袁佩宏電工高級(jí)筆記

1、. 愛(ài)問(wèn) 資料 搜索袁佩宏得：高級(jí)工教材仿真（壓縮文件）高級(jí)工仿真（壓縮文件）電工高級(jí)電子排故高級(jí)工應(yīng)會(huì)理論知識(shí)YB4325示波器手冊(cè) 視頻 搜索Proteus入門(mén)得：Proteus入門(mén)視頻教程（時(shí)長(zhǎng)23分鐘）維修電工1+X中級(jí)目錄第二篇 電子技術(shù)與測(cè)量第五單元 放大電路.71第一節(jié) 共發(fā)射極放大電路71.第二節(jié) 共集電極放大電路.87第三節(jié) 共基極放大電路.92第四節(jié) 多級(jí)放大電路.93第五節(jié) 放大電路的負(fù)反饋.97第六節(jié) 差動(dòng)放大電路.105第七節(jié) 集成運(yùn)算放大器.110第八節(jié) 功率放大電路.114單元測(cè)試題124單元測(cè)試題答案126第六單元 正弦波振蕩電路.127第一節(jié) 自激振蕩.127

2、第二節(jié) RC振蕩電路.129第三節(jié) LC振蕩電路132單元測(cè)試題135單元測(cè)試題答案136第七單元 直流穩(wěn)壓電源.137第一節(jié) 晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路.137第二節(jié) 集成穩(wěn)壓電源.141單元測(cè)試題144單元測(cè)試題答案145第八單元 邏輯門(mén)電路.146第一節(jié) 基本邏輯門(mén)電路.146第二節(jié) 集成邏輯門(mén)電路.155單元測(cè)試題157單元測(cè)試題答案158第九單元 晶閘管可控整流電路.159第一節(jié) 晶閘管.159第二節(jié) 單相可控整流電路.166第三節(jié) 三相半波可控整流電路.180第四節(jié) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路.185第五節(jié) 晶閘管的保護(hù).191第六節(jié) 單相晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng).196單元測(cè)試題199單元測(cè)試題答案

3、200第十單元 常用電子儀器及測(cè)量.201第一節(jié) 直流電橋.201第二節(jié) 示波器.205第三節(jié) 晶體管特性圖示儀.219第四節(jié) 信號(hào)發(fā)生器232第五節(jié) 晶體管毫伏表236單元測(cè)試題.237單元測(cè)試題答案.239第十一單元 電子技能操作實(shí)例.240第一節(jié) 晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路安裝、調(diào)試及故障分析處理240第二節(jié) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路安裝、調(diào)試及故障分析處理243第三節(jié) 晶體管調(diào)光電路安裝、調(diào)試及故障分析處理245單元測(cè)試題.248單元測(cè)試題答案.251維修電工1+X高級(jí)目錄第一篇 電子技術(shù)第一單元 負(fù)反饋放大電路.5第一節(jié) 反饋的基本概念.5第二節(jié) 負(fù)反饋放大器反饋組態(tài)的判別.9第三節(jié) 負(fù)反饋放大

4、倍數(shù)的一般表達(dá)式.12第四節(jié) 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響.13第五節(jié) 深度負(fù)反饋放大器電壓放大倍數(shù)的估算.17第六節(jié) 負(fù)反饋放大器的自激振蕩與消振.22單元測(cè)試題.24單元測(cè)試題答案.27第二單元 運(yùn)算放大器及其運(yùn)用.30第一節(jié) 運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)及其主要技術(shù)指標(biāo).30第二節(jié) 運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用.33第三節(jié) 運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用.42單元測(cè)試題.51單元測(cè)試題答案54第三單元 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).58第一節(jié) 數(shù)字電子技術(shù)的特點(diǎn)及分類(lèi).58第二節(jié) 數(shù)制與碼.60第三節(jié) 基本邏輯門(mén)電路.64第四節(jié) 邏輯函數(shù)的基本概念.72第五節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn).78單元測(cè)試題84單元測(cè)試題答案86第四單元 集成邏

5、輯門(mén)電路和組合邏輯電路.90第一節(jié) TTL電路.90第二節(jié) MOS電路96第三節(jié) 組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法.102第四節(jié) 常用中規(guī)模集成組合邏輯電路.105第五節(jié) 數(shù)字集成電路使用時(shí)的注意事項(xiàng).121單元測(cè)試題126單元測(cè)試題答案127第五單元 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路.130第一節(jié) 觸發(fā)器.130第二節(jié) 寄存器.142第三節(jié) 計(jì)數(shù)器.146單元測(cè)試題159單元測(cè)試題答案160第六單元 脈沖電路.161第一節(jié)555定時(shí)器及其應(yīng)用161第二節(jié) 用門(mén)電路組成的脈沖電路.167單元測(cè)試題.170單元測(cè)試題答案.171第七單元 電子電路應(yīng)用實(shí)例分析.172第一節(jié) 半導(dǎo)體管音頻前置放大器電路.172第二

6、節(jié) 用運(yùn)放構(gòu)成的電壓/頻率頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路175第三節(jié) 異步BCD加法計(jì)數(shù)器177單元測(cè)試題.180單元測(cè)試題答案.180第八單元 電子技能操作實(shí)例.181第一節(jié) 一般調(diào)試及常見(jiàn)故障.181第二節(jié) 分立元件電子電路分析、安裝與調(diào)試（4kHz諧波發(fā)生器）184第三節(jié) 集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路分析與調(diào)試（方波三角波發(fā)生器）.187第四節(jié) 數(shù)字電路分析與調(diào)試（脈沖順序控制器）.189技能模擬測(cè)試題(一).190技能模擬測(cè)試題(一)答案(部分).191技能模擬測(cè)試題(二).192技能模擬測(cè)試題(二)答案(部分)194第一單元負(fù)反饋放大器第一節(jié) 反饋的基本概念一、什么是反饋1、反饋：把放大電路輸出量（電

