電路與電子技術(shù)第15周下冊串講

1、電路與電子技術(shù)下冊串講謝民xiemin電路和電子技術(shù)(下)1、半導(dǎo)體器件2、交流放大電路3、集成運算放大器4、電源技術(shù)5、組合邏輯電路6、時序邏輯電路第一章半導(dǎo)體器件第1章學(xué)習(xí)目標(biāo)³ 了解二極管的單向?qū)щ娦院突绢愋停焕斫舛O管的伏安特性和主要參數(shù)；掌握二極管的基本應(yīng)用。掌握單相半波整流電路和單相橋式整流電路的分析計算 方法。³ 了解穩(wěn)壓二極管的主要特性及由穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓電路；掌握由穩(wěn)壓二極管計算方法。的穩(wěn)壓電路的分析³ 了解三極管的基本類型；理解三極管的特性曲線、主要參數(shù)、三種工作狀態(tài)和微變等效電路。第1章學(xué)習(xí)要點1. 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識2. 半導(dǎo)體二極管3.

2、硅穩(wěn)壓二極管4. 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識u半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體自由電子、空穴通過摻雜提高導(dǎo)電能力P型半導(dǎo)體（三價元素）、N型半導(dǎo)體（五價元素） PN結(jié)及其單向?qū)щ娦詢?nèi)建電荷區(qū)、擴散電流、漂移電流PN結(jié)最重要的特性是單向?qū)щ娦裕寒?dāng)外加正向電壓（簡稱正偏）時，PN結(jié)導(dǎo)通；外加反向電壓（簡稱 反偏）時，PN結(jié)截止。uu半導(dǎo)體二極管u理想二極管正向偏置時，導(dǎo)通的二極管等效為一個閉合的開關(guān)反向偏置時，截止的二極管等效為一個斷開的開關(guān)u實際二極管正向?qū)▔航捣聪蝻柡碗娏?00400反向特性正向特性200501000.80.4反向擊穿特性0U / Vu 應(yīng)用整流、箝

3、位、限幅、檢波、元器件保護等電路中 0.1 0.2硅管的伏安特性死區(qū)電壓硅穩(wěn)態(tài)二極管特點硅穩(wěn)壓管的正向特性與硅二極管相同，主要差異是其特性的反向擊穿區(qū)非常陡峭。硅穩(wěn)壓二極管通常工作在反向擊穿區(qū)，因此它具有很好的穩(wěn)壓性能。I+- 正向特性正向穩(wěn)壓工作條件：保證穩(wěn)壓管具有正常穩(wěn)壓功能的條件是穩(wěn)壓管反向擊穿，即穩(wěn)壓管中流過的UZ0UImin-+反向電流I 處于合適的范圍IZZ反向擊穿區(qū)（IZmin < IZ< IZmax）時，才能起到穩(wěn)壓作用。IZmax伏安特性硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路IRIo+TIR+u1+u2Z+DUiUoCUZRLZI穩(wěn)壓管電路的穩(wěn)壓原理UZ若U 增大時，自動調(diào)整過程如下：

4、0iIminUUi­ ® UO ­ (=UZ)­ ® IZ­­ ® IR­DIZ¯ ¬U¾O =¾U¾i ¾UR UUIZmax­¬RODUZ半導(dǎo)體三極管u 半導(dǎo)體三極管也稱晶體管。它有三個電極（C、B、E）、兩個PN結(jié)，是電流型器件。u 三極管的伏安特性包括輸入特性和輸出特性，是分析放大電路的重要依據(jù)。在其輸出特性曲線上分 為放大、截止和飽和三個區(qū)域。相應(yīng)地三極管也具 有放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)。u 三極管工作在放大狀態(tài)

5、時，可以實現(xiàn)電流放大；而工作在截止和飽和狀態(tài)時，可作為開關(guān)管使用， 在脈沖數(shù)字電路中，三極管主要工作在開關(guān)狀態(tài)。三極管的三種工作狀態(tài)特性NPN型硅三極管的三種工作特性歸納如下表飽和條件I > I= ICS= VCC BBSbRC b發(fā)射結(jié)集電結(jié)UBEUCEIB放大正偏反偏0.6VVCC ICRCIC /b飽和正偏正偏0.7VVCES » 0.3V> ICS = VCCbR bC截止反偏反偏0» VCC» 0半導(dǎo)體三極管u 微變等效電路r= 300 + (1 + b ) 26(mV)記住！icbeI(mA)EiBcCC+ib B +b ibrcerbei

