 (2)根
51、據(jù)該極性,逐級推斷出放大電路中各相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性(升 高用 + 表示,降低用 表示)。(3)確定反饋信號的極性。(4)根據(jù)Xi 與X f 的極性,確定凈輸入信號的大小。Xid 減小為負(fù)反 饋;Xid 增大為正反饋。 三. 反饋形式的描述方法 某反饋元件引入級間(本級)直流負(fù)反饋和交流電壓(電流)串 聯(lián)(并聯(lián))負(fù)反饋。四. 負(fù)反饋對放大電路性能的影響 1. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性2.3. 擴(kuò)展頻帶4. 減小非線性失真及抑制干擾和噪聲5. 改變放大電路的輸入、輸出電阻 *串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加1+AF倍 *并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小1+AF倍 *電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小1+AF倍 *電流負(fù)反饋使輸出
52、電阻增加1+AF倍五. 自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件1. 產(chǎn)生自激振蕩的原因 附加相移將負(fù)反饋轉(zhuǎn)化為正反饋。 2. 產(chǎn)生自激振蕩的條件 若表示為幅值和相位的條件則為: 2. 起振條件: 幅值條件 :相位條件:3.正弦波振蕩器的組成、分類正弦波振蕩器的組成(1) 放大電路-建立和維持振蕩。(2) 正反饋網(wǎng)絡(luò)-與放大電路共同滿足振蕩條件。(3) 選頻網(wǎng)絡(luò)-以選擇某一頻率進(jìn)行振蕩。(4) 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)-使波形幅值穩(wěn)定,且波形的形狀良好。* 正弦波振蕩器的分類(1) RC振蕩器-振蕩頻率較低,1M以下;(2) LC振蕩器-振蕩頻率較高,1M以上;(3) 石英晶體振蕩器-振蕩頻率高且穩(wěn)定。1、PN結(jié)正偏時(shí)( 導(dǎo)通 ),反偏時(shí)( 截止 ),所以PN結(jié)具有( 單向 )導(dǎo)電性。 2、漂移電流是( 反向 )電流,它由( 少數(shù) )載流子形成,其大小與(溫度 )有關(guān),而與外加電壓( 無關(guān) )。 3、所謂理想二極管,就是當(dāng)其正偏時(shí),結(jié)電阻為(零 ),等
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