7、壓或電流）的一部分或全部，通過(guò)一定的電路倒送到放大器的輸入端的過(guò)程。 反送回來(lái)的信號(hào)稱(chēng)為反饋信號(hào)。二、反饋的種類(lèi)1.反饋的極性正反饋和負(fù)反饋：反饋信號(hào)加強(qiáng)原輸入信號(hào)，從而使放大倍數(shù)增加，稱(chēng)為正反饋。反饋信號(hào)削弱原輸入信號(hào)，從而使放大倍數(shù)減小，稱(chēng)為負(fù)反饋。正反饋雖然能使放大倍數(shù)增加，但是放大器性能變差；負(fù)反饋雖然會(huì)使放大倍數(shù)減小，但是放大器性能得到改善，因此負(fù)反饋得到了廣泛的應(yīng)用，且常把負(fù)反饋稱(chēng)為反饋。2. 直流反饋和交流反饋直流反饋：若反饋環(huán)路內(nèi), 直流分量可以流通, 則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生直流反饋。放大電路中直流反饋通常只采用負(fù)反饋，其目的主要是為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。 交流反饋： 若反饋環(huán)路內(nèi),

8、交流分量可以流通, 則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生交流反饋。交流正反饋主要用來(lái)產(chǎn)生振蕩。交流負(fù)反饋主要用來(lái)改善放大器的動(dòng)態(tài)性能； 若反饋環(huán)路內(nèi), 直流分量和交流分量均可以流通, 則該反饋環(huán)既可以產(chǎn)生直流反饋, 又可以產(chǎn)生交流反饋。 3.交流負(fù)反饋的組態(tài)電壓反饋與電流反饋：交流反饋按反饋量是取自（正比于）輸出電壓還是輸出電流，可分為電壓反饋和電流反饋。電壓反饋是指反饋量是取自輸出電壓的，或者說(shuō)反饋量的大小是正比于輸出電壓的。電流反饋是指反饋量是取自輸出電流的，或者說(shuō)反饋量的大小是正比于輸出電流的。判定方法輸出短路法。將反饋放大器的輸出端對(duì)交流短路, 若其反饋信號(hào)隨之消失, 則為電壓反饋, 否則為電流反饋。

9、因?yàn)檩敵龆藢?duì)交流短路后, 輸出交變電壓為零, 若反饋信號(hào)隨之消失, 則說(shuō)明反饋信號(hào)正比于輸出電壓, 故為電壓反饋；若反饋信號(hào)依然存在, 則說(shuō)明反饋信號(hào)不正比于輸出電壓, 故不是電壓反饋, 而是電流反饋。 *串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋由反饋信號(hào)在輸入端的連接方式的不同，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋是指反饋量與電路的輸入量是以電壓的形式相疊加。并聯(lián)反饋是指反饋量與電路的輸入量是以電流的形式相疊加。判定方法若反饋網(wǎng)絡(luò)的比較端和信號(hào)源的輸入端接于同一個(gè)放大器件的同一點(diǎn)上, 則為并聯(lián)反饋；否則, 為串聯(lián)反饋。 第二節(jié) 負(fù)反饋放大器反饋組態(tài)的判別一、反饋極性的判別判別反饋的極性可以采用“瞬時(shí)極性法”凈輸入電

10、壓Ube減小，電路是負(fù)反饋。(P10L6)（PAGE10:第10頁(yè)，LINE6：第6行）二、反饋組態(tài)的判別將反饋放大器的輸出端交流短路, 若其反饋信號(hào)隨之消失, 則為電壓反饋, 否則為電流反饋。特別注意：是輸出短路，不是輸出對(duì)地短路。（P11L3）只要反饋不是直接引回輸入端，就是串聯(lián)反饋。（P12L2）第三節(jié) 負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式1、 開(kāi)環(huán)增益（基本放大器的放大倍數(shù)）：2、反饋系數(shù)：3、閉環(huán)增益（整個(gè)反饋放大器的放大倍數(shù)）：第四節(jié) 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 一、 穩(wěn)定并降低放大器的放大倍數(shù)引入負(fù)反饋后，閉環(huán)放大倍數(shù)Af, 僅是開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A的(1+AF)分之一。但放大倍數(shù)的穩(wěn)定度提高

11、了1+AF倍。二、 負(fù)反饋能擴(kuò)展通頻帶三、 減小非線性失真，抑制放大器內(nèi)部的噪聲與干擾由于放大電路是一種靈敏度很高的弱電系統(tǒng)，因此即使在放大器沒(méi)有輸入的情況下也會(huì)產(chǎn)生一些微小的不規(guī)則輸出電壓，稱(chēng)為“噪聲”電壓。增大輸入的有效信號(hào)，就能提高輸出電壓的信噪比。四、 改變輸入電阻輸出電阻 1. 電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓，使輸出電阻減小 2. 電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流，使輸出電阻增大3. 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 4. 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高射極跟隨器實(shí)際上就是一種典型的電壓負(fù)反饋電路，能夠減小輸出電阻。射極跟隨器作為一種串聯(lián)負(fù)反饋電路，能增大輸入電阻已是眾所周知的了?？偨Y(jié)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響：

