電工電子技術(shù)與技能 電子教案（10-13章）（）

YCF電工電子技術(shù)與技能電子教案（10-13章）

電工電子技術(shù)與技能

（多學(xué)時(shí)）（第2版）

第一部分電路基礎(chǔ)項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)室與安全用電項(xiàng)目二直流電路*項(xiàng)目三磁場(chǎng)及電磁感應(yīng)項(xiàng)目四電容和電感項(xiàng)目五單相正弦交流電路項(xiàng)目六三相正弦交流電路第二部分模擬電子技術(shù)項(xiàng)目七電子實(shí)訓(xùn)室的認(rèn)識(shí)與基本技能訓(xùn)練項(xiàng)目八常用半導(dǎo)體器件項(xiàng)目九整流、濾波和穩(wěn)壓電路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器第三部分?jǐn)?shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路項(xiàng)目十三數(shù)字電路的應(yīng)用目

錄項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.1基本放大電路*10.2低頻功率放大器10.3集成運(yùn)算放大器10.4振蕩器10.5共射放大電路的安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)回目錄項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.1基本放大電路10.1.1共射放大電路組成原理放大器的主要功能是放大電信號(hào)，即把微弱的輸入信號(hào)通過(guò)電子元器件的控制作用，將直流電源功率轉(zhuǎn)換成一定強(qiáng)度的、隨輸入信號(hào)變化而變化的輸出功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器回章首頁(yè)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器1.基本共射放大電路的組成輸入回路和輸出回路的公共端是發(fā)射極，可見(jiàn)這是一個(gè)共發(fā)射極放大電路，簡(jiǎn)稱共射放大電路基本共射放大電路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.基本共射放大電路各元器件的作用三極管VT是放大電路的核心元件電源VCC是放大器的能源，它和阻值合適的Rb、Rc相配合Rb是基極偏流電阻Rc是集電極負(fù)載電阻耦合電容C1和C2分別接在放大電路的輸入端和輸出端表示符號(hào)的規(guī)定：直流量用大寫字母大寫腳標(biāo)符號(hào)，如IB、UBE；交流量用小寫字母小寫腳標(biāo)符號(hào)，如ib、ube；總變化量是交流量疊加在直流量上，用小寫字母大寫腳標(biāo)符號(hào)，如iB、uBE項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.1.2共射放大電路的直流通路和交流通路1.直流通路放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路的直流通路放大電路的靜態(tài)工作情況放大器的直流通路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.交流通路放大器輸入端輸入信號(hào)時(shí)，電路的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)放大電路的交流通路放大電路的交流通路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.1.3放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)1.靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大電路的影響放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路中各點(diǎn)的電位及各支路的電流，都是直流量和交流量的疊加靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置是否合理，將直接影響到放大電路能否正常工作項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.放大電路的非線性失真失真和非線性失真截止失真放大電路的截止失真和克服飽和失真放大電路的飽和失真和克服項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器3.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的估算時(shí)，應(yīng)先畫(huà)出放大電路的直流通路，然后求解直流通路4.共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試在實(shí)驗(yàn)電路板上（或EWB平臺(tái)上），搭接單管共射放大電路。用萬(wàn)用表測(cè)量該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并與估算結(jié)果進(jìn)行比較項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.1.4放大電路的性能指標(biāo)及含義放大器的電壓放大倍數(shù)放大器的輸入電阻放大器的輸出電阻放大器的通頻帶放大器的電壓放大倍數(shù)放大器的輸入電阻和輸出電阻開(kāi)環(huán)與閉環(huán)的幅頻特性項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.1.5分壓式偏置穩(wěn)定放大電路的原理分壓式偏置穩(wěn)定電路該電路有如下兩個(gè)特點(diǎn)：利用電阻Rb1和Rb2分壓來(lái)穩(wěn)定基極電位。利用發(fā)射極電阻Re來(lái)獲得反映電流IE變化的信號(hào)，反饋到輸入端，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。