6、bube-uce-Tu-ceube-EE一般rce 的阻值很高，可將其看成開路1.1 設(shè)題圖1.1中，E = 4V，ui = 8sinw t V，D為理想二極管，試分別畫出對應(yīng)于輸入ui的輸出uo波形。由于是理想二極管， 對于圖（a）當(dāng)ui > -4V時，D導(dǎo)通，uo = -4V當(dāng)ui < -4V時，D截止，uo = uiui /Vui /V848p2pp2p0-4-80wtwt-8uo /Vuo /V4對于圖（b），當(dāng)ui > 4V時，D截止，uo = 4Vp2p0-4-80p2pwtwt-8當(dāng) u < 4V時，D導(dǎo)通，u = uioi（b）（a）1.2題圖1.2中各

7、二極管的工作狀態(tài)，二極管的正向壓降可忽略不計。10 W+D10 W4 V-（a）8 W10 W8 W10 W-+D10 V20 V10 V20 V-4V4 V+（b） -第二章交流放大電路第2章學(xué)習(xí)目標(biāo)³ 了解共發(fā)射極接法單管電壓放大電路的組成、工作原理、掌握靜態(tài)工作點的計算方法；了解電壓放大電 路非線性失真的圖解分析法。³ 掌握利用微變等效電路分析法計算共發(fā)射極接法單管電壓放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電 阻。³ 掌握穩(wěn)定放大電路靜態(tài)工作點的工作原理和方法。第2章學(xué)習(xí)要點1. 放大電路的概念2. 放大電路的工作原理3. 放大電路的靜態(tài)分析方法4. 放大電

8、路的動態(tài)分析方法5. 放大電路的失真分析第2章放大電路的概念u 放大電路的功能不失真地放大輸入信號的電壓、電流或功率。 放大的本質(zhì)是將電源的直流功率轉(zhuǎn)換為按輸入信號規(guī)律變化的交流功率。u 放大電路的分類按輸入輸出信號的接法分類：有共發(fā)射極接法、共集電極接法、共基極接法等。u 放大電路的性能指標(biāo)電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶、非線性失真系數(shù)等第2章放大電路的工作原理u 放大電路的組成1、當(dāng)電源UCC、電阻RB、RC的參數(shù)選擇合適時，即可保證三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。2、交流信號從基極輸入，從集電極輸出，以發(fā)射極作為公共端，所以稱為共發(fā)射極接法。3、輸入端和輸出端的耦合電容

9、C1、C2的作用是：阻隔交流信號源、放大電路、負載之間的直流通路，提供三者之間的交流通路。第2章放大電路的靜態(tài)分析方法（1） 放大電路的靜態(tài)分析計算其靜態(tài)值IB、IC ( IE ) 和UCE。（2） 放大電路的靜態(tài)分析方法放大電路的靜態(tài)分析方法有兩種：估算法和圖解法，本課程重點要求掌握估算法。第2章放大電路的靜態(tài)分析方法1、畫出放大電路的直流通路2、根據(jù)輸入回路的KVL方程，當(dāng)基-射極之間電壓UBE取定值時，求得基極電流IB3、 求集電極電流IC = b IB4、根據(jù)輸出回路的KVL方程，求得集-射極之間電壓UCE基本放大電路- UBE= UCCIC = b IB- RC ICIBRBUCE

10、= UCC第2章放大電路的靜態(tài)分析方法+UCCI1RB1RCC2+C1I+VBBT+uo+RSRL+uRI2+uiB2RECES直流通路分壓式偏置電路第2章放大電路的靜態(tài)分析方法1、畫出電路的直流通路2、用分壓公式求基極電位VB3、求發(fā)射極電位VE = VB - UBE（UBE取定值）4、求發(fā)射極電流IE = VE / REIB = IC / b » IE/ b5、反過來求基極電流6、根據(jù)輸出回路的KVL方程- IR - IU= UR，求得集-射極之間電壓UCE。CECCCCEE»- IC (RC +RE)UCCRB2近似的條件是IB相對于流過RB1和RB2的電流，非常小