12、 1、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善： （1）負(fù)反饋能使放大器的電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定； （2）負(fù)反饋能使放大器的非線性失真減小； （3）負(fù)反饋能使放大器的內(nèi)部噪聲減??； （4）負(fù)反饋能使放大器的通頻帶加寬。 2、負(fù)反饋對(duì)放大器輸入電阻、輸出電阻的影響：串聯(lián)反饋能增大輸入電阻；并聯(lián)反饋能減小輸入電阻；電壓反饋能減小輸出電阻；電流反饋能增大輸出電阻。第五節(jié) 深度負(fù)反饋放大器電壓放大倍數(shù)的估算討論的前提：雖然是負(fù)反饋，但總體效果還是放大的，所以反饋電壓永遠(yuǎn)不會(huì)大于輸入電壓，只可能無(wú)限接近。因?yàn)橹挥蟹答侂妷郝孕∮谳斎腚妷海瑑蓚€(gè)一減，凈輸入電壓略正，才可能有放大。因此，在分析任何一種組態(tài)的負(fù)反饋放大電路時(shí)，只要電

13、路滿(mǎn)足深度負(fù)反饋條件，A很大，如果輸出有限，則可認(rèn)為它的凈輸入量是極小的。串聯(lián)反饋時(shí)，比較的是電壓，有Ui=Uf，并聯(lián)反饋時(shí)，比較的是電流，有Ii=If。另外：由于×可能永遠(yuǎn)都達(dá)不到真正的無(wú)窮大，真正的深度負(fù)反饋只是一種理想，所以，所有的計(jì)算都是估算。一、 電壓串聯(lián)負(fù)反饋找到反饋支路，算清反饋系數(shù)：FR1/(R1+RF) ，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：Auf1/F;二、 電壓并聯(lián)負(fù)反饋找到反饋支路中負(fù)反饋電阻RF，電源內(nèi)阻RS。閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：Auf=RF/RS。三、電流串聯(lián)負(fù)反饋第一步：先找Uo。Uo=-Ic×R6 如果有負(fù)載,R6改為R6/RL第二步：找Ui。Ui=Uf=If&

14、#215;R3 其中If+IR7=IeIc,由并聯(lián)分流公式可知：If=Ic×R7/(RF+R3+R7)則Ui= Ic×R7×R3/(RF+R3+R7)第三步：Auf=Uo/Ui。四、電流并聯(lián)負(fù)反饋第一步：先找Uo。Uo=Ic×R2 如果有負(fù)載,R2改為R2/RL第二步：找Ui。Ui=Us=Ii×Rs 其中Ii=If，If+IR3=IeIc,由并聯(lián)分流公式可知：If=Ic×R3/(RF+R3)則Ui= Rs×If= Rs×Ic×R3/(RF+R3)第三步：Auf=Uo/Ui。第六節(jié) 負(fù)反饋放大器的自激振蕩與

15、消振一、 負(fù)反饋放大器產(chǎn)生自激振蕩的原因1、 反饋太深（放大倍數(shù)太大及反饋系數(shù)偏大）經(jīng)常會(huì)使得放大器象振蕩電路一樣產(chǎn)生自激振蕩。2、 附加相移。放大器的輸入與輸出之間除了基本相移以外還會(huì)產(chǎn)生附加相移。（一級(jí)阻容移相可以達(dá)到0 o 90o）二、 消除高頻自激振蕩的措施消除高頻自激振蕩最常用的方法是在電路中接入RC校正電路。一般都是F級(jí)別的小電容。（其指導(dǎo)思想是使高頻信號(hào)衰減得厲害，這樣即使附加相移達(dá)到180o(負(fù)反饋?zhàn)兂烧答?，也會(huì)因?yàn)榉葪l件不滿(mǎn)足，而形不成振蕩。）三、 消除低頻自激振蕩的措施對(duì)于阻容耦合放大電路，除了高頻自激振蕩以外，還可能會(huì)產(chǎn)生低頻自激振蕩。這種低頻自激振蕩不是由于低頻段

16、附加相移引起的，是由于電源內(nèi)阻引起的，所以不能用接入RC校正電路的辦法消除，應(yīng)該用“去耦電路”來(lái)消除電源內(nèi)阻的級(jí)間耦合作用，以消除自激振蕩。去耦電路的接法：1、電源上并聯(lián)電容；2、各級(jí)放大電路的電源間接電阻，隔離兩級(jí)放大電路的交流通路。第二單元 運(yùn)算放大器及其應(yīng)用重點(diǎn)：比例、求和、積分電路；電壓比較電路。難點(diǎn)：積分電路的應(yīng)用；滯回比較器。第一節(jié) 運(yùn)放的結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)指標(biāo)一集成電路運(yùn)算放大器的組成 集成電路運(yùn)算放大器實(shí)際上是一種直接耦合的多級(jí)放大器，具有極高的電壓放大倍數(shù)、高輸入電阻和低輸出電阻。輸入級(jí)一般都是差分式放大電路，中間級(jí)電壓放大級(jí)一般具有很高的電壓放大倍數(shù)，（它可由多級(jí)放大電路組成）

17、輸出級(jí)一般由射極跟隨器組成。集成電路運(yùn)算放大器的類(lèi)型很多，電路也不一樣，但結(jié)構(gòu)具有共同之處，一般由四部分組成。（1）.輸入級(jí)一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路，利用它的對(duì)稱(chēng)特性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個(gè)輸入端構(gòu)成整個(gè)電路的反相輸入端和同相輸入端。（2）.電壓放大級(jí)的主要作用是提高電壓增益，它可由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成（3）.輸出級(jí)一般由電壓跟隨器或互補(bǔ)電壓跟隨器所組成，以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。（4）偏置電路是為各級(jí)提供合適的工作電流。 若要使運(yùn)算放大器工作在放大狀態(tài)，使用時(shí)必須加上負(fù)反饋才能正常工作。 運(yùn)算放大器有兩個(gè)輸入端（即反相輸