分壓式偏置穩(wěn)定電路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.1.6射極輸出器的主要特點(diǎn)射極輸出器射極輸出器具有以下特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)小于但近似等于1輸入電阻高輸出電阻低射極輸出器項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.1.7多級(jí)放大電器的耦合方式及特點(diǎn)放大器的輸入信號(hào)往往都很微弱，一般為毫伏級(jí)或微伏級(jí)，為了推動(dòng)負(fù)載工作需用多級(jí)放大電路對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行連續(xù)放大多級(jí)放大電路中每?jī)蓚€(gè)單級(jí)放大電路之間的連接稱為耦合常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合光電耦合多級(jí)放大電路組成方框圖項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.1.8放大電路應(yīng)用——光電檢測(cè)及控制三極管放大電路有比較廣的應(yīng)用，若要把微弱的電信號(hào)放大，就可使用三極管放大電路光電檢測(cè)與控制電路可作為探測(cè)器，用于安防系統(tǒng)，如保護(hù)銀行不允許其他人進(jìn)入等重要場(chǎng)所項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.2低頻功率放大器10.2.1低頻功率放大器的基本參數(shù)要求和分類1.低頻功率放大器的功能功率放大器功率放大器和電壓放大器的對(duì)比回章首頁(yè)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.低頻功率放大器的基本參數(shù)低頻功率放大器的輸出功率Po電源供給的直流功率PDC放大器的效率3.低頻功率放大器的分類按工作方式來(lái)分——甲類放大、乙類放大、甲乙類放大按電路形式來(lái)分——單管功率放大器、變壓器耦合功率放大器、互補(bǔ)推挽功率放大器互補(bǔ)推挽功率放大器主要有OCL電路和OTL電路兩種形式項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.2.2集成功放及其應(yīng)用1.集成電路將整個(gè)電路中的晶體管、電阻、電容和導(dǎo)線集中制作在一小塊（面積約為0.5mm2）硅片上，封裝成為一個(gè)整體器件，稱為集成電路（IC，IntegratedCircuit）半導(dǎo)體集成電路按其集成度來(lái)分有小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）；按其功能來(lái)分有數(shù)字集成電路和模擬集成電路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.集成功放及其應(yīng)用集成功率放大電路是指單片集成電路，即把包括功放管在內(nèi)的元器件都做在一塊芯片上，完成功率放大的功能集成功率放大電路性能穩(wěn)定、可靠，能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，有的集成功率放大電路內(nèi)還具有過(guò)載保護(hù)和熱切斷保護(hù)電路，當(dāng)輸出過(guò)載或輸出短路均能起保護(hù)作用，避免器件損壞項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.3集成運(yùn)算放大器10.3.1反饋的概念及類型1.反饋的基本概念反饋反饋支路開(kāi)環(huán)、閉環(huán)反饋放大器的組成正反饋、負(fù)反饋反饋系數(shù)、開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)、閉環(huán)放大倍數(shù)回章首頁(yè)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.反饋放大器的類型判斷反饋極性交流反饋和直流反饋電壓反饋和電流反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋?lái)?xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.3.2負(fù)反饋對(duì)放大電路性能影響交流負(fù)反饋雖然使放大器的放大倍數(shù)減小，但可使放大器其他性能得到改善提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性減小放大器的非線性失真展寬放大器的通頻帶改變輸入電阻和輸出電阻結(jié)論：負(fù)反饋使放大器的放大倍數(shù)減小，但使放大器其他性能得到改善；正反饋使放大器的放大倍數(shù)增大項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.3.3集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)與符號(hào)集成運(yùn)放是一種放大倍數(shù)很高的直接耦合放大器，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放集成運(yùn)放通常由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路組成集成運(yùn)放的組成集成運(yùn)放的外形、引腳排列及電路圖符號(hào)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.3.4反相放大器和同相放大器1.集成運(yùn)放線性應(yīng)用的條件和特點(diǎn)集成運(yùn)放線性應(yīng)用的必要條件：集成運(yùn)放必須引入深度負(fù)反饋集成運(yùn)放線性工作區(qū)的特點(diǎn)。虛短虛斷虛短和虛斷這兩個(gè)結(jié)論是分析集成運(yùn)放線性區(qū)應(yīng)用的重要依據(jù)，它簡(jiǎn)化了集成運(yùn)放電路的分析和計(jì)算過(guò)程項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.反相放大器和同相放大器功能認(rèn)識(shí)反相放大器和同相放大器是集成運(yùn)放的兩種基本放大電路，是其他各種運(yùn)算電路的基礎(chǔ)反相放大器正相放大器3.應(yīng)用實(shí)例項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.4振蕩器10.4.1LC振蕩器的主要特點(diǎn)1.