11、。V»UBCCR+ RB1B2第2章放大電路的動態(tài)分析方法（1） 放大電路的動態(tài)分析在靜態(tài)值確定后，分析交流信號的傳輸情況，計算 其電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等（2） 放大電路的動態(tài)分析方法動態(tài)分析方法有兩種：微變等效電路分析法和圖解 法。本課程重點要求掌握微變等效電路分析法。第2章放大電路的動態(tài)分析方法放大電路的微變等效電路是在放大電路的交流通路和 三極管的微變等效電路的基礎(chǔ)上得到的：畫放大電路的交流通路時，將電路中的輸入、輸出耦合電容C1、C2視為短路，將直流電源UCC也視為短路。在小信號線性工作（在靜態(tài)值附近）的條件下，三極管可等效為其輸入電阻rbe與受控電流源性電路。三

12、極管輸入電阻rbe的估算公式為b ib的線r= 300 + (1 + b ) 26(mV)WbeI (mA)E使用該計算公式時，應(yīng)特別注意300 W 和發(fā)射極靜態(tài)電流IE ( mA)的。第2章放大電路的動態(tài)分析方法= - b × (RC/ / RL )A&urberi = RB / /rbe基本放大電路的微變等效電路ro = RC第2章放大電路的動態(tài)分析方法= - b × (RC / / RL )A&urberi = RB1 / / RB2 / /rbe分壓式偏置放大電路的微變等效電路ro = RC第2章放大電路的失真分析1、若放大電路的靜態(tài)工作點Q選擇在交

13、流負載線的中點，當(dāng)輸入信號的幅度較小時，放大電路可正常地放大信號。2、對于共發(fā)射極接法的放大電路，當(dāng)靜態(tài)工作點Q選擇過高（靠近飽和區(qū)）時，會使得輸出信號發(fā)生飽和失真，輸出電壓uo的底部被削波。發(fā)生飽和失真時，三極管輸入電壓ube和電流ib并未失真，只有輸出電流ic、電壓uce ( uo )進入輸出特性的飽和區(qū)，因而產(chǎn)生失真。3、當(dāng)靜態(tài)工作點Q選擇過低（靠近截止區(qū)）時，會使輸出信 號發(fā)生截止失真，輸出電壓uo的頂部被削波。發(fā)生截止失真時，三極管輸入電壓ube、電流ib、輸出電流ic、電壓uce ( uo ) 分別進入輸入特性的死區(qū)和輸出特性的截止區(qū)，因而產(chǎn)生失真。6.7在題圖6.7所示放大電路中

14、，已知：UCC = 15 V，RB1= 27 kW，RB2 = 12 kW，RE = 2 kW，RC = RL = 3 kW，RS = 0.6 kW，三極管的b = 50，UBE = 0.6 V。（1） 計算放大電路的靜態(tài)值；（2） 畫出微變等效電路；（3） 計算輸入電阻ri和輸出電阻ro；（4） 計算電壓放大倍數(shù)和源電壓放大倍數(shù)計算靜態(tài)值RB212V=´15 = 4.61 VUBCCR+ R27 + 12B1B2- UBE= 4.61 - 0.6 = 2= VBI» ImACER2E= IC2=ImA=40uAbB50= UCC - IC (RC + RE ) = 15

15、- 2(3 + 2) = 5VUCE放大電路的微變等效電路r= 300 + (1 + b ) 26(mV) = 300 + (1 + 50) 26= 963W三極管的輸入電阻輸入電阻輸出電阻電壓放大倍數(shù)beI (mA)2Eri = RB1 / / RB2 / /rbe = 0.863K Wro= RC = 3K W= - 50 ´ 3 / /3 = -77.9= -b RC/ / RLA&ur0.963beri=0.863´ (-77.9) = - 45.95A&A&=源電壓放大倍數(shù)uSR + ru0.6 + 0.863Si第三章集成運算放大器第3章

16、學(xué)習(xí)目標(biāo)³ 了解集成運算放大器的組成和主要參數(shù)。³ 理解集成運算放大器的電壓傳輸特性；理解理想運算放大器的特點和分析依據(jù)。³掌握集成運算放大器在信號運算方面的應(yīng)用，包括：反相比例運算、同相比例運算、加法運算、減法運 算電路的分析，并掌握基本運算電路的設(shè)計方法。³掌握由集成運放的比較器電路的分析方法。第3章學(xué)習(xí)要點1.集成運算放大器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和理想化模型半導(dǎo)體二極管集成運算放大器的電壓傳輸特性集成運算放大器的分析依據(jù)2.3.4.由集成運算放大器電路及其分析方法的模擬運算5.電壓比較器的特性和分析方法集成運算放大器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和理想化模型（1） 集成運放的