18、入端和同相輸入端）與一個(gè)輸出端。在運(yùn)算放大器的代表符號(hào)中，"-"號(hào)表示反相輸入端，"+"表示同相輸入端。同相輸入端的意思是這一輸入端的信號(hào)的極性與輸出端的極性是相同的。二運(yùn)放的主要技術(shù)指標(biāo)1開(kāi)環(huán)差模電壓增益Aod （大好）是指集成運(yùn)放工作在線性區(qū)，接入規(guī)定的負(fù)載，無(wú)負(fù)反饋情況下的直流差模電壓增益。習(xí)慣上用分貝數(shù)（dB)表示。分貝數(shù)（dB)=20lg倍數(shù)開(kāi)環(huán)共模電壓增益Aoc （小好）,與開(kāi)環(huán)差模電壓增益Aod 對(duì)應(yīng)，教材未提及。2共模抑制比CMRR（大好）是開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod 除以開(kāi)環(huán)共模電壓放大倍數(shù)Aoc的商。 CMRR=Aod/Aoc。習(xí)慣上

19、也用分貝數(shù)（dB)表示。3輸入失調(diào)電壓Vi（小好）在室溫（25）及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下，輸入電壓為零時(shí)，為了使集成運(yùn)放的輸出電壓為零，在輸入端加的補(bǔ)償電壓叫做失調(diào)電壓Vi0。Vi0值愈大，說(shuō)明電路的對(duì)稱(chēng)程度愈差，一般約為±（110）mV。4輸入偏置電流IIB和輸入失調(diào)電流Ii0（小好）輸入偏置電流是指集成運(yùn)放輸出電壓為零時(shí)，兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流的平均值。從使用角度來(lái)看，偏置電流愈小，由信號(hào)源內(nèi)阻變化引起的輸出電壓變化也愈小，故它是重要的技術(shù)指標(biāo)。一般為10nA1mA。輸入失調(diào)電流Ii0是指當(dāng)輸出電壓為零時(shí)流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差，所以，希望Ii0愈小愈好，它反映了輸入級(jí)有效差分對(duì)

20、管的不對(duì)稱(chēng)程度，一般約為1 nA0.1 mA.5溫度漂移 （小好）放大器的溫度漂移是漂移的主要來(lái)源，而它又是由輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流隨溫度的漂移所引起的，故常用下面方式表示：（1）輸入失調(diào)電壓溫漂DVi0/DT（2）輸入失調(diào)電流溫漂DIi0/DT溫漂當(dāng)然越小越好。6.輸入電阻（大好）輸入電阻一般都很大。F007的輸入電阻約為2M。7最大差模輸入電壓Vidmax（大好）所指的是集成運(yùn)放的反相和同相輸入端所能承受的最大電壓值。超過(guò)這個(gè)電壓值，可能使運(yùn)放輸入端擊穿，甚至可能造成永久性損壞。F007的Vidmax可達(dá)±30V。8最大共模輸入電壓Vicmax（大好）這是指運(yùn)放所能承受的最大

21、共模輸入電壓。超過(guò)Vicmax值，它的共模抑制比將顯著下降。F007的Vicmax可達(dá)±13V。3 運(yùn)放的兩種應(yīng)用方式運(yùn)放的應(yīng)用方式有線性和非線性?xún)煞N。線性應(yīng)用是指運(yùn)放工作在其特性的線性區(qū)，運(yùn)放的輸入輸出成線性關(guān)系?；倦娐酚校和啾壤?、反向比例、同相加法、反相加法、差動(dòng)、積分、微分。非線性應(yīng)用是指運(yùn)放工作在其特性的非線性區(qū)，運(yùn)放的輸入輸出成非線性關(guān)系，三極管工作在截止區(qū)或飽和區(qū)?；倦娐酚校罕容^器、波形變換、波形產(chǎn)生電路。是否具有負(fù)反饋可以作為判別運(yùn)放是線性應(yīng)用還是非線性應(yīng)用的依據(jù)。第2節(jié) 運(yùn)放的線性應(yīng)用線性應(yīng)用遵循兩個(gè)原則（特點(diǎn)）：U+U_ (因?yàn)锳od無(wú)窮大）同相端反相端之間“

22、虛短”Ii0 (因?yàn)镽i無(wú)窮大）同相端、反相端到電路內(nèi)部“虛斷”順口溜-兩個(gè)無(wú)窮大，運(yùn)放理想化。1. 反相比例放大電路I+=I=0，U+=0；又U+=U，U=U+=0；-虛地Ii=If，Ui/R1=Uo/Rf；輸出電壓為Uo=Ui×Rf/R1；電壓增益為Af=RfR1；輸入電阻為Rid=R1；特點(diǎn)：（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af=RfR1（2）當(dāng)Rf=R1時(shí)，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為-1，此時(shí)的運(yùn)算放大電路稱(chēng)為單位增益倒相器（3）由于“虛短”，且同相輸入端接地，所以此種組態(tài)電路具有虛地特性，即反相輸入端近似為地電位（4）輸入電阻?。?）為保證輸入端外電路的對(duì)稱(chēng)平衡，要求R2=R1/Rf。2.

23、同相比例運(yùn)算電路I+=I=0，U+=Ui；又U+=U，U=U+=Ui；輸出電壓為Uo=Ui（Rf+R1)R1；電壓增益為Af=1+Rf/R1；輸入電阻為Rid=；特點(diǎn):（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af=1+Rf/R1；（2）當(dāng)R1開(kāi)路或Rf短路時(shí)，Uo=Ui，此時(shí)的運(yùn)算放大電路成為電壓跟隨器（如下圖）。（3）由于“虛斷”，同相端沒(méi)有輸入電流，輸入電阻較大。R2兩端電位相等，即U+=Ui。由于“虛短”， U+=U，因此，U=Ui0，沒(méi)有虛地。（5）為保證輸入端外電路的對(duì)稱(chēng)平衡，要求R2=R1/Rf。3.差動(dòng)放大電路特點(diǎn)：（1）當(dāng)R1=R2且R3=R4時(shí)，Uo=（U2U1)×R3/R1，實(shí)現(xiàn)減