自激振蕩的條件自激振蕩電路的定義產(chǎn)生自激振蕩必須同時(shí)滿足兩個(gè)基本條件：相位平衡條件幅值平衡條件自激振蕩兩個(gè)條件中，關(guān)鍵是相位平衡條件振蕩電路是由放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)兩大主要部分組成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)正弦波振蕩器可分為L(zhǎng)C振蕩器、RC振蕩器及石英晶體振蕩器回章首頁(yè)自激振蕩器方框圖項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.LC振蕩電路LC振蕩器分為變壓器反饋式和三點(diǎn)式LC振蕩器的振蕩頻率范圍一般為一兆到幾百兆赫各種LC振蕩器項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.4.2石英晶體振蕩器的主要特點(diǎn)石英晶體諧振器是石英晶體振蕩器的核心元件壓電效應(yīng)、諧振串聯(lián)型石英晶體振蕩器、并聯(lián)型石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器的突出優(yōu)點(diǎn)是振蕩頻率非常穩(wěn)定，常用于電子鐘、精確計(jì)時(shí)儀器和通信設(shè)備上石英晶體諧振器的外形、結(jié)構(gòu)和電路圖符號(hào)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.5共射放大電路的安裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)10.5.1共射放大電路的組裝步驟組裝步驟如下：電子元器件的檢驗(yàn)與篩選外觀質(zhì)量檢驗(yàn)參數(shù)性能測(cè)試電子元器件的安裝回章首頁(yè)元器件在電路板上固定的方式項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器*10.5.2靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法和步驟放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法和步驟如下:接通電源，在Ui=0的條件下，調(diào)節(jié)電位器RP，使集電極電流為靜態(tài)工作電流IC測(cè)量IC有兩種方法用直流電壓表和直流電流表測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的其他數(shù)據(jù)項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.5.3主要性能指標(biāo)的測(cè)試電壓放大倍數(shù)的測(cè)量輸入電阻的測(cè)量輸出電阻的測(cè)量放大器輸入電阻測(cè)量線路放大器輸出電阻測(cè)量線路項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器10.5.4安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)練1.實(shí)訓(xùn)目的學(xué)會(huì)連接并焊接電子線路板，組裝單管電壓放大器電路。掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)試方法。學(xué)會(huì)用示波器觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出電壓波形的影響。掌握測(cè)量放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法。了解放大電路輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量方法。項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器2.實(shí)訓(xùn)儀器和器材實(shí)訓(xùn)儀器直流穩(wěn)壓電源，1臺(tái)交流毫伏表，1臺(tái)雙蹤示波器，1臺(tái)萬(wàn)用表，1只實(shí)訓(xùn)元器件項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器3.實(shí)訓(xùn)線路單管電壓放大器電路原理圖單管電壓放大器印制電路板圖項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器4.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容檢測(cè)各元器件的性能，進(jìn)行篩選。根據(jù)電原理圖和印制電路板圖，將篩選后的元器件插入印制電路板相應(yīng)的通孔中，并按規(guī)范安裝焊接。接通電源，在Ui=0的條件下，調(diào)節(jié)電位器RP，使靜態(tài)工作電流IC=1mA。按表格要求，用萬(wàn)用表測(cè)量并計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，填入表內(nèi)。測(cè)量電壓放大倍數(shù)。測(cè)量輸入電阻。測(cè)量輸出電阻。觀察靜態(tài)工作點(diǎn)及輸入電壓太大對(duì)輸出電壓波形的影響。項(xiàng)目十放大電路與集成運(yùn)算放大器5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求說(shuō)明調(diào)整和測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)的方法?？偨Y(jié)本次安裝焊接過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。回答下列思考題：若測(cè)出靜態(tài)工作電流IC=0，但檢測(cè)UBE值卻是正常的，則電路中可能存在什么故障？若三極管發(fā)射結(jié)開(kāi)路，則在檢測(cè)電路靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)將出現(xiàn)什么不正常的現(xiàn)象？項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.1數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)11.2邏輯門電路*11.3邏輯門電路的識(shí)別與判斷實(shí)訓(xùn)回目錄項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.1數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)11.1.1數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)和數(shù)字電路1.