教學(xué)配套課件：電子技術(shù)基礎(chǔ)

1、第1章 常用半導(dǎo)體器件1.1 半導(dǎo)體二極管1.2 特殊二極管 1.3 二極管整流電源1.4 晶體三極管導(dǎo)體: 很容易導(dǎo)電的物質(zhì)。金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體:幾乎不導(dǎo)電的物質(zhì)。如橡皮、塑料和石英。半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力處于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。自然界中的物質(zhì)按其導(dǎo)電的能力分為三種:1.1 半導(dǎo)體二極管能力知識(shí)點(diǎn)1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性返回1.半導(dǎo)體的基本知識(shí)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特點(diǎn):光敏性：當(dāng)受外界光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯增強(qiáng)。1.摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)，它的導(dǎo)電能力就可增加幾十萬(wàn)至幾百萬(wàn)倍。3.返回?zé)崦粜裕寒?dāng)受外界熱的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯增強(qiáng)。2

2、.晶體: 通過(guò)一定的工藝處理，將半導(dǎo)體制成 晶體。本征半導(dǎo)體: 完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。硅和鍺的最外層有4個(gè)價(jià)電子,稱(chēng) 為四價(jià)元素。2. 本征半導(dǎo)體返回共價(jià)鍵:在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相鄰的原子之間形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，共用一對(duì)價(jià)電子。共價(jià)鍵(共用電子對(duì))兩相鄰原子的價(jià)電子組成一個(gè)電子對(duì)，它們將兩個(gè)相鄰原子結(jié)合在一起，組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。返回共價(jià)鍵中的兩個(gè)價(jià)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，常溫下這些價(jià)電子很難脫離共價(jià)鍵的束縛，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)

3、原子的最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。返回自由電子與空穴：自由電子空穴價(jià)電子當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為空穴。在其它力的作用下，空穴吸引鄰近的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴在運(yùn)動(dòng)，而空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。返回在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的元素，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有顯著變化。（1）N型半導(dǎo)體3. 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，晶體點(diǎn)陣中的某些硅原子被磷原子取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)價(jià)電子與相鄰的硅原子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵。返回 多出的一個(gè)電子幾乎不

4、受磷原子的束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣半導(dǎo)體中的自由電子數(shù)量大大增加，參與導(dǎo)電的載流子主要是自由電子。磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。N型半導(dǎo)體參與導(dǎo)電的是自由電子（多子）。多余電子磷原子返回（2）P型半導(dǎo)體 在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)硼元素，晶體點(diǎn)陣中的硅或鍺原子被硼取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的硅或鍺原子的價(jià)電子組成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。 這個(gè)空穴要吸引價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。 P型半導(dǎo)體參與導(dǎo)電的是空穴（多子）。硼原子返回（1） PN 結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體的基片上，分別制造P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面

5、處就形成了PN結(jié)。P+NPN結(jié)硼離子多子少子磷離子多子少子空間電荷區(qū)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)4. PN結(jié)返回P+N擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)漂移運(yùn)動(dòng)PN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng)空間電荷區(qū)不能移動(dòng)的正負(fù)離子返回P+N內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子起阻礙作用。內(nèi)電場(chǎng)對(duì)少子起驅(qū)動(dòng)作用。內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)逐漸加寬。返回所以，擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度就固定不變。P+N空間電荷區(qū)返回（2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)在不加電壓時(shí)，多子和少子的運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以，PN結(jié)對(duì)外呈中性。返回+外電場(chǎng)變薄PN+-+RI+內(nèi)電場(chǎng)PN結(jié)外加正向電壓（正向

6、偏置）PN結(jié)導(dǎo)通返回外電場(chǎng) 變 厚PN-+RI0+內(nèi)電場(chǎng)+PN結(jié)截止返回PN結(jié)外加反向電壓（反向偏置）小結(jié)3.PN結(jié)外加正向電壓時(shí),PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài),將電路接通; PN結(jié)外加反向電壓時(shí),PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài),將電路斷開(kāi);PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴７祷?.本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子的濃度越高。2.半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是由摻雜產(chǎn)生的，少數(shù)載流子是由熱激發(fā)產(chǎn)生的。由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多數(shù)載流子。N型半導(dǎo)體中自由電子是多子，空穴是少子。P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二

7、極管。能力知識(shí)點(diǎn)2 半導(dǎo)體二極管1.基本結(jié)構(gòu)返回反向特性死區(qū)電壓 ：硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.60.7V,鍺管0.20.3V。正向特性2. 伏安特性返回 是指二極管正向?qū)〞r(shí)允許流過(guò)的最大正向平均電流。正常使用時(shí)，不能超過(guò)此值，否則將管子燒壞。 是指二極管反向截止時(shí)允許外加的最高反向工作電壓。正常使用時(shí)， 應(yīng)該是擊穿電壓的一半，否則將管子燒壞。 是指在常溫下二極管外加反向峰值電壓時(shí)，流經(jīng)管子的電流。此電流值受溫度影響，硅管反向電流小，鍺管較大。3. 主要參數(shù)返回解：【例1.1】求F點(diǎn)的電位，說(shuō)明兩個(gè)管子的作用。設(shè)二極管為理想二極管4. 含二極管電路的分析方法返回 利用二極管

8、的單向?qū)щ娦?，可用于整流、檢波、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件。能力知識(shí)點(diǎn)3 二極管的作用1.整流作用在ui正半周時(shí)二極管正向?qū)?，輸出信?hào)同輸入信號(hào)；在ui負(fù)半周時(shí)二極管反向截止，輸出信號(hào)為零。返回2.鉗位作用設(shè)二極管為理想二極管返回3.限幅作用例1.2 在下圖（a）所示電路中，已知輸入電壓 V，直流電源E=5V,二極管視為理想元件，畫(huà)出輸出電壓。返回當(dāng) 時(shí)，二極管D截止，相當(dāng)于開(kāi)路，輸出電壓與輸入電壓相等，即 ，波形相同；當(dāng) 時(shí)，二極管D導(dǎo)通，相當(dāng)于短路，輸出電壓 輸出電壓的波形被限制在5V以?xún)?nèi)，二極管起限幅作用。 返回4.開(kāi)關(guān)作用 當(dāng)ui為10V時(shí)，二極管陰極電位被抬高，處于截止?fàn)?/p>

9、態(tài)，將記憶電路和us斷開(kāi)；當(dāng)ui為0V時(shí)，二極管陰極電位降低，處于導(dǎo)通狀態(tài)，將記憶電路和us接通。這樣，通過(guò)ui的信號(hào)輸入，實(shí)現(xiàn)了接通或斷開(kāi)us信號(hào)的作用。返回小結(jié)利用二極管的單向?qū)щ娦?，可用于整流、檢波、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件。二極管有點(diǎn)接觸型和面接觸型兩種結(jié)構(gòu)。二極管具有單向?qū)щ娦裕赫驅(qū)?，反向截止。返?1.穩(wěn)壓管基本知識(shí)+-符號(hào)1.2 特殊二極管能力知識(shí)點(diǎn)1 穩(wěn)壓管返回 穩(wěn)壓管是特殊的面接觸型二極管。穩(wěn)壓管正常工作的區(qū)域是反向擊穿區(qū)。從反向特性上可以看出，由于反向特性很陡，穩(wěn)壓管中的電流可在很大范圍內(nèi)變化，而其兩端電壓基本不變。所以說(shuō)穩(wěn)壓管具有穩(wěn)壓的作用。返回（1）穩(wěn)定