24、法運(yùn)算。（2）由于“虛短”，同相輸入端輸入信號(hào)和反相輸入端輸入信號(hào)U+U約為0 加法電路1反相輸入加法電路類(lèi)比反相比例運(yùn)算電路分析容易求出輸入輸出關(guān)系輸出電壓為Uo=(U1×Rf/R1+U2×Rf/R2)；特點(diǎn)：（1）當(dāng)R1=R2時(shí)，Uo=(U1+U2)×Rf/R1；即當(dāng)改變某一輸入回路的電阻時(shí)，僅僅改變輸出電壓與該路輸入電壓之間的比例關(guān)系，對(duì)其它各路沒(méi)有影響，因此調(diào)節(jié)起來(lái)比較靈活方便。在實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛。（2）由于“虛短”，且同相輸入端接地，所以此種組態(tài)電路具有虛地特性，即反相輸入端近似為地電位。（3）為保證輸入端外電路的對(duì)稱(chēng)平衡，要求R=R1/R2/Rf。2

25、.同相輸入加法電路類(lèi)比同相比例運(yùn)算電路分析容易求出輸入輸出關(guān)系輸出電壓為Uo=(1+RfR3)(U1×R2/(R1+R2)+U2×R1/(R1+R2)特點(diǎn)：（1）當(dāng)改變某一輸入回路的電阻時(shí)，其他支路的輸出電壓與輸入電壓之間的比例關(guān)系都有改變，因此調(diào)節(jié)起來(lái)比較麻煩。在實(shí)際中應(yīng)用不如反相求和電路。（2）由于“虛斷”，同相端沒(méi)有電流，電路輸入阻抗大。7.2.3 積分電路和微分電路1.積分電路類(lèi)比反相比例運(yùn)算電路，積分電路把反饋支路上的電阻Rf用電容代替。由于電容兩端電壓Uc與流過(guò)電容的電流Ic之間存在著積分關(guān)系，因此可以作為積分電路。（1）分析根據(jù)虛地和虛斷：若輸入電壓為恒定直流

26、電壓Ui時(shí), 電容將以近似恒流方式進(jìn)行充電，充電電流Ii=Ui/R。電容上電壓上升速率 v=Ui/RC 單位：V/S 每秒多少伏若在開(kāi)始積分之前，電容兩端已經(jīng)存在一個(gè)初始電壓Uo(0+)，則輸出電壓將從初始電壓Uo(0+)開(kāi)始變化，此時(shí)Uo=Uit/(RC)+Uo(0+)結(jié)論：積分時(shí)間常數(shù)為=RC，當(dāng)t=時(shí)，Uo=Ui。當(dāng)t>時(shí)，輸出繼續(xù)增加，直到Uo=Uopp飽和狀態(tài)，輸出不變，而停止積分。（2）由于集成運(yùn)放不理想使輸出有誤差a.有可能Ui=0時(shí)，輸出有爬行。b.由于積分電容不夠理想使電容有泄漏電的現(xiàn)象2. 微分電路微分器的輸出電壓的大小與輸入電壓的變化率成正比，輸入電壓變化越快，輸出

27、越大。應(yīng)用：微分電路可以作為波形轉(zhuǎn)換電路，可以將矩形波變換為尖脈沖。在自動(dòng)控制中，微分器常常用來(lái)組成微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)，以抑制控制系統(tǒng)輸出量的振蕩或過(guò)快變化，使系統(tǒng)穩(wěn)定。第3節(jié) 運(yùn)放的非線性應(yīng)用2.理想集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)U+>U時(shí)Uo=UoppU+<U時(shí)Uo=Uopp其中，Uopp是集成運(yùn)放的最大輸出電壓一、 電壓比較器電壓比較器是根據(jù)理想集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)：（1）U+>U時(shí)，Uo=Uopp；（2）U+<U時(shí)，Uo=Uopp；電平比較器的輸入、輸出關(guān)系稱(chēng)為電路的傳輸特性。1.過(guò)零比較器電平比較器中參考電平為零的比較器叫做過(guò)零比較器。（1）Ui<0，

28、即U+>U時(shí)，Uo=Uopp；（2）Ui>0，即U+<U時(shí)，Uo=Uopp；從而得到輸入輸出特性曲線。如圖7.28?？梢钥闯觯赨i=0時(shí)，Uo發(fā)生跳變，因此，UT=0，就是參考（門(mén)限）電平。由于這個(gè)過(guò)零比較器使集成運(yùn)放工作在飽和區(qū)，僅輸出集成運(yùn)放的最大電壓，不方便使用，也對(duì)集成運(yùn)放造成較大的傷害，減短集成運(yùn)放的使用壽命，常用以下兩種電路的過(guò)零比較器對(duì)輸出進(jìn)行輸出限幅，如圖圖7.29所示。這兩種接法都可以使電路輸出電壓限制在Uz和Uz之間。二.滯回特性比較器滯回特性比較器是電平比較器加上正反饋得到的。滯回特性比較器是一種抗干擾能力強(qiáng)、輸出對(duì)輸入反應(yīng)不太靈敏的比較器。如下圖所示

29、。分析：正門(mén)限電平為UT+=Uz×R2/(R2+R1)； （教材用U'）負(fù)門(mén)限電平為UT=-Uz×R2/(R2+R1)； （教材用U''）由此我們得到兩個(gè)門(mén)限電平，它們的差稱(chēng)為門(mén)限寬度或者回差，記作UT=UT+UT-=2UzR2/(R2+R1)可以據(jù)此畫(huà)出滯回比較器的輸入輸出特性曲線，如下圖所示。這樣的比較器輸出經(jīng)常用于抗干擾能力強(qiáng)的電路中。R2接地端如果不接地，而是接參考電平UR，可以使傳輸特性平移。UR>0特性右移。UR對(duì)回差大小沒(méi)有影響。3、 非正弦波發(fā)生器矩形波發(fā)生器三要素法（見(jiàn)中級(jí)工教材65頁(yè),推導(dǎo)過(guò)程不要求，要結(jié)論）在分析一個(gè)具有儲(chǔ)