數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)是二值量信號(hào)：只有“0”和“1”兩種可能數(shù)字信號(hào)是依靠脈沖的有無(wú)、寬度、頻率來(lái)表達(dá)的，各種干擾與噪聲，只對(duì)脈沖的幅值有一定影響，一般不致于影響脈沖的有無(wú)回章首頁(yè)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2.數(shù)字電路處理數(shù)字信號(hào)的電子電路稱為數(shù)字電路數(shù)字電路的精度要求不高，功耗小，便于集成化，抗干擾能力強(qiáng)、工作速度高、可靠性好數(shù)字電路現(xiàn)都制成集成電路根據(jù)集成度分類根據(jù)工作速度分類根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分類項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.1.2二進(jìn)制數(shù)在數(shù)字電路中廣泛采用二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制采用“0”和“1”兩個(gè)數(shù)碼按照一定的規(guī)律排列起來(lái)表示數(shù)值的大小二進(jìn)制數(shù)是以2為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制，其計(jì)數(shù)規(guī)律是“逢二進(jìn)一”項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.1.38421BCD碼代碼、編碼二-十進(jìn)制碼，又稱為BCD（BinaryCodedDecimal）碼8421BCD碼項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.2邏輯門電路11.2.1基本邏輯門（與、或、非）的邏輯功能和符號(hào)邏輯變量邏輯關(guān)系邏輯電路最基本的邏輯關(guān)系有三種：與邏輯、或邏輯、非邏輯關(guān)系最基本的邏輯電路也有三種：與門電路、或門電路、非門電路回章首頁(yè)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1.與門電路及其邏輯功能測(cè)試與邏輯集成與門電路與邏輯表達(dá)式

與邏輯的基本運(yùn)算規(guī)則： 0·0=0，0·1=0，1·0=0，1·1=1 與邏輯表達(dá)式為：Y=A·B=AB與邏輯關(guān)系可總結(jié)為：“有0出0，全1為1”與門電路符號(hào)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2.或邏輯、或門電路及其邏輯功能測(cè)試或邏輯集成或邏輯電路或邏輯表達(dá)式 或邏輯的基本運(yùn)算規(guī)則：0＋0=0，0＋1=1，1＋0=1，1＋1=1 或邏輯表達(dá)式為：Y=A＋B或邏輯關(guān)系總結(jié)為：“有1出1，全0為0”

或門電路符號(hào)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)3.非邏輯、非門電路及其邏輯功能測(cè)試非邏輯集成非門電路非邏輯表達(dá)式 非邏輯的基本運(yùn)算規(guī)則：0=1和1=0 非邏輯表達(dá)式為：Y=A非門電路符號(hào)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.2.2復(fù)合邏輯門（與非、或非、與或非）的邏輯功能和符號(hào)1.與非門電路與非門電路是由與門和非門組合而成的邏輯表達(dá)式為：Y=A·B與非邏輯關(guān)系可總結(jié)為：“有0出1，全1為0”與非門電路符號(hào)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2.或非門電路或非門電路由或門和非門組合而成邏輯表達(dá)式為：Y=A+B或非邏輯關(guān)系可總結(jié)為：“有1出0，全0為1”或非門電路符號(hào)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.2.3TTL門電路的型號(hào)及使用常識(shí)1.TTL集成電路的型號(hào)TTL74系列數(shù)字集成電路是國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)電路，其品種通常有6大類74××（標(biāo)準(zhǔn)）74S××（肖特基，Schottky）74LS××（低功耗肖特基）74ALS××（先進(jìn)低功耗肖特基）74AS××（先進(jìn)肖特基）74H××（高速）TTL54系列數(shù)字集成電路項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2.TTL門電路使用中應(yīng)注意的問(wèn)題多余輸入端的處理對(duì)于與門、與非門電路，將多余輸入端經(jīng)過(guò)一個(gè)1～3kΩ的電阻接到電源正極對(duì)于或門、或非門電路，則將多余輸入端直接接地將多余輸入端和其他信號(hào)輸入端并聯(lián)使用對(duì)于與門、與非門電路，將多余輸入端接標(biāo)準(zhǔn)高電平對(duì)于或門、或非門電路，則將多余輸入端接低電平安裝、調(diào)試注意事項(xiàng)集成塊外引腳根部盡量不要彎曲，以免折斷注意電源電壓大小和極性，VCC盡量穩(wěn)定在+5V，以免損壞集成塊輸出高電平時(shí)，輸出端絕對(duì)不可碰地；輸出低電平時(shí)，輸出端絕對(duì)不可碰電源，以免損壞輸出端項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.2.4CMOS門電路的型號(hào)及使用常識(shí)1.CMOS集成電路的型號(hào)74系列高速CMOS電路共分為三大類產(chǎn)品HC為CMOS工作電平HCT為TTL電平HCU為無(wú)緩沖級(jí)的CMOS電路2.CMOS門電路使用中應(yīng)注意的問(wèn)題CMOS電路多余輸入端不能懸空在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中，CMOS集成塊引腳應(yīng)用金屬箔包好，裝入金屬盒內(nèi)屏蔽CMOS電路使用中其他注意的事項(xiàng)和TTL電路相同項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)11.2.5邏輯門電路應(yīng)用實(shí)例數(shù)字頻率計(jì)：用來(lái)測(cè)量周期信號(hào)頻率的，也就是用來(lái)測(cè)量被測(cè)信號(hào)在1s內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)數(shù)字頻率計(jì)工作原理項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)*11.3邏輯門電路的識(shí)別與判斷實(shí)訓(xùn)1.