10、電壓 UZ（2）穩(wěn)定電流IZ （3）最大穩(wěn)定電流Izmax 穩(wěn)壓管正常工作時(shí)必須與一個(gè)電阻串聯(lián)才能起到穩(wěn)壓的作用。UL2. 主要參數(shù)3. 應(yīng)用舉例返回【例1.3】在圖示電路中，已知U=20V,UZ=6V。試求：1.UL ， 2.分析穩(wěn)壓原理解：1.2.設(shè)電源電壓波動(dòng)（負(fù)載不變）設(shè)負(fù)載變化（電源電壓不變）返回能力知識(shí)點(diǎn)2 發(fā)光二極管發(fā)光二極管同樣具有單向?qū)щ娦裕驅(qū)〞r(shí)發(fā)光，反向截止時(shí)不發(fā)光。返回能力知識(shí)點(diǎn)3 光敏二極管 光敏二極管工作在反向工作狀態(tài)，沒(méi)有光照射時(shí)，其反向電阻很大，PN結(jié)流過(guò)的反向電流很?。划?dāng)光照射在PN結(jié)上時(shí)，在PN結(jié)內(nèi)部產(chǎn)生的電子空穴對(duì)在PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)作用下作定向運(yùn)動(dòng)，形成光

11、電流。光照越強(qiáng)，光電流也越強(qiáng)。返回1.3 二極管整流電源整流電路:交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。濾波電路:脈動(dòng)的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷?。穩(wěn)壓電路:使輸出電壓穩(wěn)定,不受電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響。返回能力知識(shí)點(diǎn)1 直流穩(wěn)壓電源的組成能力知識(shí)點(diǎn)2 整流電路1.單相半波整流電路整流電路有半波整流、全波整流和橋式整流電路。u1u2 0時(shí)，二極管D導(dǎo)通，忽略二極管正向壓降, u0= u2 u2 0時(shí)，二極管D1和D3導(dǎo)通，D2和D4截止，忽略二極管的正向壓降, u0= u2 。 返回u2 uC時(shí)，二極管D仍然導(dǎo)通，uo= u2 。當(dāng)u2 C B從尺寸上，C E B結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)面積較大基區(qū)較薄，摻雜

12、濃度低發(fā)射區(qū)摻雜濃度較高返回BECNNP基極發(fā)射極集電極集電結(jié)兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)返回實(shí)驗(yàn)電路：發(fā)射極是公共端，這種接法稱(chēng)為共發(fā)射極接法。發(fā)射結(jié)外加正向電壓，集電結(jié)外加反向電壓。2. 電流放大原理返回實(shí)驗(yàn)結(jié)果：結(jié)論：晶體管具有電流放大作用。返回 要使三極管能放大電流，發(fā)射結(jié)必須正偏，集電結(jié)必須反偏。IC與IB之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)，即返回用晶體管的載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律解釋放大原理：進(jìn)入P區(qū)的電子小部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成基極電流IB，多數(shù)電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。返回集電結(jié)反偏，少子空穴向基區(qū)飄移，形成反向電流ICBO。由于集電結(jié)反偏，從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)

13、的電子穿過(guò)集電結(jié)而被收集，形成集電極電流IC。結(jié)論：由于集電區(qū)的空穴數(shù)IC，UCE 0.3VIB= 0,IC0,UBE IB ， 即I2 I1 ,則有不受溫度影響設(shè)VB UBE ， 即VE VB ,則有不受溫度影響返回直流通路113TUBEIBICVEIC工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程：本電路穩(wěn)定的過(guò)程實(shí)際上是RE形成的負(fù)反饋過(guò)程.為了保證電壓放大倍數(shù)不變，并聯(lián)旁路電容CE。分壓式偏置電路返回114放大電路的靜態(tài)值。試求：1. 2.電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻?！纠?.3】分壓式偏置電路如圖所示，已知 = 46，UBE= 0.6V。解：1. 根據(jù)直流通路求靜態(tài)值。2. 根據(jù)微變等效電路求電壓放大倍數(shù)和輸入

14、、輸出電阻。返回1151. 根據(jù)直流通路求靜態(tài)值。返回1162. 根據(jù)微變等效電路求動(dòng)態(tài)指標(biāo)返回1172.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路的組成：多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合。返回118能力知識(shí)點(diǎn)1 阻容耦合放大電路1.各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，可以分別計(jì)算。一、阻容耦合電壓放大電路靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析返回1192. 電壓放大倍數(shù)返回1203. 放大電路的微變等效電路4. 放大電路的輸入與輸出電阻返回121二、阻容耦合電壓放大電路的頻率特性下限截止頻率上限截止頻率下面簡(jiǎn)要分析 幅頻特性返回122二、阻容耦合電壓放大電路的頻率特性放大倍數(shù)下降的原因：低頻區(qū)：耦合電容的

15、分壓作用高頻區(qū)：晶體管的結(jié)電容和電路的分布電容的作用，總的影響結(jié)果相當(dāng)與負(fù)載并聯(lián)一個(gè)等效電容。中頻區(qū)：電路中的電容不起作用。返回1232.5 放大電路中的負(fù)反饋凡是將放大電路輸出信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端的過(guò)程稱(chēng)之為反饋。若引回的反饋信號(hào)削弱了凈輸入信號(hào)，就 稱(chēng)為負(fù)反饋,反之為正反饋。能力知識(shí)點(diǎn)1 負(fù)反饋的基本概念 前面所說(shuō)的負(fù)反饋是直流負(fù)反饋，其作用是穩(wěn)定Q點(diǎn)和抑制零點(diǎn)漂移。這節(jié)所討論的負(fù)反饋是交流負(fù)反饋。返回124負(fù)反饋放大電路的輸入信號(hào)之間的關(guān)系根據(jù)輸入信號(hào)的極性，有若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同相，則可見(jiàn)，這種接法為負(fù)反饋。返回125能力知識(shí)點(diǎn)2 負(fù)反饋的類(lèi)型及判別方法負(fù)反饋

16、交流反饋直流反饋串聯(lián)電壓負(fù)反饋并聯(lián)電壓負(fù)反饋串聯(lián)電流負(fù)反饋并聯(lián)電流負(fù)反饋返回126負(fù)反饋電路的分析步驟:4.判斷是否為負(fù)反饋。5.判斷反饋的類(lèi)型。1.畫(huà)出交流通路。2.找出反饋元件。3. 判斷反饋信號(hào)是電壓還是電流？一、判斷負(fù)反饋的類(lèi)型返回127【例2.4】串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路分析步驟：1. 畫(huà)出交流通路，如圖（b）。2. 找出反饋元件，此電路是RE1和RF。（a）（b）返回1283. 確定反饋信號(hào)是電 壓還是電流。 是反饋信號(hào)。4.判斷是否為負(fù)反饋。用瞬時(shí)極性法判斷出各信號(hào)的瞬時(shí)極性如下：可見(jiàn)，故為負(fù)反饋返回1295.判斷反饋的類(lèi)型。從輸入端看，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)，即為串聯(lián)反饋。綜上所述，