30、能元件的電路時(shí)，如上述的RC，RL電路，其主要是分析換路后的電容電壓和電感電流的指數(shù)規(guī)律變化情況。其過(guò)渡過(guò)程變化規(guī)律，通常的解由兩部分組成，一部分為穩(wěn)態(tài)分量，另一部分為暫態(tài)分量。它的一般表達(dá)式為：式中：t時(shí)刻電路中的電壓或電流；換路后瞬間的初始值；過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后的穩(wěn)定值（穩(wěn)態(tài)值）；暫態(tài)分量；充放電時(shí)間常數(shù)；，稱(chēng)電路的三要素。由上式求： 以充電過(guò)程為例: =-Uz×R2(R1+R2) Uz×R2(R1+R2) z 代入上式，得上升時(shí)間（充電時(shí)間）， 一個(gè)周期應(yīng)為 - R1、R2位置不能搞錯(cuò)鋸齒波發(fā)生器：略三角波發(fā)生器：略本章小結(jié)本章介紹了集成運(yùn)放在兩個(gè)方面（信號(hào)運(yùn)算、信號(hào)比較

31、）的應(yīng)用。一、分析的依據(jù)：1.線性區(qū)的特點(diǎn)U+=U-虛短I+=I=0-虛斷2.非線性區(qū)的特點(diǎn)U+>U時(shí) Uo=UoppU+<U時(shí) Uo=UoppUopp集成運(yùn)放的最大輸出電壓。二、信號(hào)運(yùn)算電路信號(hào)運(yùn)算電路中集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。重點(diǎn)在比例運(yùn)算電路、求和電路的特點(diǎn)及積分電路的應(yīng)用。1.三種比例運(yùn)算電路的特點(diǎn)（1）反相比例運(yùn)算（a）閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af=Rf/R1；（b）虛地；（c）輸入電阻小。（2）同相比例運(yùn)算（a）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af=1+Rf/R1；（b）無(wú)虛地；（c）輸入電阻較大。（3）差分比例（a）當(dāng)R1=R2，R3=Rf時(shí)，UO=（U2U1）×Rf/R1，實(shí)現(xiàn)差

32、動(dòng)放大運(yùn)算；（b）無(wú)虛地。2.求和電路特點(diǎn)（1）反相求和（a）當(dāng)R1=R2=R3=R時(shí)，Uo=(U1+U2+U3)×RfR，調(diào)節(jié)方便，應(yīng)用廣泛；（b）有虛地；（c）為保證輸入端外電路的對(duì)稱(chēng)平衡，要求R=R1/R2/R3/Rf。（2）同相求和（a）調(diào)節(jié)困難，較少應(yīng)用；（b）無(wú)虛地。3.積分電路和微分電路重點(diǎn)在這兩種電路的應(yīng)用（1）積分電路若輸入電壓為恒定電壓時(shí), Uo=Ui×t（RC）o(0+)，電容將以近似恒流方式進(jìn)行充電。積分時(shí)間常數(shù)為=RC，當(dāng)Ui一直存在，輸出繼續(xù)增加，直到Uo=Uom或Uo=+Uom才停止積分，輸出保持不變。微分電路：可以作為波形轉(zhuǎn)換電路，可以將矩形

33、波變換為尖脈沖。四、電壓比較器電壓比較器是根據(jù)理想集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成的。比較同相端和反相端的電壓。當(dāng)U+=U時(shí)，Uo發(fā)生跳變，這時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓叫做門(mén)限電平，記為UT。重點(diǎn)在電壓比較器和滯回比較器的工作原理、門(mén)限電平。1.電壓比較器當(dāng)參考電平UR=0時(shí)，電壓比較器稱(chēng)為過(guò)零比較器。2.滯回比較器克服了電壓比較器抗干擾能力差的缺點(diǎn)。正門(mén)限電平為UT+=Uz×R2/(R2+R1)；負(fù)門(mén)限電平為UT=-Uz×R2/(R2+R1)；它們的差稱(chēng)為門(mén)限寬度或者回差，記作UT=UT+UT-=2UzR2/(R2+R1) 回差的大小與兩個(gè)電阻之比以及輸出電壓有關(guān)。參考電壓UR

34、使傳輸特性平移，UR>0特性右移，UR<0特性左移。UR與回差大小無(wú)關(guān)。第三單元 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第1節(jié) 數(shù)字電子技術(shù)的特點(diǎn)及分類(lèi)電子技術(shù)分為“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”兩類(lèi)。模擬信號(hào)是指信號(hào)的大小在時(shí)間上是連續(xù)變化的。例如：溫度、壓力、聲音。數(shù)字信號(hào)是指信號(hào)的大小在時(shí)間上是不連續(xù)變化的。例如：開(kāi)關(guān)、有無(wú)、通斷。數(shù)字電路的特點(diǎn)：1. 數(shù)字電路所處理的信號(hào)是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。2. 數(shù)字電路中的晶體管都工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即飽和區(qū)或截止區(qū)。3. 數(shù)字電路中研究的是電路的輸出與輸入信號(hào)之間的邏輯運(yùn)算關(guān)系。數(shù)字電路的分類(lèi)：1. 組合邏輯電路輸入和輸出之間有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如：門(mén)電路、譯