實(shí)訓(xùn)目的熟悉幾種常用門電路的邏輯功能，掌握其測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)儀器和器材74LS20，4輸入二與非門，1塊74LS27，3輸入三或非門，1塊74LS86，2輸入四異或門，1塊萬(wàn)用表，1臺(tái)電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（或數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱），1臺(tái)回章首頁(yè)項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)3.實(shí)訓(xùn)原理4.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容測(cè)試與非門(74LS20)邏輯功能測(cè)試或非門(74LS27)邏輯功能測(cè)試異或門(74LS86)邏輯功能

與非門或非門異或門

邏輯功能測(cè)試電路圖項(xiàng)目十一數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求整理有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出這些門的真值表和邏輯表達(dá)式。回答思考題。項(xiàng)目十二組合邏輯電路

和時(shí)序邏輯電路12.1組合邏輯電路12.2編碼器12.3譯碼器12.4觸發(fā)器12.5寄存器12.6計(jì)數(shù)器*12.7計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的使用實(shí)訓(xùn)回目錄項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.1組合邏輯電路12.1.1組合邏輯電路的特點(diǎn)和種類組合邏輯電路的定義組合邏輯電路的電路結(jié)構(gòu)描述組合邏輯電路邏輯功能的方法：邏輯表達(dá)式、真值表和邏輯圖等組合邏輯電路種類：常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、全加器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器等回章首頁(yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.1.2組合邏輯電路的讀圖方法和步驟組合邏輯電路的讀圖是指根據(jù)給定的邏輯電路圖，找出輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系，從而確定它的邏輯功能。組合邏輯電路的讀圖可按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)給定的邏輯電路圖寫出輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式列出輸出邏輯函數(shù)的真值表分析邏輯功能項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.2編碼器12.2.1編碼器的基本功能編碼、編碼器編碼器是多輸入多輸出組合電路回章首頁(yè)編碼器的方框圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.2.2集成編碼器及其使用1.集成編碼器74LS148（8線-3線優(yōu)先編碼器）輸入低電平有效各輸入端的優(yōu)先順序ENi為使能端（或稱輸入選通端）YEX為優(yōu)先編碼輸出端（或稱擴(kuò)展輸出端）74LS148的電路圖形符號(hào)和引腳排列圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路2.編碼器的應(yīng)用紅外遙控發(fā)射器中的編碼電路攝像機(jī)中的編碼器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路15.3譯碼器12.3.1譯碼器的基本功能譯碼、譯碼器按輸出端的功能不同，譯碼器可分成兩大類：通用譯碼器和顯示譯碼器回章首頁(yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.3.2集成通用譯碼器基本知識(shí)通用譯碼器能將給定的輸入二進(jìn)制數(shù)碼“翻譯”成相應(yīng)的狀態(tài)通用譯碼器有2線-4線譯碼器、3線-8線譯碼器、4線-16線譯碼器、4線-10線譯碼器等多種型號(hào)通用譯碼器的工作原理項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.3.3集成通用譯碼器的應(yīng)用用譯碼器作數(shù)據(jù)分配器用譯碼器作脈沖分配器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.3.4半導(dǎo)體數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理譯碼顯示電路：由顯示譯碼器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器組成常用的數(shù)字顯示器：熒光數(shù)碼管、輝光數(shù)碼管、半導(dǎo)體發(fā)光二極管數(shù)碼管、液晶顯示器等項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路1.半導(dǎo)體發(fā)光二極管數(shù)碼管（LED數(shù)碼管）以常用的七段數(shù)碼管為例（結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)右圖）2.液晶數(shù)碼管（LCD數(shù)碼管）液晶液晶數(shù)碼管的顯示屏有點(diǎn)陣式和分段式兩種液晶數(shù)碼管的優(yōu)點(diǎn)主要是電壓低、功耗小項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.3.5集成顯示譯碼器及其使用數(shù)字系統(tǒng)以各種代碼表示不同的數(shù)值，要讓數(shù)碼管能顯示數(shù)，首先要將代碼翻譯出來(lái)，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路“點(diǎn)亮”對(duì)應(yīng)顯示段。