17、此電路為串聯(lián)電壓負(fù)反饋。從輸出端看，反饋信號(hào)取自輸出電壓，即所以為電壓反饋。返回130能力知識(shí)點(diǎn)2 負(fù)反饋的主要作用1. 降低電壓放大倍數(shù)返回反饋系數(shù)越大，閉環(huán)放大倍數(shù)越小，甚至小于1。2. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性3. 改善輸出波形的質(zhì)量，減小輸出波形的失真。131返回4. 改善頻率特性，展寬通頻帶。兩級(jí)放大3. 改善輸出波形的質(zhì)量，減小輸出波形的失真。5. 改變輸入電阻和輸出電阻。 串聯(lián)負(fù)反饋可使放大電路的輸入電阻增大，并聯(lián)負(fù)反饋可使輸入電阻減?。浑妷贺?fù)反饋使輸出電阻減小，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。1322.6 功率放大電路放大系統(tǒng)：功率放大電路的任務(wù)：輸出較大電流，保證電路輸出足夠大的功率。

18、返回133 為了提高功率，盡可能減小靜態(tài)時(shí)功放管的損耗，所以在電路結(jié)構(gòu)上采用射級(jí)輸出形式，靜態(tài)工作點(diǎn)在Q2處，即工作在乙類(lèi)狀態(tài)。 工作在乙類(lèi)時(shí)，輸出電流增大很多，但是信號(hào)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真。為了解決上述問(wèn)題，采用OTL和OCL電路。返回134一、互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路（OTL）T1是NPN管， T2是PNP管，兩管互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)，在信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)輪流導(dǎo)通，輸出完整的正弦波。返回135一、互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路（OTL）電容C2是T2管的能源，當(dāng)T1截止時(shí)， C2作為電源使T2工作在放大狀態(tài)。返回RB1、RB2和D1、D2組成分壓偏置電路，使兩個(gè)功放管工作在乙類(lèi)狀態(tài)。136二、互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路（OCL）OTL電路由

19、于電容C2的存在，電路低頻響應(yīng)特性差，不易集成。為此去掉C2，增加負(fù)電源給T2供電，此電路稱(chēng)為OCL。電路的特點(diǎn)：1. 雙電源供電，效率高。2. 低頻特性好。3. 容易集成。返回137本章小結(jié) 1.分析放大電路的目的一是確定靜態(tài)工作點(diǎn)，二是計(jì)算放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，比如電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等。 2.基本放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，容易受溫度的影響，由此引入分壓式偏置放大電路， 3.多級(jí)放大電路常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合和光電耦合等。 4. 負(fù)反饋能改善放大器的性能。穩(wěn)定放大倍數(shù)、減小非線性失真、展寬頻帶、抑制內(nèi)部噪聲和改變輸入輸出電阻等，138第2章結(jié) 束電子技

20、術(shù)基礎(chǔ)第3章 集成運(yùn)算放大電路3.1 差動(dòng)放大電路3.2 集成運(yùn)算放大電路的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用電路零點(diǎn)漂移：零漂產(chǎn)生的原因：主要是溫度的影響電路的特點(diǎn)：參數(shù)對(duì)稱(chēng)，雙端輸入、雙端輸出。采用差動(dòng)輸入方式抑制零點(diǎn)漂移。返回3.1 差動(dòng)放大電路能力知識(shí)點(diǎn)1 基本差動(dòng)放大電路抑制零漂的原理：由于電路參數(shù)對(duì)稱(chēng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，有零點(diǎn)漂移：此電路的缺點(diǎn)：?jiǎn)味溯敵隽泓c(diǎn)漂移仍然存在。返回2. 典型差動(dòng)放大電路電路的特點(diǎn)：引入負(fù)反饋電阻RE ，抑制了每管的零漂。抑制零漂的原理：返回3. 差動(dòng)放大電路的信號(hào)輸入方式（1）共模信號(hào)共模信號(hào)是干擾信號(hào)、溫漂信號(hào)，是需要抑制的信號(hào)。（2）差模信號(hào)差模信號(hào)是有用的信號(hào)，是需要放大的

21、信號(hào)。比較信號(hào)是有用的信號(hào)，是需要放大的信號(hào)。（3）比較信號(hào)差動(dòng)放大電路的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析與阻容耦合放大電路相同，請(qǐng)讀者自行分析。返回 差動(dòng)放大電路在實(shí)際應(yīng)用中，信號(hào)源需要有“接地”點(diǎn)，以避免受到干擾，或者負(fù)載需要有“接地”點(diǎn)，以便能安全的工作。 根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差動(dòng)放大電路有四種接法，分別是單端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出雙端輸入單端輸出、雙端輸入雙端輸出。能力知識(shí)點(diǎn)2 差動(dòng)放大電路的接法1.單端輸入單端輸出單端輸入單端輸出如圖所示，Ui1=Ui,Ui2=0,UO為RL的對(duì)地電壓。 單端輸入單端輸出接法2. 單端輸入雙端輸出單端輸入雙端輸出如圖所示，Ui1=Ui,Ui2=0,UO

22、為RL兩端的電壓差。單端輸入雙端輸出接法3.雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出如圖所示，Ui1= Ui2=Ui ，UO為RL的對(duì)地電壓。 雙端輸入單端輸出接法4.雙端輸入雙端輸出雙端輸入雙端輸出如圖所示，Ui1= Ui2=Ui ，UO為RL兩端的電壓差。 雙端輸入雙端輸出接法 為了提高基本差動(dòng)放大電路的共模抑制比，除了要盡可能把電路做到對(duì)稱(chēng)外，還必須要增大Re，但Re阻值過(guò)大時(shí)，會(huì)造成Re上的直流壓降增大，差動(dòng)放大電路的動(dòng)態(tài)輸出范圍就會(huì)減小，為了解決此問(wèn)題，需要對(duì)基本差動(dòng)放大電路進(jìn)行改進(jìn)，其中具有恒流源的差動(dòng)放大電路，就能解決問(wèn)題。能力知識(shí)點(diǎn)3 基本差動(dòng)放大電路的改進(jìn)3.2 集成運(yùn)算放大電路的結(jié)

23、構(gòu)及其應(yīng)用電路 運(yùn)算放大器是由許多晶體管組成的集成電路。早期主要用于放大信號(hào)，完成信號(hào)的加法,積分，微分等數(shù)學(xué)運(yùn)算因而被稱(chēng)為運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器:集成電路: 將整個(gè)電路的各個(gè)元件做在一個(gè)半導(dǎo)體基片上。返回能力知識(shí)點(diǎn)1 集成運(yùn)算放大電路的相關(guān)概念隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，制造集成電路的成本越來(lái)越低，使集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。返回 運(yùn)算放大器的實(shí)際應(yīng)用(1)信號(hào)的運(yùn)算電路比例、加、減、對(duì)數(shù)、指數(shù)、積分、微分等運(yùn)算。產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波等波形。(2)信號(hào)的處理電路(3)信號(hào)的產(chǎn)生電路有源濾波器、精密整流電路、電壓比較器、采樣保持電路。返回1.運(yùn)算放大器的組成（內(nèi)部電路）集成運(yùn)放的組成及主