35、碼器。2. 時(shí)序邏輯電路電路的輸出不僅僅與當(dāng)前的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且與以前的輸入狀態(tài)有關(guān)。例如：計(jì)數(shù)器、3. 脈沖電路主要用來(lái)產(chǎn)生脈沖，脈沖整形，定時(shí)。第2節(jié) 數(shù)制與碼常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。十進(jìn)制計(jì)數(shù)的基數(shù)為十，計(jì)數(shù)時(shí)“逢十進(jìn)一”。例如816可以表達(dá)為：816=8×102+1×101+6×100二進(jìn)制計(jì)數(shù)的基數(shù)為二，計(jì)數(shù)時(shí)“逢二進(jìn)一”。例如（1001）2可以表達(dá)為：（1001）2=1×23+0×22+0×21+1×20=8+0+0+1=（9）10下標(biāo)表示進(jìn)制，十進(jìn)制可以省略不標(biāo)。十六進(jìn)制計(jì)數(shù)的基數(shù)為十六，計(jì)數(shù)時(shí)

36、“逢十六進(jìn)一”。十六進(jìn)制計(jì)數(shù)需要用到16個(gè)符號(hào)，分別是09，再加A、B、C、D、E、F。其中：A代表十進(jìn)制的10；B代表十進(jìn)制的11；C代表十進(jìn)制的12；D代表十進(jìn)制的13；E代表十進(jìn)制的14；F代表十進(jìn)制的15；例如（B3D）16可以表達(dá)為：（B3D）16=B×162+3×161+D×160=11×162+3×161+13=(2877)10數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換：二進(jìn)制十進(jìn)制 ：加權(quán)法十六進(jìn)制十進(jìn)制:加權(quán)法十進(jìn)制二進(jìn)制：除二取余法十進(jìn)制十六進(jìn)制：除十六取余法25=（11001）2266=（10A）16二進(jìn)制碼1. 二十進(jìn)制碼一位十進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制代

37、替，形成二十進(jìn)制碼例如96寫(xiě)成1001 0110，一個(gè)兩位十進(jìn)制數(shù)用八位二進(jìn)制代替，9寫(xiě)成1001 ，6寫(xiě)成0110。每一位的權(quán)重依次為8、4、2、1，故稱(chēng)8421BCD碼。根據(jù)權(quán)重不同還可以有5421BCD碼、2421BCD碼等等。2. ASC碼是美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼的縮寫(xiě)。8位二進(jìn)制數(shù)代表一個(gè)英文字符、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)或計(jì)算機(jī)操作信息。第3節(jié) 基本邏輯門(mén)電路邏輯電路中用到的基本邏輯關(guān)系有與邏輯、或邏輯和非邏輯，相應(yīng)的邏輯門(mén)為與門(mén)、或門(mén)及非門(mén)。一、與邏輯及與門(mén)與邏輯指的是：只有當(dāng)決定某一事件的全部條件都具備之后，該事件才發(fā)生，否則就不發(fā)生的一種因果關(guān)系。與門(mén)的輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系用邏輯表達(dá)

38、式表示為： LA×BABAB兩輸入端與門(mén)的真值表如表所示。A BL0 000 101 001 11與邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話(huà)表示“全1出1，有0出0”。與門(mén)的電路符號(hào)：二、或邏輯及或門(mén)或邏輯指的是：只要當(dāng)決定某一事件的全部條件中的一個(gè)條件具備之后，該事件就發(fā)生，否則就不發(fā)生的一種因果關(guān)系。或門(mén)的輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系用邏輯表達(dá)式表示為： LA+B兩輸入端或門(mén)的真值表如表所示。A BL0 000 111 011 11或邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話(huà)表示“有1出1，全0出0”。或門(mén)的電路符號(hào)：一、非邏輯及非門(mén)非邏輯只有一個(gè)輸入量，起到把輸入量反相的作用。即把輸入的1反相，輸出變?yōu)?/p>

39、0；或者把輸入的0反相，輸出變?yōu)?。非邏輯的函數(shù)達(dá)式表示為： 這種因果關(guān)系就是非邏輯關(guān)系。讀作“A非”或“非A”。在邏輯代數(shù)中，非邏輯亦稱(chēng)為“求反”。非門(mén)的真值表如表所示。AL0110非邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話(huà)表示“見(jiàn)1出0，見(jiàn)0出1”。非門(mén)的電路符號(hào)：1復(fù)合邏輯門(mén)由與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)可以組合成其他邏輯門(mén)。把與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)組成的邏輯門(mén)叫復(fù)合門(mén)。常用的復(fù)合門(mén)有與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)、與或非門(mén)等。一、與非門(mén)將一個(gè)與門(mén)和一個(gè)非門(mén)按下圖連接，就構(gòu)成了一個(gè)與非門(mén)。1與非門(mén)可以有多個(gè)輸入端，但只一個(gè)輸出端。 三輸入與非門(mén)真值表如表所示。A B CL 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1

40、11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 由此可知，與非門(mén)的邏輯功能為：“全1出0，有0出1”。與非門(mén)的電路符號(hào)：二、或非門(mén)把一個(gè)或門(mén)和一個(gè)非門(mén)連接起來(lái)就可以構(gòu)成一個(gè)或非門(mén)，如圖所示。或非門(mén)也可有多個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。1或非門(mén)的邏輯邏輯表達(dá)式為： 三輸入或非門(mén)真值表如表所示。 A B CL 0 0 01 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 10由此可知，或非門(mén)的邏輯功能為：“有1出0，全0出1”?；蚍情T(mén)的電路符號(hào)：門(mén)電路的傳輸時(shí)間對(duì)于數(shù)字集成門(mén)電路來(lái)講，由于內(nèi)部晶體管的開(kāi)關(guān)需要時(shí)間，電路的輸入信號(hào)到達(dá)以后，也需要一定