顯示譯碼器就是完成這一任務(wù)的器件74LS48引腳排列圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.4觸發(fā)器12.4.1基本RS觸發(fā)器的組成和邏輯功能1.時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路在任何時(shí)刻的輸出狀態(tài)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān)，還與電路的原來(lái)狀態(tài)有關(guān)時(shí)序邏輯電路一般由門電路和觸發(fā)器組合而成回章首頁(yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路2.基本RS觸發(fā)器特點(diǎn)及其邏輯功能測(cè)試觸發(fā)器的特點(diǎn)：觸發(fā)器是一種具有記憶功能的基本邏輯單元，它有兩個(gè)重要特征。觸發(fā)器輸出端有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器：用與非門組成的基本RS觸發(fā)器是由兩個(gè)與非門交叉反饋連接而成用與非門組成的基本RS觸發(fā)器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.4.2同步RS觸發(fā)器的特點(diǎn)和邏輯功能數(shù)字系統(tǒng)中，往往含有多個(gè)觸發(fā)器，所以要求觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻受到控制，以便各個(gè)觸發(fā)器能夠協(xié)調(diào)工作。需要在觸發(fā)器中引入一個(gè)同步控制信號(hào)。這個(gè)同步控制信號(hào)簡(jiǎn)稱同步信號(hào)，也稱為時(shí)鐘脈沖，用CP表示。觸發(fā)器的空翻同步RS觸發(fā)器及圖形符號(hào)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路*12.4.3JK觸發(fā)器1.JK觸發(fā)器的電路圖形符號(hào)2.JK觸發(fā)器的邏輯功能JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持、翻轉(zhuǎn)等功能。項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路*12.4.4D觸發(fā)器1.D觸發(fā)器的圖形符號(hào)2.D觸發(fā)器的邏輯功能D觸發(fā)器只具有置0、置1功能，即D觸發(fā)器的狀態(tài)由觸發(fā)時(shí)輸入信號(hào)決定。項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.4.5觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器是組成時(shí)序邏輯電路的基本單元，利用觸發(fā)器可以組成寄存器、計(jì)數(shù)器，還可以組成其他一些實(shí)用電路。1.組成分頻電路2.消除抖動(dòng)的電路用D觸發(fā)器構(gòu)成二分頻電路消除開(kāi)關(guān)抖動(dòng)電路項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.5寄存器12.5.1寄存器的功能和類型寄存器是一種用來(lái)暫時(shí)存放二進(jìn)制數(shù)碼的邏輯部件寄存器存放數(shù)據(jù)的方式有并行和串行兩種寄存器輸出數(shù)據(jù)的方式也有并行和串行兩種根據(jù)功能不同，寄存器可分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器回章首頁(yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.5.2集成移位寄存器的功能和工作過(guò)程1.右移寄存器數(shù)碼由低位觸發(fā)器逐次移入高位觸發(fā)器右移寄存器邏輯電路圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路2.左移寄存器由高位向低位左移寄存器邏輯圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路3.雙向移位寄存器右移寄存器和左移寄存器的電路結(jié)構(gòu)是基本相同的。如果適當(dāng)加入一些控制電路和控制信號(hào)，就可將右移寄存器和左移寄存器結(jié)合在一起，構(gòu)成雙向移位寄存器。雙向移位寄存器CT74LS194的邏輯功能示意圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路4.移位寄存器的應(yīng)用移位寄存器可組成環(huán)形計(jì)數(shù)器、扭環(huán)形計(jì)數(shù)器和順序脈沖發(fā)生器。順序脈沖發(fā)生器是指在每個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，在時(shí)間上按一定先后順序排列的脈沖信號(hào)，產(chǎn)生順序脈沖信號(hào)的電路稱為順序脈沖發(fā)生器。順序脈沖發(fā)生器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.6計(jì)數(shù)器12.6.1計(jì)數(shù)器的功能和類型計(jì)數(shù)器應(yīng)用極廣，不僅可用于累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)，而且能夠完成多種特定的邏輯功能，如分頻、定時(shí)、執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算等。計(jì)數(shù)器的分類：按進(jìn)位制不同，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和N（任意）進(jìn)制計(jì)數(shù)器；按功能不同，分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)器中各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時(shí)間不同，可分成同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器?；卣率醉?yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.6.2集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用1.