24、要技術(shù)指標(biāo)返回 集成運(yùn)放LM324內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩個(gè)輸入端一個(gè)輸出端正電源負(fù)電源返回 集成運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)反相端同相端T3T4T5T1T2IS返回2腳：反相輸入端3腳：同相向輸入端4腳、7腳：正負(fù)電源端6腳：輸出端1腳、5腳：外接調(diào)零端8腳：空腳運(yùn)算放大器的表示符號(hào)8個(gè)管腳的運(yùn)放在電路符號(hào)圖中一般不畫(huà)出直流電源端。返回 在反相端和同相端之間加一電壓 ，可得輸出uo和輸入ui之間的電壓傳輸特性曲線：線性區(qū)：非線性區(qū)：特點(diǎn)：線性區(qū)很窄，放大倍數(shù)很高。返回能力知識(shí)點(diǎn)2 集成運(yùn)算放大器應(yīng)用的分析依據(jù)運(yùn)算放大器的主要技術(shù)指標(biāo)（1）開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)即是無(wú)負(fù)反饋時(shí)的放大倍數(shù)，一般實(shí)際運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓

25、放大倍數(shù)為（2）最大輸出電壓UoM既是在不失真的情況下輸出的最大電壓，此電壓一般等于正、負(fù)電源的電壓。即返回（3）差模輸入電阻ridrid通常為幾兆歐。（4）差模輸出電阻roro通常為幾十歐。返回（5）共模抑制比KCMR即是差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比。此值很高。返回理想運(yùn)放的條件及分析依據(jù) 1.理想運(yùn)放的條件(1) A (2) Ri (3) Ro 02.理想運(yùn)放的分析依據(jù)返回（1）輸入端的虛短（2）輸入端的虛斷返回（3）輸入端的虛地三個(gè)分析依據(jù)：返回能力知識(shí)點(diǎn)3 集成運(yùn)算放大電路的基本運(yùn)算電路 分析的問(wèn)題：1.輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系。 運(yùn)算電路：比例、加法、減法、積分與微分、 對(duì)數(shù)與

26、反對(duì)數(shù)及乘除法等運(yùn)算。2.放大倍數(shù)3.分析輸出波形4.設(shè)計(jì)運(yùn)算電路返回1.反相比例運(yùn)放電路比例運(yùn)算電路 1.電路結(jié)構(gòu)2. 利用虛短，虛斷和虛地的概念分析就有求出返回2. 同相比例運(yùn)算電路即返回3. 電壓跟隨器同號(hào)器特點(diǎn)：輸入電阻大， 輸出電阻小。 存在串聯(lián)電壓負(fù)反饋。返回電壓跟隨器的作用負(fù)載電阻開(kāi)路時(shí):接入負(fù)載電阻時(shí):接入運(yùn)放之后:負(fù)載的接入不影響返回【例3.1】已知電路如圖所示，試求輸出電壓uo和靜態(tài)平衡電阻R2、R3。解：第一級(jí)為同相比例運(yùn)算電路，即第二級(jí)為反相比例運(yùn)算電路，即靜態(tài)平衡電阻：返回加法運(yùn)算電路 返回【例3.2】解：返回減法運(yùn)算電路 解：用疊加原理分析返回返回【例3.3】返回練

27、習(xí)一 寫(xiě)出如圖所示各電路中的輸入、輸出電 壓的關(guān)系式。返回能力知識(shí)點(diǎn)4 集成運(yùn)算放大電路的其他應(yīng)用產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波等波形(1)信號(hào)的處理電路(2)信號(hào)的產(chǎn)生電路有源濾波器、精密整流電路、電壓比較器、采樣保持電路。運(yùn)放的其他應(yīng)用：返回線性應(yīng)用1.電壓電流轉(zhuǎn)換電路輸出電流與輸入電壓成正比，與負(fù)載電阻無(wú)關(guān)。返回2.恒電壓源電路輸入信號(hào)從穩(wěn)壓管兩端取出，輸出電壓與UZ成正比，輸出電壓穩(wěn)定。改變RF ,輸出電壓可調(diào)。返回非線性應(yīng)用非線性應(yīng)用：運(yùn)算放大器不外加負(fù)反饋，運(yùn)放 工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)或者正反饋狀態(tài)。分析依據(jù)：返回1.電壓比較器電壓傳輸特性返回過(guò)零比較器電壓傳輸特性返回當(dāng)輸入為正弦波時(shí)，輸出波形

28、如圖所示。返回2.限幅電路穩(wěn)壓管限幅電路返回2.限幅電路二極管限幅電路返回第3章結(jié) 束電子技術(shù)基礎(chǔ)第4章 門(mén)電路與組合邏輯電路4.2 數(shù)制與編制4.3 基本邏輯門(mén)電路及其應(yīng)用4.4 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)4.5 常用集成組合邏輯電路4.1 數(shù)字電路概述4.1 數(shù)字電路概述電子技術(shù)中的工作信號(hào)是模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)：隨時(shí)間連續(xù)的信號(hào)。鋸齒波信號(hào)tutu正弦波信號(hào)返回能力知識(shí)點(diǎn)1 數(shù)字信號(hào)的波形與參數(shù)數(shù)字信號(hào)：不隨時(shí)間連續(xù)變化，是躍變的。尖頂波信號(hào)tutu方波信號(hào)數(shù)字電子電路：工作信號(hào)為數(shù)字信號(hào)的電路。數(shù)字信號(hào)也稱(chēng)為脈沖信號(hào)。返回1.分析門(mén)電路與組合邏輯電路的輸入、輸出之間的邏輯關(guān)系。2

29、.分析觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路的輸入、輸出之間的邏輯關(guān)系。數(shù)字電路研究的問(wèn)題：數(shù)字電路的分析方法：主要是邏輯代數(shù)、卡諾圖、邏輯狀態(tài)表和波形圖。返回能力知識(shí)點(diǎn)1 數(shù)字信號(hào)的波形和參數(shù)實(shí)際脈沖信號(hào)的波形與參數(shù)：返回正脈沖0-5V+5V負(fù)脈沖+5V0-5V00脈沖的邏輯狀態(tài)高電平低電平返回 由于數(shù)字電路的工作信號(hào)不是高電平就是低電平，所以數(shù)字電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易集成、分析方便等主要特點(diǎn)。能力知識(shí)點(diǎn)2 數(shù)字電路的特點(diǎn)與應(yīng)用 由于數(shù)字電路具有上述特點(diǎn)，所以在計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、測(cè)量、通訊、雷達(dá)、廣播電視、儀器儀表等科技領(lǐng)域以及生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。返回?cái)?shù)字電路的應(yīng)用舉例鋼爐料位的自動(dòng)測(cè)量

30、系統(tǒng)：料返回測(cè)量原理分析:測(cè)桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí),門(mén)電路打開(kāi),傳遞信號(hào)記錄脈沖的個(gè)數(shù)，脈沖的個(gè)數(shù)就反映了料位的高度.顯示器5 8 0門(mén)電路計(jì)數(shù)器譯碼器返回 多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法和進(jìn)位規(guī)則稱(chēng)為數(shù)制，也就是計(jì)數(shù)的方法。在數(shù)字電路中通常采用二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。返回能力知識(shí)點(diǎn)1 數(shù)制4.2 數(shù)制與碼制 十進(jìn)制數(shù)采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十個(gè)不同的數(shù)碼來(lái)表示任何一位數(shù)，十進(jìn)制的基數(shù)是10， 進(jìn)位規(guī)律是“逢十進(jìn)一”，各數(shù)碼處在不同數(shù)位時(shí)，所代表的數(shù)值是不同的。1二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)返回二進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)是數(shù)字電路中最基本的數(shù)制，只有0和1兩個(gè)數(shù)碼，基數(shù)是2，進(jìn)位規(guī)律是“逢二進(jìn)一”，

