維修電工(高級(jí))第一章課件

1、第一章電子技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解集成運(yùn)算放大器和線性集成直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用知識(shí)；熟悉開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的原理及應(yīng)用；熟悉常用集成門電路；掌握典型組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)；掌握數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法和步驟。 第一章 電子技術(shù)基礎(chǔ)第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 二、組合邏輯電路 三、時(shí)序邏輯電路 四、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法復(fù)習(xí)思考題第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 二、線性集成穩(wěn)壓電源 三、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源目 錄集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是一個(gè)高電壓增益、高輸入阻抗和低輸出阻抗的直接耦合多級(jí)放大電路。第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 定義：（1）開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)（2）

2、輸入失調(diào)電壓 （3）輸入失調(diào)電流 （4）輸入偏置電流 （5）最大差模輸入電壓 （6）最大共模輸入電壓 （7）差模輸入電阻（8）輸出電阻 （9）共模抑制比1.集成運(yùn)算放大器主要參數(shù) 在能夠滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇通用型集成運(yùn)放，然后再挑選開(kāi)環(huán)增益、輸入阻抗、共模抑制比高且輸出電阻、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓小的集成運(yùn)放。2.集成集成運(yùn)算放大器的選擇 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 在能夠滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇通用型集成運(yùn)放，然后再挑選開(kāi)環(huán)增益、輸入阻抗、共模抑制比高且輸出電阻、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓小的集成運(yùn)放。2.集成集成運(yùn)算放大器的選擇 （1）集成運(yùn)算放大器性能的擴(kuò)展

3、1）提高輸入電阻。 3.集成運(yùn)算放大器的使用 圖1-1第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 3.集成運(yùn)算放大器的使用 2）提高帶負(fù)載能力 同時(shí)擴(kuò)大輸出電壓和輸出電流 擴(kuò)大輸出電流圖1-2圖1-3第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 （2）集成運(yùn)算放大器的保護(hù)1）電源接反保護(hù)。3.集成運(yùn)算放大器的使用 2）輸入保護(hù)。圖1-4圖1-5第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 3）輸出保護(hù)。3.集成運(yùn)算放大器的使用 4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用 （1）比例積分調(diào)節(jié)器 圖1-6圖1-7第一節(jié) 模擬電子

4、技術(shù) 一、集成運(yùn)算放大電路 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) （2） 電壓比較器4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用 如果參考電壓UR=0，則輸入電壓ui每次過(guò)零時(shí)，輸出就要產(chǎn)生突變，這種比較器稱為過(guò)零比較器。圖1-9圖1-10第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 二、線性集成穩(wěn)壓電源 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器有CW7800系列（正電壓）和 CW7900系列（負(fù)電壓）。 （1）內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖1-13圖1-14第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 二、線性集成穩(wěn)壓電源 第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器（2）集成穩(wěn)壓電路的應(yīng)用1）基本應(yīng)用電路。2）輸出正、負(fù)電壓的電路。圖1-15圖1-

5、16第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 二、線性集成穩(wěn)壓電源 1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器3）恒流源電路。2.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器 集成電路加少量外部元器件即可組成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路。常用的型號(hào)有CW117/CW217/CW317系列（正電壓），CW137/CW237/CW337系列（負(fù)電壓）。圖1-17圖1-182.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 二、線性集成穩(wěn)壓電源 三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路。圖1-191.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)和分類第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 三、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 （1）開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)1）效率高。2）電源體積小，重量輕。3）穩(wěn)壓范圍寬。4）紋波和噪聲較大。5）線路結(jié)構(gòu)比

6、較復(fù)雜。 （2）開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的分類 1）按開(kāi)關(guān)調(diào)整管與負(fù)載之間的連接方式分為：串聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源、并聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。 2）按開(kāi)關(guān)器件的勵(lì)磁方式分為：自勵(lì)式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源和他勵(lì)式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。 3）按穩(wěn)壓控制方式分為：脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式，即周期恒定，改變脈沖寬度。第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 三、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 2.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理 （1）串聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-20圖1-21第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 三、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 2.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理 （2）并聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的應(yīng)用特點(diǎn) 目前開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路有兩種方式：一種是單片的脈寬調(diào)制器，和外接開(kāi)關(guān)功率管組成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路，應(yīng)用比較

7、靈活，但電路較復(fù)雜；另一種是脈寬調(diào)制器和開(kāi)關(guān)功率管集成在同一芯片上，組成單片集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路，電路集成度高，使用方便。圖1-22第一節(jié) 模擬電子技術(shù) 三、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 3.集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的應(yīng)用特點(diǎn) 圖1-23第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 數(shù)字集成電路按其內(nèi)部有源器件的不同可以分為兩大類： 一類為雙極型晶體管集成電路（TTL電路）；另一類為單極型集成電路（MOS管組成的電路）。1.TTL集成邏輯門電路（1）TTL與非門1）TTL與非門的工作原理 2）TTL與非門的工作速度 圖1-25圖1-26第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 1.TTL集成邏輯門電路（2） 集電極開(kāi)路與非門（OC門

8、）1）集電極開(kāi)路與非門的工作原理圖1-27第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 1.TTL集成邏輯門電路2）OC門的應(yīng)用 用OC門實(shí)現(xiàn)線與 驅(qū)動(dòng)顯示器 OC門實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換 圖1-28圖1-29圖1-30第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 1.TTL集成邏輯門電路（3）與或非門（4） 三態(tài)輸出門圖1-31圖1-32第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 2. CMOS集成邏輯門（1）CMOS反相器 （2）CMOS與非門圖1-33圖1-34第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 2. CMOS集成邏輯門（3）CMOS或非門（4）CMOS傳輸門圖1-35圖1-36第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路