41、的時(shí)間延時(shí)才能使輸出產(chǎn)生相應(yīng)的變化，這段時(shí)間稱(chēng)為門(mén)電路的“傳輸時(shí)間”。第4節(jié) 邏輯函數(shù)的基本概念邏輯代數(shù)是研究數(shù)字電路的重要數(shù)學(xué)工具。邏輯代數(shù)是由英國(guó)科學(xué)家喬治·布爾（George·Boole）創(chuàng)立的，故又稱(chēng)布爾代數(shù)。邏輯代數(shù)也是用字母表示變量，但是邏輯代數(shù)和普通代數(shù)有著根本的區(qū)別。邏輯代數(shù)中的邏輯變量只有兩種可能取值 0或1，而且這里的0和1不同于普通代數(shù)中的0和1。它只表示兩種對(duì)立的邏輯狀態(tài)，并不表示數(shù)量的大小。邏輯代數(shù)中的常量也只有0和1。邏輯函數(shù)：若邏輯變量A、B、C、.的值確定之后，變量L的值也被惟一地確定，則變量L可以稱(chēng)為是變量A、B、C、.的邏輯函數(shù)，表示為：

42、L=f(A,B,C,.)變量A、B、C、.稱(chēng)為輸入變量或自變量；變量L稱(chēng)為輸出變量或應(yīng)變量。異或函數(shù)L=AB。異或的含義：當(dāng)兩個(gè)輸入變量A、B取值不同（相異）時(shí)，輸出L為1。同或函數(shù)L=AB。同或的含義：當(dāng)兩個(gè)輸入變量A、B取值相同時(shí)，輸出L為1。異或真值表同或真值表ABLABL000001011010101100110111可以發(fā)現(xiàn)：異或非=同或 ;同或非=異或 AB。邏輯函數(shù)的表示有三種方法：1. 真值表2. 函數(shù)式 如何由真值表得到函數(shù)式：在真值表中取出輸出為1的各項(xiàng)，每項(xiàng)在函數(shù)式中對(duì)應(yīng)一個(gè)乘積項(xiàng)，每個(gè)乘積項(xiàng)中輸入變量為1的寫(xiě)成原變量，輸入變量為0的寫(xiě)成反變量。再把這些乘積項(xiàng)加起來(lái)即得函

43、數(shù)式。3. 邏輯圖：邏輯電路圖通常也簡(jiǎn)稱(chēng)邏輯圖。 由函數(shù)式得來(lái)，把非運(yùn)算畫(huà)成非門(mén)，與運(yùn)算畫(huà)成與門(mén)，或運(yùn)算畫(huà)成或門(mén)就可以畫(huà)出相對(duì)應(yīng)的邏輯電路圖。 邏輯代數(shù)的基本定理與規(guī)則在邏輯運(yùn)算中，基本的邏輯關(guān)系有與、或、非三種。在邏輯代數(shù)中，相應(yīng)地也有三種基本運(yùn)算，即與運(yùn)算、或運(yùn)算和非（求反）運(yùn)算。1.與運(yùn)算（邏輯乘）LAB與運(yùn)算的規(guī)則為： 0·00 0·10 1·00 1·11 A·00 A·1A A·A2.或運(yùn)算（邏輯和）LAB或運(yùn)算的規(guī)則為： 0+00 0+11 1+01 1+11 A+0A A+11 A+AA3.非運(yùn)算（求反運(yùn)算）

44、非運(yùn)算的規(guī)則為： 2.2.2 邏輯代數(shù)的基本定律常用的定律如下： （1）交換律 A·BB·A ABBA （2）結(jié)合律（A·B）·CA·（B·C） （AB）CA（BC） （3）分配律 A·（BC）·B·C A十BC（A+B）（A+C） （4）重迭律 A·AA AA （5）0-1律 0·0 0 1· 11 （6）互補(bǔ)律 （7）摩根定律與非=非或 或非=非與 上面切一刀，下面變變號(hào)（與變或、或變與） （8）吸收律 AAB在與或式中，如果其中一項(xiàng)（例A)的反是另一項(xiàng)的因子（例如中的)

45、則另一項(xiàng)的這個(gè)因子是多余的。在與或式中，如果一項(xiàng)中包含了原變量（例A)，另一項(xiàng)包含了反變量（例如），而這兩項(xiàng)的其余因子（例如B、C)都是第三項(xiàng)（BCD.)的因子，則第三項(xiàng)是多余的。第5節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)一個(gè)邏輯函數(shù)為最簡(jiǎn)與或式，不但要求函數(shù)式的項(xiàng)數(shù)最少，而且要求每項(xiàng)的因子最少。 代數(shù)化簡(jiǎn)法又名公式法，就是運(yùn)用邏輯函數(shù)的基本運(yùn)算法則和基本定理對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)。例3-4： 公式化簡(jiǎn)法技巧性強(qiáng)，不易掌握，特別是難于判斷運(yùn)算結(jié)果是否已簡(jiǎn)化成項(xiàng)數(shù)最少、每項(xiàng)變量數(shù)目也最少的最簡(jiǎn)式。因而，在變量數(shù)目不多于5時(shí)，常用卡諾圖化簡(jiǎn)法。2.3.2 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法一、邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)，是一個(gè)以邏輯變量的原變量或反變量形式組成的乘積項(xiàng)，這個(gè)乘積項(xiàng)的因子個(gè)數(shù)等于全部邏輯變量的個(gè)數(shù)，且每個(gè)變量都是它的因子。例如，A、B、C三個(gè)變量邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)共有8個(gè)，即、ABC，它們均有上述特點(diǎn)，依次編號(hào)為m0m7。根據(jù)邏輯代數(shù)的基本定律，可以把任意邏輯函數(shù)變成一組最小項(xiàng)之和，這就是最小項(xiàng)表達(dá)式。例如，將變換為最小項(xiàng)表達(dá)式?？捎涀鳎?這里，是最小項(xiàng)的符號(hào)，十