31、每個(gè)數(shù)位的權(quán)是2的冪。十六進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù)采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)這十六個(gè)數(shù)碼表示的數(shù)，基數(shù)是16，進(jìn)位規(guī)律是“逢十六進(jìn)一”，每個(gè)數(shù)位的權(quán)是16的冪。返回 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為等值的二進(jìn)制數(shù)，方法為“除2取余數(shù)”法，一直除到商為0為止，然后把所得余數(shù)倒序排列，就是說(shuō)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)。如例4.1所示。2不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)返回例4.1 請(qǐng)把十進(jìn)制數(shù)29轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 解：轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖所示 所以（29）10=（11101）2返回 將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為等值的十進(jìn)制數(shù)，方法為“按權(quán)展開(kāi)”法，然

32、后再求和。如例4.2所示?！纠?.2】請(qǐng)把二進(jìn)制數(shù)1010110轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)解：（1010110）2=126+025+124+023+122+121+020=64+0+16+0+4+2+0=（86）10返回 十六進(jìn)制中有0-F共計(jì)16個(gè)數(shù)碼，它的每一位數(shù)碼正好和4位二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)，因此把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的方法是“從右往左每4位二進(jìn)制數(shù)一組進(jìn)行轉(zhuǎn)換”，如例4.3所示。例4.3 請(qǐng)把二進(jìn)制數(shù)（10101001011011）2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)返回十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)00000010001120010230011340100450101

33、5601106701117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F返回1010100101101110例4.3 請(qǐng)把二進(jìn)制數(shù)（10101001011011）2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。10110101101000B5A2所以（10101001011011）2=（2A5B）16返回 把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法為“從右往左把每一位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為4位二進(jìn)制數(shù)”。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)例4.4 請(qǐng)把十六進(jìn)制數(shù)（3C5D）16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。0011110101011100D5C3所以（3C5D）16=（001111000101110

34、1）2返回 把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的方法為“先把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，再把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)”。如例4.5所示。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)返回 把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法為“先把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，再把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)”。如例4.6所示。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)返回4.3 基本邏輯門(mén)電路及其應(yīng)用在數(shù)字電路中，門(mén)電路是最基本的邏輯元件，是組成數(shù)字電路的基本單元?！伴T(mén)”是一種開(kāi)關(guān)， 門(mén) 電 路ABY+5V門(mén)電路ABY0V能力知識(shí)點(diǎn)1基本邏輯門(mén)電路起傳送信號(hào)的作用。門(mén)開(kāi)，信號(hào)送出。門(mén)關(guān)閉，信號(hào)被封鎖。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)有一定的邏輯關(guān)系。返回門(mén)電路ABY輸入變量A和B滿(mǎn)足什

35、么邏輯關(guān)系“門(mén)電路”才能傳送信號(hào)。研究的問(wèn)題：在數(shù)字電路中，用“1”和“0”表示兩種相反的工作狀態(tài)：0+3V低電平高電平1低電平0晶體管飽和1晶體管截止0高電平返回基本邏輯門(mén)電路1.與門(mén)電路(b)圖中，當(dāng)A ,B ,C都是高電平時(shí),F才是高電平，否則F就是低電平。與邏輯：(a)圖中，當(dāng)開(kāi)關(guān)A、B都閉合時(shí)，燈F 才亮，否則燈F不亮。返回邏輯功能分析：當(dāng)A、B 、C中有一個(gè)是低電平時(shí),F就是低電平;當(dāng)A、B、C都是高電平時(shí),F才是高電平。當(dāng)A=B=+3V,C=0V時(shí)由于二極管DC的陰極電位比二極管DA和DB低，所以DC導(dǎo)通,忽略二極管的正向壓降,輸出端F的電位VF= 0V,輸出為低電平。當(dāng)A=B

36、= C = +3V時(shí)二極管DA DB DC都導(dǎo)通,忽略二極管的正向壓降,輸出端F的電位VF=+3V, 輸出為高電平。返回邏輯表達(dá)式：當(dāng)A、B 、C中有一個(gè)是低電平時(shí),F就是低電平;當(dāng)A、B、C都是高電平時(shí),F才是高電平。有0出0，全1出1。AFBC00001000010011000010101001101111返回2.或門(mén)電路(b)圖中，當(dāng)A ,B ,C中只有一個(gè)是高電平時(shí),F就是高電平；當(dāng)A ,B ,C全為低電平時(shí)，F(xiàn)才是低電平。(a)圖中，當(dāng)開(kāi)關(guān)A、B只有一個(gè)閉合時(shí)，燈F就亮；當(dāng)開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)時(shí)，燈F才不亮。 或邏輯：返回邏輯功能分析：當(dāng)A、B 、C中有一個(gè)是高電平時(shí),F就是高電平;當(dāng)A、B

37、、C都是低電平時(shí),F才是低電平。當(dāng)A=+3V,B=C=0V時(shí)由于二極管DA的陽(yáng)極電位比二極管DB和DC高，所以DA導(dǎo)通,忽略二極管的正向壓降,輸出端F的電位VF=+3V,輸出為高電平。當(dāng)A=B = C = 0時(shí)二極管DA DB DC都導(dǎo)通,忽略二極管的正向壓降,輸出端F的電位VF=0V, 輸出為低電平。返回邏輯表達(dá)式：當(dāng)A、B 、C中有一個(gè)是高電平時(shí),F就是高電平;當(dāng)A、B、C都是低電平時(shí),F才是低電平。有1出1，全0出0。AFBC00001001010111010011101101111111返回3.非門(mén)電路(b)圖中，當(dāng)A是高電平時(shí),F就是低電平；當(dāng)A是低電平時(shí)，F(xiàn)才是高電平。(a)圖中，

38、當(dāng)開(kāi)關(guān)A閉合時(shí)，燈F不亮；當(dāng)開(kāi)關(guān)A打開(kāi)時(shí)，燈F才亮。 非邏輯：返回邏輯功能分析：當(dāng)A是高電平時(shí),F就是低電平;當(dāng)A是低電平時(shí),F就是高電平。當(dāng)A=+3V時(shí)晶體管T飽和導(dǎo)通。忽略晶體管的管壓降,輸出端F的電位VF= 0V,輸出為低電平。當(dāng)A= 0時(shí)晶體管T截止,由于二極管的鉗位作用，輸出端F的電位VF=3V, 輸出為高電平。返回邏輯表達(dá)式：當(dāng)A是高電平時(shí),F就是低電平;當(dāng)A是低電平時(shí),F就是高電平。輸入、輸出反相位。AF0110返回其他常用門(mén)電路1.與非門(mén)電路與非邏輯：(a)圖中，與門(mén)和非門(mén)串聯(lián)，即先與 后非。邏輯表達(dá)式：返回常用的與非門(mén)74LS00的管腳圖與外型圖返回2.或非門(mén)電路或非邏輯：(