9、2. CMOS集成邏輯門（5）CMOS三態(tài)門（6）CMOS異或門圖1-37圖1-38第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 一、集成門電路 3.復(fù)合門電路 除了上述介紹的邏輯門電路外，還有或非門、異或門、同或門等，表1-3是基本門和常用復(fù)合門的邏輯符號(hào)、邏輯表達(dá)式、及邏輯功能。第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 二、組合邏輯電路1. 組合邏輯電路的分析方法（1）分析步驟1）根據(jù)給定的邏輯電路寫出輸出邏輯表達(dá)式。2）列出邏輯函數(shù)的真值表3）根據(jù)真值表和邏輯表達(dá)式對(duì)邏輯電路進(jìn)行分析，最后確定其功能。（2）分析舉例1）寫出輸出邏輯表達(dá)式。2）列出邏輯函數(shù)的真值表。3）分析邏輯功能。圖1-39第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 二、組合邏輯電路2

10、.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 （1）設(shè)計(jì)步驟 1）分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表。 2）根據(jù)真值表寫出輸出邏輯表達(dá)式。 3）對(duì)輸出邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)。 4）根據(jù)最簡(jiǎn)輸出邏輯表達(dá)式畫邏輯圖。 （2）設(shè)計(jì)舉例 設(shè)計(jì)一個(gè)A、B、C三人表決電路。當(dāng)表決某個(gè)提案時(shí)，多數(shù)人同意，提案通過(guò)，同時(shí)A具有否決權(quán)。用與非門實(shí)現(xiàn)。 1）分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表。設(shè)A、B、C同意提案用1表示，不同意用0表示，Y為表決結(jié)果，提案通過(guò)為1，通不過(guò)為0。 2）將輸出邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)，變換為與非表達(dá)式。 3）根據(jù)輸出邏輯表達(dá)式畫邏輯圖。 第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 二、組合邏輯電路3.組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)（1）競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因 （2

11、）冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判別（3）消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法1）增加多余項(xiàng)。2）加封鎖脈沖。3）加選通脈沖。4）接入濾波電容。5）修改邏輯設(shè)計(jì)。圖1-42第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 三、時(shí)序邏輯電路1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法 （1）分析步驟 1）寫出電路輸出、驅(qū)動(dòng)及狀態(tài)方程。 2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。 3）說(shuō)明邏輯功能。根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表來(lái)說(shuō)明電路的邏輯功能。 4）畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖。 （2）分析舉例1）寫出電路輸出、驅(qū)動(dòng)及狀態(tài)方程。2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。3）說(shuō)明邏輯功能。4）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。圖1-43第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 三、時(shí)序邏輯電路2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法（1）設(shè)計(jì)步驟1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定

12、狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2）進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)，即合并重復(fù)狀態(tài)。3）狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。4）選擇觸發(fā)器的類型，求出狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程。5）畫出最簡(jiǎn)邏輯電路圖。6）檢查電路有無(wú)自啟動(dòng)能力。第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 三、時(shí)序邏輯電路2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 （2）設(shè)計(jì)舉例 設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖序列為10100的序列脈沖發(fā)生器。 1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求可推斷出電路應(yīng)有5個(gè)狀態(tài)，它們分別用 S0，S1，S2，S3，S4表示 2）狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。 3）選擇觸發(fā)器類型，求輸出方程、狀態(tài)方程和驅(qū)動(dòng)方程。 4）畫出產(chǎn)生脈沖序列為10100的序列脈沖發(fā)生器。 5）檢查電路有無(wú)自啟動(dòng)能力。 第二節(jié)

13、數(shù)字電子技術(shù) 四、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法1.設(shè)計(jì)方法和步驟（1）明確電路的總體方案（2）把總體方案分割成若干獨(dú)立的子功能部件（3）設(shè)計(jì)各子功能部件（4）將各功能部件組裝成數(shù)字電路第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 四、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法2.設(shè)計(jì)舉例 （1）設(shè)計(jì)要求 1）當(dāng)接通電源時(shí)指示燈立即亮。 2）比賽開(kāi)始時(shí)，參賽雙方應(yīng)輪流掀動(dòng)2個(gè)按鈕，規(guī)定每次最少掀1次，最多掀3次，并使兩個(gè)參賽者所掀的次數(shù)累計(jì)起來(lái)，顯示器應(yīng)隨時(shí)顯示累計(jì)的數(shù)值，誰(shuí)先搶到21誰(shuí)就得勝。當(dāng)顯示器顯示21時(shí)，電子玩具應(yīng)立即發(fā)出鳴叫聲。 3）鳴叫電路可根據(jù)自己的興趣設(shè)計(jì)。 4）要求具體復(fù)位功能。第二節(jié) 數(shù)字電子技術(shù) 四、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法2.設(shè)計(jì)舉例（2）總體方案設(shè)計(jì)1）計(jì)數(shù)電路。2）代碼變換電路。3）譯碼及顯示電路。4）計(jì)數(shù)脈沖源。5）門控電路。6）鳴叫電路。（3）各獨(dú)立功能部件的設(shè)計(jì)1）計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)。2）計(jì)數(shù)脈沖電路的設(shè)計(jì)。3）代碼變換電路的設(shè)計(jì)。5）鳴叫電路的設(shè)計(jì)。6）門控電路