17、基本結(jié)構(gòu)集成運放通常由四個部分組成，即輸入級、中間級、 輸出級和偏置電路組成。（2） 集成運算放大器的主要參數(shù)主要參數(shù)有開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo、開環(huán)差模輸入電阻rid、開環(huán)輸出電阻ro、最大輸出電壓UOM、共模抑制比、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓及溫度漂移等。集成運算放大器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和理想化模型（3）集成運放的理想化模型集成運放的理想化模型是一組理想化參數(shù)，或?qū)嶋H運 放等效為理想運放的條件：開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo ® ¥ 開環(huán)差模輸入電阻rid ® ¥ 開環(huán)輸出電阻ro ® 0共模抑制比KCMR ® ¥通頻帶fBW 

18、4; ¥輸入失調(diào)及溫度漂移為零集成運算放大器的電壓傳輸特性u+定義：uo= f ( ui )，其中 ui = u+ uuiuo uuu非線性區(qū)ooUOMUOM實際運放理想運放線性區(qū)Uim0uiui0Uim UOMUOM在開環(huán)條件下，運放的線性區(qū)非常窄，Uim為mV量級。+¥+集成運算放大器的電壓傳輸特性運放工作運放工作負反饋。若運放工作性狀態(tài)的條件性狀態(tài)的條件是在運放電路中引入深度性區(qū)，uo與ui之間為線性關(guān)系，即當(dāng) |ui| < Uim 時，有uo = Auo ui。運放工作在非線性狀態(tài)的條件運放工作在非線性狀態(tài)的條件是運放處于開環(huán)或在電 路中引入正反饋。若運放工作

19、在非線性區(qū)，ui > Uim時，uo = UOM； ui < Uim 時，uo = - UOM。集成運算放大器的分析依據(jù)（1）集成運放工作性區(qū)的特點“虛斷路”：流入運放輸入端的電流極小，可認(rèn)為 近似為零，即 ii » 0?！疤摱搪贰保和噍斎攵撕头聪噍斎攵藢Φ仉娢唤?似相等，即 u+ » u。“虛地”：當(dāng)同相輸入端接地時，反相輸入端的電 位近似為地電位，即u » u+= 0。注意：當(dāng)反相輸入端接地時，由于存在負反饋，同相 輸入端的電位不是“虛地”。（2）集成運放工作在非線性區(qū)的特點運放工作在非線性狀態(tài)時，“虛斷路”原則仍適用， 但“虛短路”原則不再適用

20、。由集成運算放大器算電路及其分析方法的模擬運ifRF反相比例運算電路i1a idRF R1¥uo = -uiui+uoR1+R2RF同相比例運算電路uf +¥uæöæöRRuo = ç1+ F= ç1+ F÷ u+÷ uiuoR1+idR1R1èøèøui+uR2+由集成運算放大器算電路及其分析方法的模擬運反相加法運算電路i1iRfFui1加深度負反饋, 由虛斷路id » 0對a點列KCL方程 i1 + i2 = id + if » i

21、fRi21id¥aui2uoR2+R3u = - æ RF u+ RF uöoç Ri1Ri2 ÷è12ø電壓比較器的特性和分析方法運放工作在開環(huán)狀態(tài)運放工作在非線性區(qū)的依據(jù)uo非線性區(qū)oUO(sat)+oUO(sat)當(dāng) u+ > u-u+ < u-u+ = u-非線性區(qū)由于運放工作在非線性區(qū)時，= -U0(sat)uouo發(fā)生躍變虛短不再成立虛斷依然成立所以2. id » 01. u+»uuo ¹ Auo (u+ - u- )u0 = +U0(sat)u+ - u-u+r +id

22、uidu7.2在題圖7.2所示運算電路中，已知：輸入信號ui =0.3 sinw t V，RF1 = 10 kW，R1 = 5 kW，RF2 = 6 kW，R2= 3 kW。求輸出電壓uo的表達式；第一級運放為同相比例運算，輸出電壓為æ1RF1 öu = æ1+ 10 ö ´ 0.3sinwt = 0.9sinwtu= ç + RV÷ç5 ÷o1ièøè1 ø第運放為反相比例運算，輸出電壓為= - RF2u= - 6 ´ 0.9sinwt = -1.8si