39、a)圖中，或門(mén)和非門(mén)串聯(lián)，即先或 后非。邏輯表達(dá)式：返回有0出0，全1出1。有1出1，全0出0。輸入與輸出反相?；鹃T(mén)電路小結(jié)返回有0出1，全1出0。有1出0，全0出1。返回【例4.7】?jī)陕饭收蠄?bào)警控制電路。返回工作原理分析：工作指示燈110011001系統(tǒng)正常工作時(shí)，A=B=1。工作指示燈亮；繼電器線圈通電，控制對(duì)象工作。返回110101010系統(tǒng)B路出現(xiàn)故障，即B=0。B路工作指示燈不亮；揚(yáng)聲器響，繼電器斷電，控制對(duì)象停止工作。返回S1、S2為搶答開(kāi)關(guān)，L1、L2是兩組的指示燈。蜂鳴器響，表示搶答有效！【例4.8】?jī)陕窊尨鹌?。返回工作原理分析：指示燈不亮，蜂鳴器不響。未搶答之前，S1、S2

40、都接低電平。1001000返回?fù)尨痖_(kāi)始，S1先接高電平。10011000011蜂鳴器響1指示燈亮，蜂鳴器響，表示搶答有效！返回S2后接高電平：10011000011蜂鳴器響1L2指示燈不亮，表示搶答無(wú)效！10返回4.4組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)組合邏輯電路：由基本邏輯門(mén)電路組成。分析方法：邏輯代數(shù)能力知識(shí)點(diǎn)1 邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)在邏輯代數(shù)中，邏輯函數(shù)的變量只能取兩個(gè)值，即0和1。這里的0和1只是表示兩個(gè)對(duì)立的邏輯狀態(tài)，如電位的高低，開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)，晶體管的導(dǎo)通與截止，有信號(hào)和無(wú)信號(hào)等。返回1.基本邏輯運(yùn)算邏輯（與）：邏輯乘法（邏輯與）邏輯（或）：邏輯加法（邏輯或）邏輯（非）：邏輯非（邏輯反）返

41、回運(yùn)算規(guī)則：邏輯乘邏輯加邏輯非返回2.基本運(yùn)算法則返回A+AB=A返回反演率的證明返回3.邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)【例4.9】被吸收返回【例4.10】反演率被吸收返回【例4.11】被吸收返回能力知識(shí)點(diǎn)2 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)舉例1. 組合邏輯電路的分析分析步驟：（1）已知邏輯圖（2）寫(xiě)出邏輯表達(dá)式（3）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式（4）列出狀態(tài)表（5）分析邏輯功能返回分析下圖的邏輯功能。 【例4.12】解返回真值表相同為“0”不同為“1”異或門(mén)=1返回&ABF11分析下圖的邏輯功能。 【例4.13】解返回真值表相同為“1”不同為“0”同或門(mén)=1返回2. 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)分析步驟：（1）已知任務(wù)要求（2）列出狀態(tài)

42、表（3）寫(xiě)出邏輯表達(dá)式（4）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式（5）畫(huà)出邏輯電路返回要求：三人用A、B、C表示。每人一個(gè)按鍵，如果同意按鍵，反對(duì)不按鍵。表決結(jié)果F用指示燈表示，多數(shù)同意指示燈亮，否則指示燈不亮。（1） 三人A、B、C表決情況為輸入量，按鍵時(shí)為1，不按鍵時(shí)為0。表決結(jié)果F為輸出量，多數(shù)贊成時(shí)為1，否則為0。（2）根據(jù)題意列出邏輯狀態(tài)表設(shè)計(jì)三人表決電路。 【例4.14】解返回邏輯狀態(tài)表（3）寫(xiě)出邏輯表達(dá)式返回填項(xiàng)5. 根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯圖。用三個(gè)與門(mén)和一個(gè)或門(mén)實(shí)現(xiàn)（4）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式&1&ABBCF返回若用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)返回【例4.15】某學(xué)校舉辦師生聯(lián)歡晚會(huì)，教師持紅票入場(chǎng)，學(xué)生持黃票入場(chǎng)，持綠票者

43、師生均可入場(chǎng)。 試設(shè)計(jì)邏輯電路。解設(shè)輸入變量為A，B，C。A=1 教師A=0 學(xué)生B=1 紅票B=0 黃票C=1 有綠票C=0 無(wú)綠票F=1 可入場(chǎng)F=0 不準(zhǔn)入場(chǎng)返回（1）列邏輯狀態(tài)表A=1 教師A=0 B=1 紅票B=0 黃票C=1 有綠票C=0 無(wú)綠票F=1 可入場(chǎng)F=0 不準(zhǔn)入場(chǎng)學(xué)生11010111返回（2）寫(xiě)出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)11010111返回=1AB1C&F（4）根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯圖。返回 能完成二進(jìn)制數(shù)加法的組合邏輯電路稱(chēng)為加法器，它分為半加器和全加器兩種。4.5 常用組合邏輯電路能力知識(shí)點(diǎn)1 加法器返回在數(shù)字電路中，加法運(yùn)算是二進(jìn)制加法運(yùn)算，加法器是數(shù)字電路中最基本的運(yùn)算

44、單元。二進(jìn)制返回不考慮從低位送來(lái)的進(jìn)位信號(hào)只求本位的和。半加器真值表A 加數(shù)B 被加數(shù)S 本位和C 進(jìn)位返回真值表半加器的邏輯表達(dá)式半加器可以由異或門(mén)組成。返回半加器也可以由與非門(mén)組成。半加器的邏輯符號(hào)半加器的功能：完成一位二進(jìn)制加法運(yùn)算。返回全加器全加器的功能：完成多位二進(jìn)制加法運(yùn)算。Ai 加數(shù)；Bi 被加數(shù)；Ci-1 低位的進(jìn)位；Si 本位和；Ci 進(jìn)位。邏輯符號(hào)AiBiCi-1SiCi返回邏輯狀態(tài)表返回【例4.16】四位二進(jìn)制加法運(yùn)算。A=1101, B=1011, A+B=?1101101100011111A+B=11000返回 1普通編碼器 普通編碼器的特點(diǎn)是任何時(shí)刻只允許對(duì)一個(gè)輸入

45、信息進(jìn)行編碼，即任何時(shí)刻輸入信息中只能有一個(gè)為邏輯1，若同時(shí)有兩個(gè)邏輯1輸入，編碼就會(huì)出錯(cuò)。最常用的是4線-2線編碼器和8線-3線編碼器。能力知識(shí)點(diǎn)2 編碼器 編碼就是將文字、數(shù)字、符號(hào)等信息用二進(jìn)制代碼表示的過(guò)程。能實(shí)現(xiàn)編碼的電路稱(chēng)為編碼器，編碼器有普通編碼器和優(yōu)先編碼器兩種。m個(gè)輸出端最多能對(duì)2m個(gè)輸入信號(hào)編碼。返回 4線-2線編碼器指的是輸入為4個(gè)信號(hào)，輸出為2位的二進(jìn)制代碼，用I表示輸入，用Y表示輸出，真值表如表所示。4線-2線編碼器返回 8線-3線編碼器指的是輸入為8個(gè)信號(hào)，輸出為3位的二進(jìn)制代碼，用I表示輸入，用Y表示輸出，真值表如表所示。8線-3線編碼器返回 優(yōu)先編碼器的特點(diǎn)是允