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器由n個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器稱做n位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS161可預(yù)置數(shù)的4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路2.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS290二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由一個(gè)獨(dú)立的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)獨(dú)立的異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成。將兩計(jì)數(shù)器串接，可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以稱74LS290為異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS290連接方法項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路12.6.3集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用1.反饋清0法在計(jì)數(shù)過(guò)程中，利用某個(gè)中間狀態(tài)反饋到清0端，迫使計(jì)數(shù)器返回到0，再重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。用反饋清0法構(gòu)成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路2.反饋置數(shù)法在計(jì)數(shù)過(guò)程中，利用反饋提供置數(shù)信號(hào)，使計(jì)數(shù)器將指定數(shù)置入，并由此狀態(tài)繼續(xù)計(jì)數(shù)，也可構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器。用反饋置數(shù)法構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路3.進(jìn)位輸出置最小數(shù)法4.計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例用進(jìn)位置數(shù)法構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路*12.7計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的使用實(shí)訓(xùn)1.實(shí)訓(xùn)目的學(xué)習(xí)中規(guī)模集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼及顯示器的使用方法。2.實(shí)訓(xùn)儀器和器材74LS290二－五－十進(jìn)制計(jì)數(shù)集成電路，1塊74LS48BCD－七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，1塊LDD680R共陰極發(fā)光數(shù)碼管，1塊萬(wàn)用表，1只電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（或數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱），1臺(tái)回章首頁(yè)項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路3.實(shí)訓(xùn)線路實(shí)訓(xùn)線路見(jiàn)右圖項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路4.實(shí)訓(xùn)原理計(jì)數(shù)器是對(duì)輸入脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)操作的邏輯器件。74LS48是BCD-七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，輸入8421BCD碼，輸出驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管，點(diǎn)燃對(duì)應(yīng)的顯示段，顯示數(shù)碼對(duì)應(yīng)的字形。LDD680R是共陰極發(fā)光數(shù)碼管，可對(duì)各顯示段分別加上串接2kΩ電阻的+5V高電平，觀察對(duì)應(yīng)的顯示段是否發(fā)亮，判斷其好壞。計(jì)數(shù)脈沖輸入到N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出由譯碼器譯出，并驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，顯示出輸入脈沖數(shù)。項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路5.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容組裝8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。觀察數(shù)碼管是否顯示了輸入的脈沖數(shù)。組裝六進(jìn)制、八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。觀察數(shù)碼管是否顯示了輸入的脈沖數(shù)。項(xiàng)目十二組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路6.實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求整理有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)要說(shuō)明若要顯示0～9十個(gè)數(shù)字，74LS48的LT、RBI、BI/RBO應(yīng)分別為什么電平。實(shí)驗(yàn)中若出現(xiàn)有的顯示段不亮或顯示的數(shù)碼不對(duì)等現(xiàn)象