23、nwtuVoo1R327.3 在題圖7.3電路中，設(shè)RF = (1+a ) R1。（1） 寫出輸出電壓uo與輸入電壓ui之間的運算關(guān)系式；（2） 根據(jù)平衡電阻的關(guān)系，求電阻的比值R2 /R1；（3）若ui = - 4 V，uo = 6 V時，a 應(yīng)為何值？(1)æöRRR= - F u + ç1 +u F ÷ 2uoiR + RiRRè1 ø122RF = (1+a ) R1= - a uu= -(1 + a )u + (1 + 1 + a ) 1 uoiii22(2)由R2 /R2 = R1 /RF，得(3)a = -2 ´

24、; 62uo2 (1 + a )2 + aR= -= 3= 2 R1- 4ui7.8 在題圖7.8所示運算電路中，已知：RF = 150 kW，R1 = 30 kW，R2 = R3 = R4 = 20 kW。求輸出電壓uo與各輸入信號之間的運算關(guān)系式。uo= -5ui1 - 7.5ui2+ 6.75ui3，當(dāng)輸入ui的波形運放組成電路時，對應(yīng)畫出輸出端u0波形。ui/V 5V+-+-+Ru0uio±6Vt3V-5V第四章電源技術(shù)第3章學(xué)習(xí)目標(biāo)³ 理解串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的工作原理³ 掌握集成穩(wěn)壓器的使用方法。第3章學(xué)習(xí)要點1.2.3.穩(wěn)壓電路的作用及分類串聯(lián)型晶體

25、管穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路的作用及分類（1） 作用當(dāng)電源輸入電壓或負載發(fā)生變化時，能夠使輸出電 壓穩(wěn)定。（2） 分類按電源中調(diào)整元件與負載的連接方式分類，有并聯(lián) 式穩(wěn)壓電源和串聯(lián)式穩(wěn)壓電源。按調(diào)整元件的工作狀態(tài)分類，有線性穩(wěn)壓電源和開 關(guān)穩(wěn)壓電源。串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路（1） 組成串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路由采樣、基準(zhǔn)、比較放大和 調(diào)整四個環(huán)節(jié)組成。調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，輸出電壓的調(diào)整范圍取決于采樣電路，同時也受輸入電壓值和調(diào)整管管壓降的限制。（2） 原理理解在電源或負載突變時電路的穩(wěn)壓過程。集成穩(wěn)壓器常用的集成穩(wěn)壓器：W7805、W7812、W7905、W7912三端集成穩(wěn)壓器的幾種應(yīng)用電路(1)

26、 同時輸出正負電壓的穩(wěn)壓電路(2) 提高輸出電壓的穩(wěn)壓電路(3) 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路(4）擴大輸出電流的穩(wěn)壓電路4.4 題圖4.4所示電路中，R1 = 3 kW，R2 = 4 kW，試求Uo（電流I3很小可忽略不計）。圖中集成穩(wěn)壓器W7809輸出電壓是9V，為了提高輸出電壓，采用12W7809+R31電阻R 和R 。I312UiCoUoC由分壓關(guān)系iR2-R 1×Uo= 9 VR1 + R2則輸出電壓9(R + R ) = 9 ´(3 + 4) = 21 VU=o12R314.5題圖4.5所示電路中，試求輸出電壓Uo的可調(diào)范圍。已知：R1 = 2.2 kW，R2 = 2

27、.2 kW，RP = 4.7 kW。12W7812+R13¥CiUi-+Co UoRP+-R2-最小輸出電壓1212=(R + R+ R ) =´(2.2 + 4.7 + 2.2) = 15.8 VUomin12PR + R2.2 + 4.71P最大輸出電壓= 12 (R + R + R ) = 12 ´(2.2 + 4.7 + 2.2) = 49.6 VUomax12PR2.21第五章組合邏輯電路第5章學(xué)習(xí)目標(biāo)³了解組合邏輯電路和時序邏輯電路的特點及二者之 間的差別。³理解與、或、非三種基本邏輯關(guān)系和與非、或非、 異或等復(fù)合邏輯關(guān)系及其表示方