46、許兩個(gè)以上邏輯1同時(shí)輸入，但輸入的信號(hào)有優(yōu)先順序，電路只對(duì)其中優(yōu)先級(jí)別最高的輸入信號(hào)進(jìn)行編碼。2.優(yōu)先編碼器返回常用的8線-3線優(yōu)先編碼器的集成電路為74LS148，其管腳圖和功能表如下圖所示。返回輸入端，I7的優(yōu)先級(jí)最高使能控制端，低電平有效輸出端，低電平有效選通輸出端，低電平有效擴(kuò)展輸出端，低電平有效返回能力知識(shí)點(diǎn)3 譯碼器和顯示器譯碼就是將二進(jìn)制代碼翻譯成十進(jìn)制數(shù)和對(duì)應(yīng)的信號(hào)。譯碼器的輸入：一組二進(jìn)制代碼譯碼器的輸出：一組高低電平信號(hào)二進(jìn)制譯碼器將n種輸入的組合翻譯成2n種電路狀態(tài)。也叫n2n線譯碼器。返回兩位二進(jìn)制譯碼器的工作原理分析：輸入：兩位二進(jìn)制代碼輸出：四個(gè)相應(yīng)的信號(hào)2線4線譯

47、碼器返回功能表工作原理分析：每一組二進(jìn)制代碼，對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出信號(hào)。0011100000返回集成二進(jìn)制譯碼器CT4139（74LS139）集成二進(jìn)制譯碼器介紹：控制端，低電平有效。輸入端輸出端，低電平有效。返回CT4139的功能表工作原理分析：1011111000110100返回74LS139管腳圖一片139中含兩個(gè)2-4譯碼器返回【例4.17】用5片CT4139擴(kuò)展成4線16線譯碼器。4個(gè)輸入端16個(gè)輸出端(1)(4)片的控制端(5)片的功能是片選(1) (4)片的功能是譯碼返回0000001111111111111111100110110返回001111111011111111111返回二十進(jìn)

48、制譯碼器4個(gè)輸入端10個(gè)輸出端4線10線譯碼器返回工作原理分析：返回0000101000000101110000001101101001返回?cái)?shù)字顯示譯碼器 在數(shù)字系統(tǒng)中，需要將運(yùn)算結(jié)果用我們習(xí)慣的十進(jìn)制顯示出來(lái)，這就要用到顯示譯碼器。顯示譯碼器：4個(gè)輸入端， 7個(gè)輸出端；稱(chēng)為七段顯示譯碼器。七段顯示譯碼器輸出端接顯示器件。 常用的顯示器件有半導(dǎo)體數(shù)碼管和液晶顯示器。返回1. 半導(dǎo)體數(shù)碼管(LED)由七個(gè)發(fā)光二極管組成，搭成十進(jìn)制數(shù)碼的七個(gè)字段。發(fā)光二極管的工作電壓為1V2.5V。返回abcdfga b c d e f g1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0

49、 1e半導(dǎo)體數(shù)碼管(LED)的顯示返回2. 液晶顯示器(LCD) 由液態(tài)晶體組成，在液態(tài)晶體薄層上外加電壓，改變其光學(xué)特性而進(jìn)行顯示。 由于液晶顯示器具有工作電壓低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，所以得到廣泛應(yīng)用。返回3. 七段顯示譯碼器七段顯示譯碼器：4個(gè)輸入端， 7個(gè)輸出端；輸出端接LED或LCD顯示器件。目前常用的七段顯示譯碼器有CT4047（74LS47)和CT4048（74LS48)。具體電路連接如下：限流電阻數(shù)碼管返回七段顯示譯碼器CT4048（74LS48)介紹。CT4048（74LS48) 是高電平譯碼，應(yīng)配接共陰極的數(shù)碼管。輸入端輸入端輸出端試燈輸入端，低電平有效。當(dāng)此端為低電平時(shí)，顯示

50、器件所有字段都亮。滅燈輸入端，低電平有效。當(dāng)此端為低電平時(shí)，顯示器件所有字段都不亮。返回七段顯示譯碼器CT4048（74LS48)介紹。滅燈輸入端，低電平有效。當(dāng)此端為低電平時(shí)，顯示器件所有字段都不亮。滅零輸入端，低電平有效。當(dāng)此端為低電平時(shí)，且A=B=C=D=0時(shí)，顯示器件所有字段都不亮。返回第4章結(jié) 束電子技術(shù)基礎(chǔ)第5章 時(shí)序邏輯電路5.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.2 寄存器5.3 計(jì)數(shù)器數(shù)字電路組合邏輯電路時(shí)序邏輯電路由邏輯門(mén)組成由觸發(fā)器組成輸出信號(hào)隨著輸入信號(hào)消失輸出信號(hào)沒(méi)有消失。具有記憶功能！返回5.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器5.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為0或1；輸出狀態(tài)不僅和現(xiàn)時(shí)的輸入

51、有關(guān)，還與原來(lái)的輸出狀態(tài)有關(guān)；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有記憶功能。目前常用的有R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器等。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的內(nèi)部由邏輯門(mén)組成；返回能力知識(shí)點(diǎn)1 R-S觸發(fā)器 1.基本R-S觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)反饋線兩個(gè)輸入端兩個(gè)輸出端，狀態(tài)相反。負(fù)脈沖低電平使觸發(fā)器輸出0或1。返回2.邏輯功能分析：設(shè)原狀態(tài)：0101110輸出仍保持：0返回RD=0, SD=1時(shí),不論原來(lái)狀態(tài)如何，Q = 0 。設(shè)原狀態(tài)：0110011輸出變?yōu)椋?RD=1, SD=0時(shí),不論原來(lái)狀態(tài)如何，Q = 1 。返回設(shè)原狀態(tài)：011110輸出仍為：100返回設(shè)原狀態(tài)：101101輸出仍為：011RD=1, SD=1時(shí), Q 保持原

52、來(lái)狀態(tài)不變。返回設(shè)原狀態(tài)：01001輸出全為1，實(shí)際工作中這是不允許出現(xiàn)的！因?yàn)椋?dāng)RD、SD的低電平信號(hào)消失后，輸出端的狀態(tài)不能確定。1當(dāng)RD=SD=0同時(shí)變?yōu)?時(shí)，翻轉(zhuǎn)快的門(mén)輸出變?yōu)?，另一個(gè)不翻轉(zhuǎn)。例如，B門(mén)翻轉(zhuǎn)快.11001返回真值表:1101010100不定同時(shí)變1后輸出狀態(tài)不能確定。置1端置0端基本R-S觸發(fā)器是其它觸發(fā)器組成的一部分，其作用是預(yù)置其它觸發(fā)器的初始狀態(tài)。返回能力知識(shí)點(diǎn)2 J-K觸發(fā)器 主從型JK觸發(fā)器是由兩個(gè)可控RS觸發(fā)器外加一個(gè)非門(mén)組成。其中F1和F2為RS觸發(fā)器。主觸發(fā)器從觸發(fā)器時(shí)鐘脈沖反饋線返回功能分析：時(shí)鐘沒(méi)來(lái)之前，首先將觸發(fā)器置0，即C=0時(shí),主觸發(fā)器不工

53、作，從觸發(fā)器工作，接收信息。0C=1時(shí)，主觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器不工作；01001返回（1）J=1 , K=00當(dāng)C=1時(shí)，主觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器不工作；1010001返回（1）J=1 , K=00101010當(dāng)C=0時(shí)，主觸發(fā)器不工作，從觸發(fā)器工作；接收信息。011后沿返回（2）J=1 , K=10當(dāng)C=1時(shí)，主觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器不工作；1110001返回（2）J=1 , K=10111010當(dāng)C=0時(shí)，主觸發(fā)器不工作，從觸發(fā)器工作；接收信息。011后沿返回（2）J=1 , K=11當(dāng)C=1時(shí)，主觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器不工作；1110110返回（2）J=1 , K=111110110當(dāng)C=0時(shí)

54、，主觸發(fā)器不工作，從觸發(fā)器工作；接收信息。010由上分析可見(jiàn)：當(dāng)J=1，K=1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖的后沿來(lái)到時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，原來(lái)是0就翻成1，原來(lái)是1就翻成0。返回真值表真值表和邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)應(yīng)用：組成分頻器、寄存器和計(jì)數(shù)器。觸發(fā)器后沿翻轉(zhuǎn)返回CKJ【例5.1】已知JK觸發(fā)器的輸入波形如圖所示，試畫(huà)出 的波形。返回【例5.2】已知JK觸發(fā)器如圖所示，試畫(huà)出在 時(shí)鐘脈沖的作用下，輸出端Q的波形。解J-K觸發(fā)器接成計(jì)數(shù)狀態(tài)，組成2分頻器。返回能力知識(shí)點(diǎn)3 D 觸發(fā)器 為了解決空翻問(wèn)題，由六個(gè)與非門(mén)組成維持阻塞型D觸發(fā)器，邏輯電路如圖所示。&e&f&c&d&a&bDC邏輯符號(hào)觸發(fā)器前沿翻轉(zhuǎn)一個(gè)輸入端返回

55、其翻轉(zhuǎn)過(guò)程請(qǐng)自行分析。真值表D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)變化。返回【例5.3】畫(huà)出D觸發(fā)器的輸出波形。解返回(74LS73)J-K觸發(fā)器的管腳圖(74LS74)D觸發(fā)器的管腳圖返回5.2 寄存器寄存器：數(shù)碼寄存器和移位寄存器。寄存器的組成：觸發(fā)器及其附加邏輯門(mén)。寄存數(shù)碼的位數(shù)：n個(gè)觸發(fā)器可以寄存n位數(shù)碼。寄存數(shù)碼的輸入方式：并行輸入與串行輸入。寄存數(shù)碼的輸出方式：并行輸出與串行輸出。返回返回能力知識(shí)點(diǎn)1 數(shù)碼寄存器 四位數(shù)碼寄存器分析：送入寄存數(shù)碼1 0 1 1清零0 0 0 0寄存數(shù)碼0 1 0 01 0 1 1取出數(shù)碼1 0 1 1能力知識(shí)點(diǎn)2 移位寄存器 移位：來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，寄存器就

56、寄存一位數(shù)碼，所存的數(shù)碼在時(shí)鐘脈沖的作用下，向左或向右移動(dòng)。根據(jù)移位的方向，分成左移寄存器、右移寄存器和雙向移位寄存器。寄存數(shù)碼的輸入、輸出方式：1.串行輸入、串行輸出；2.串行輸入、并行輸出；3.并行輸入、串行輸出；4.并行輸入、并行輸出；返回四位左移寄存器數(shù)碼左移一位清零左移控制端為高電平 0 0 0 01C=1,送最高位110000 1 0 0 0C=2,送次高位111111返回左移控制端左移：在移位脈沖作用下，寄存器中的數(shù)碼依次由高位向低位移動(dòng)一位，稱(chēng)為左移。反之，稱(chēng)為右移。數(shù)碼左移二位 寄存數(shù)碼：1101返回工作原理分析：C=3,送次低位0 0 0 0 0110000 1 0 0 0

57、11111數(shù)碼左移三位0101011C=4,送最低位1110111011數(shù)碼左移四位經(jīng)4個(gè)移位脈沖，數(shù)碼1101存入寄存器中。若要串行取出1101，需經(jīng)4個(gè)時(shí)鐘脈沖，從最低位觸發(fā)器的輸出端取出。左移控制端返回74LS173四位寄存器：并入、并出工作方式。集成寄存器簡(jiǎn)介 送數(shù)控制端，低電平有效。取數(shù)控制端，低電平有效。清零端，高電平有效。寄存指令，高電平有效。返回清零寄存數(shù)碼過(guò)程：送數(shù)控制端置00接入時(shí)鐘脈沖加入寄存數(shù)碼 1 0 1 01010數(shù)碼被寄存取數(shù)控制端置00取出1010 1 0 1 0 1 0 1 0返回返回5.3 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器： 累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)?？梢赃M(jìn)行加法計(jì)數(shù)、減法計(jì)數(shù)及可逆

58、計(jì)數(shù)。工作方式：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器種類(lèi)：N進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；同步和異步。返回能力知識(shí)點(diǎn)1 二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 異步：時(shí)鐘脈沖只加在最低位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖端，相鄰高位觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖由相鄰低位觸發(fā)器的輸出信號(hào)提供。因此各個(gè)觸發(fā)器輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間不同，故被稱(chēng)為異步。四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器1.異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。圖5.10 四位二進(jìn)制的異步加法計(jì)數(shù)器分析步驟:1. 寫(xiě)出輸入端的邏輯表達(dá)式圖5.10 四位二進(jìn)制的異步加法計(jì)數(shù)器J2 = K2 = 1J1 = K1 = 1J0 = K0 = 1J3 = K3 = 123QC=返回C0 0 0 001 120 1030 0 1 1450 1

59、0 1 670 1 1 1 82 . 列狀態(tài)表 00 0 01 0 11 00 0C91011121314158000011 0 0 01 0 0 110 101 0 1 11 1 0 1 1 1 1 1 0 01 0 1111160000返回 計(jì)數(shù)器輸出波形：圖5.11 四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作波形返回能力知識(shí)點(diǎn)2 N 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器：返回【例5.4】分析十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)原理。圖5.12 例5.4的圖這是一個(gè)異步加法計(jì)數(shù)器。 它的計(jì)數(shù)方法是：第一步：清零，Q3Q2Q1Q0=0000。第二步開(kāi)始計(jì)數(shù)：從時(shí)鐘控制端輸入一個(gè)脈沖，輸出端就以一個(gè)四位二進(jìn)制的形式輸出0001；第二個(gè)脈沖下降

60、到來(lái)時(shí)，再加1，輸出0010依此類(lèi)推，分別輸出對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸出1001后的脈沖到來(lái)時(shí)，Q3=Q1=1輸入與非門(mén)然后清零，即輸出Q3Q2Q1Q0=1111。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下： 返回狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：從而構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。返回能力知識(shí)點(diǎn)3 集成計(jì)數(shù)器 1. CT4090(74LS90) 集成計(jì)數(shù)器 74LS90 內(nèi)部含有兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)電路，一個(gè)是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(C0為時(shí)鐘，Q0為輸出端)，另一個(gè)是五進(jìn)制計(jì)數(shù)器(C1為時(shí)鐘，Q3Q2Q1為輸出端)。內(nèi)部邏輯電路返回CT4090(74LS90) 計(jì)數(shù)器是2510進(jìn)制計(jì)數(shù)器。返回置9端，高電平有效。置0端，高電平有效。返回【例5.5】分析N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的