28、法。³了解TTL門電路和CMOS門電路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和特 點。³理解三態(tài)門電路和集電極開路（OC）門電路的特點 和應(yīng)用。³了解邏輯函數(shù)的公式化簡法，掌握利用卡諾圖表示 和化簡邏輯函數(shù)的方法。³掌握組合邏輯電路的一般分析和設(shè)計方法。³掌握譯碼器的邏輯功能和應(yīng)用，了解編碼器、數(shù)值 比較器、數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及應(yīng)用。第5章學(xué)習(xí)要點1.2.3.4.5.6.數(shù)字電路的特點邏輯關(guān)系門電路的功能和分類邏輯代數(shù)邏輯函數(shù)的表示及其化簡方法組合邏輯電路的分析和設(shè)計數(shù)字電路的特點（1） 數(shù)字電路的任務(wù)：研究輸出變量與輸入變量之間的 邏輯關(guān)系。（2） 數(shù)字電路的分類：

29、組合邏輯電路和時序邏輯電路。（3） 兩類邏輯電路的不同點：組合邏輯電路的特點是不具有記憶功能，即輸出變量的狀態(tài)只取決于該時刻輸入變 量的狀態(tài)。時序邏輯電路的特點是輸出狀態(tài)不僅與該時刻輸入變量的狀態(tài)有關(guān)，還與輸出變量以前的狀態(tài)有關(guān)，因 此具有記憶功能邏輯關(guān)系（1） 基本邏輯關(guān)系：有與、或、非三種，其他邏輯關(guān) 系均由基本邏輯關(guān)系組合而成。（2） 復(fù)合邏輯關(guān)系：有與非、或非、與或非、異或、 同或等。邏輯表達式和圖形符號要能夠認(rèn)識。門電路的功能和分類（1） 門電路的功能：是實現(xiàn)某種邏輯關(guān)系的電路，是數(shù)字電路的基本單元電路。（2） 門電路的分類：門電路可以有很多種不同的分類方法。（3） 三態(tài)輸出門電路的

30、特點及應(yīng)用邏輯代數(shù)（1） 邏輯代數(shù)及其基本定律和運算規(guī)則（2） 常用的基本定律和運算規(guī)則：如交換律、結(jié)合律、分配律、重疊律、吸收定律、反演定理等邏輯函數(shù)的表示及其化簡方法（1）邏輯函數(shù)的表示方法邏輯函數(shù)通?？梢杂眠壿嫳磉_式、邏輯真值表、邏 輯圖和卡諾圖來表示，另外還可用波形圖表示。在這幾種表示方法中，邏輯真值表和卡諾圖的表示方法是唯一的，而邏輯表達式和邏輯圖則不唯一邏輯函數(shù)的表示及其化簡方法（2）邏輯函數(shù)的化簡方法邏輯函數(shù)的化簡有公式化簡法和卡諾圖化簡法兩種 公式化簡法：常用的方法有合并項法、配項法、吸收法和添加項法等。添加項法所使用的公式主要有：重疊律、反向使用吸收律（即從等式的右邊到左邊）

31、，添加某些冗余項，從而吸收另一些函數(shù)項。 卡諾圖化簡法：利用卡諾圖的幾何相鄰性和對稱相鄰性，將相鄰的“1”格按2n個格（n為整數(shù)）圈為一組，消去n個邏輯變量，直到所有的“1”格全部被覆蓋為止。這種方法可將邏輯函數(shù)化到最簡，由此可 直接寫出最簡與或表達式。組合邏輯電路的分析和設(shè)計（1）組合邏輯電路的分析 在已知邏輯圖的情況下，通過分析和化簡，確定其邏輯功能。分析步驟如下： 根據(jù)邏輯圖，寫出邏輯函數(shù)表達式； 對邏輯函數(shù)表達式進行化簡（用公式法或卡諾圖法化簡）； 根據(jù)最簡邏輯表達式列出真值表； 由真值表確定邏輯電路的功能。組合邏輯電路的分析和設(shè)計（2）組合邏輯電路的設(shè)計 根據(jù)邏輯功能的要求，設(shè)計出實

32、現(xiàn)該功能的最佳電路。所謂最佳，是指在 使用門電路的種類最少的同時，使用門電路的數(shù)量最 少。設(shè)計步驟如下：根據(jù)邏輯要求，定義輸入輸出邏輯變量，列出真 值表；由真值表寫出邏輯函數(shù)表達式； 化簡邏輯函數(shù)表達式；畫出邏輯圖。9.19 若測得某邏輯函數(shù)的輸入和輸出波形圖如題圖所示，試列出該邏輯函數(shù)的真值表，寫出邏輯函數(shù)表達 式，化簡后用門電路畫出其邏輯圖。AB CY題圖9.19由真值表寫出邏輯表達式Y(jié) = ABC + ABC + ABC + ABC題解表9.19ABCY00000010010001111000101111011111邏輯電路如圖1.3所示，若輸出端Y=0時，求各輸入端ABCD對應(yīng)的值。并

33、寫出分析過程。A1BYCD1第六章時序邏輯電路第6章學(xué)習(xí)目標(biāo)³ 了解雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，重點掌握J(rèn)K觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器的邏輯功能，理解觸發(fā)器 的幾種不同的觸發(fā)方式。³ 掌握集成觸發(fā)器的使用，了解不同觸發(fā)器之間邏輯功能的轉(zhuǎn)換。³ 了解數(shù)碼寄存器的工作原理；理解移位寄存器的邏輯功能；掌握中規(guī)模多功能移位寄存器組件74194的邏 輯功能及其應(yīng)用。³ 了解二進制、十進制和N進制計數(shù)器的分析方法；掌握中規(guī)模加法集成計數(shù)器74160的邏輯功能及應(yīng)用；第6章雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器寄存器的特點和應(yīng)用計數(shù)器的分析和設(shè)計如何閱讀集成時序邏輯部件的功能表學(xué)習(xí)要點1.2

34、.3.4.雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（1）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有0或1兩個穩(wěn)定狀態(tài)，在輸入信號及觸發(fā)信號的作用下，可以從一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個穩(wěn)態(tài)。觸發(fā)器具有記憶功能，可以二進制數(shù)碼，是時序邏輯電路的基本單元。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有兩個互補的輸出端Q和 Q，通常約定觸發(fā)器的狀態(tài)用輸出端Q的狀態(tài)來表示?；綬S觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器類型觸發(fā)方式特征 方程基本RS觸發(fā)器無觸發(fā)ìï Qn+1 = S+ R Qn特征方程íDDïî SD + RD = 1約束條件同步RS觸發(fā)器正電位觸發(fā)ìï

35、;Qn+1 = S + RQn特征方程íï SR = 0約束條件îJK 觸發(fā)器負邊沿觸發(fā)Qn+1 = JQn + KQnD 觸發(fā)器正邊沿觸發(fā)Qn+1 = Dn雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器若已知輸入信號和時鐘CP的波形、分析觸發(fā)器的輸出波形時，應(yīng)注意： 觸發(fā)器輸出翻轉(zhuǎn)的新狀態(tài)由輸入信號和觸發(fā)器的原狀態(tài)共同決定。 觸發(fā)器輸出翻轉(zhuǎn)的時刻由時鐘來決定，即取決于觸發(fā)器的觸發(fā)方式。寄存器的特點和應(yīng)用1、寄存器的功能寄存器是用來暫時存放指令、運算數(shù)據(jù)或其他信息的邏輯部件。2、寄存器的分類按功能可分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器，按器件分類：可分為由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成的寄存器和集成多功能移位寄存器。寄存

36、器的特點和應(yīng)用3、數(shù)碼寄存器 數(shù)碼寄存器的功能是用來暫時存放并可隨時取出數(shù)碼的邏輯部件。 數(shù)碼寄存器的輸入輸出方式為并行輸入、并行輸出方式，即n位數(shù)據(jù)同時送入寄存器存儲，從寄存器的n個輸出端同時數(shù)據(jù)。計數(shù)器的分析和設(shè)計u 計數(shù)器的功能計數(shù)器的功能是能夠?qū)斎氲拿}沖數(shù)進行計數(shù)。u 計數(shù)器的分類 按計數(shù)進制模數(shù)分類：可分為二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器和任意進制計數(shù)器。 按計數(shù)器所計數(shù)值為遞增或遞減分類：可分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器以及可逆計數(shù)器（具有加、減兩種功能）。 按脈沖引入方式及各觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時刻分類：可分為同步計數(shù)器和異步計數(shù)器。 按器件分類：可分為由觸發(fā)器、門電路組成的計數(shù)器和中規(guī)模集成計數(shù)器。計數(shù)器的分析和設(shè)計計數(shù)器電路的分析方法 計數(shù)器的分