電子技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

模擬電子局部第1章半導(dǎo)體器件一、兩種半導(dǎo)體和兩種載流子兩種載流子的運(yùn)動(dòng)電子—自由電子空穴—價(jià)電子兩種半導(dǎo)體N型(+5價(jià)多電子)P型(+3價(jià)多空穴)二、二極管1.特性—單向?qū)щ娬蚱脮r(shí)，二極管導(dǎo)通，等效為大小為UD(on)的電壓源計(jì)算時(shí)硅管取0.7V，鍺管取0.2V

反向偏置時(shí)，二極管截止，相當(dāng)于斷路2.特殊二極管工作條件主要用途穩(wěn)壓二極管反偏穩(wěn)壓發(fā)光二極管正偏發(fā)光三、兩種半導(dǎo)體放大器件雙極型半導(dǎo)體三極管(晶體三極管

BJT)單極型半導(dǎo)體三極管(場效應(yīng)管

FET)兩種載流子導(dǎo)電多數(shù)載流子導(dǎo)電晶體三極管1.形式與結(jié)構(gòu)NPNPNP三區(qū)、三極、兩結(jié)2.特點(diǎn)基極電流IB控制集電極電流IC并實(shí)現(xiàn)放大放大條件內(nèi)因：發(fā)射區(qū)載流子濃度高、

基區(qū)薄、集電區(qū)面積大外因：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏3.電流關(guān)系IE=IC+IBIC=

IB

IE=(1+)

IB

四、晶體管電路的根本問題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài)電流關(guān)系條件放大I

C=

IB發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和

IC

IB兩個(gè)結(jié)正偏I(xiàn)CS=

IBS集電結(jié)零偏臨界截止IB<0,IC=0兩個(gè)結(jié)反偏判斷導(dǎo)通還是截止：UBE>U(on)那么導(dǎo)通以NPN為例：UBE<U(on)那么截止判斷飽和還是放大：1.電位判別法NPN管UC>UB>UE放大UE<UC

UB飽和PNP管UC<UB<UE放大UE>UC

U

B飽和2.電流判別法IB>IBS那么飽和IB<IBS那么放大測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.15所示。在圓圈中畫出管子，并分別說明它們是硅管還是鍺管。PNP硅管

NPN硅管

NPN硅管

PNP鍺管

PNP鍺管

NPN鍺管

第2章放大電路的根本原理和分析方法一、放大的概念1、放大的對(duì)象：對(duì)變化量的放大；2、放大的本質(zhì)：能量的控制和轉(zhuǎn)換；4、放大的前提：不失真的放大。3、放大的根本特征：功率放大；有源元件能控制能量轉(zhuǎn)換；有源元件要工作在適宜的工作區(qū)域；二、放大電路的性能指標(biāo)放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri；輸出電阻Ro；通頻帶fbw

。放大倍數(shù)放大倍數(shù)是直接衡量放大電路放大能力的重要指標(biāo)。設(shè)輸入量為，輸出量為那么電壓放大倍數(shù)：（無量綱）電流放大倍數(shù)：〔無量綱〕本章著重討論電壓放大倍數(shù)。需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只有在波形不失真的情況下，測試的放大倍數(shù)才有意義。2.2根本共射放大電路的工作原理iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。一、靜態(tài)工作點(diǎn)〔Q〕IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ當(dāng)ui=0時(shí)，為三極管的靜態(tài)〔Quiescent〕靜態(tài)時(shí)的工作點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，記為UBEQ=0.7v硅0.2v鍺二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.4直接耦合共射放大電路特點(diǎn)：信號(hào)源、負(fù)載與放大器直連共地單電源供電2.阻容耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路特點(diǎn)：具有隔直電容，信號(hào)源、負(fù)載不與放大器直連耦合電容三、放大電路的分析方法——直流通路與交流通路直流通路：在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路，用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路的特點(diǎn)：①電容視為開路；②電感線圈視為短路(即忽略線圈電阻)；③信號(hào)源視為短路，但應(yīng)保存其內(nèi)阻。交流通路:交流通路：交流通路是輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路，用于研究動(dòng)態(tài)〔交流〕參數(shù)。交流通路的特點(diǎn)：①容量大的電容(如耦合電容)視為短路②無內(nèi)阻的直流電源(如VCC)視為短路

直流電源相當(dāng)于接地分析放大電路應(yīng)注意：在分析放大電路時(shí)，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)〞。 求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)利用直流通路； 求解動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí)應(yīng)利用交流通路。靜態(tài)工作點(diǎn)適宜，動(dòng)態(tài)分析才有意義。分析時(shí)不一定非畫出直流通路不可。

一般采用習(xí)慣符號(hào)，即rbe=h11e

=h21e；

h12e很小，一般為10-210-3；圖2.3.17h參數(shù)簡化模型rbe

得到簡化電路：

rce=1/h22e很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響；五.晶體管的h參數(shù)等效模型其中對(duì)于低頻小功率管rbb’≈(100~300〕歸納：

晶體三極管放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)分析步驟

:①分析直流電路，求出“Q〞，計(jì)算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成

h參數(shù)模型。④分析計(jì)算交流動(dòng)態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro。HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.4.2.典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路〔1〕電路組成直流通路一、電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理2.5.3三種接法的比較晶體管放大電路的三種組態(tài)：共發(fā)射極放大電路既能放大電壓，也能放大電流，輸入電阻居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作低頻電壓放大。共集電極放大電路只能放大電流，不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小，具有電壓跟隨的特點(diǎn)常用于多級(jí)放大的輸入級(jí)和輸出級(jí)，有時(shí)還用作中間隔離級(jí)〔緩沖級(jí)〕，起阻抗變換的作用。共基極放大電路只能放大電壓，不能放大電流。輸入電阻最小，頻率特性最好。第5章集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路概述4.1.1集成運(yùn)放的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器：簡稱運(yùn)放，一種高放大倍數(shù)的線性〔直接耦合集成〕電路。圖4.1.2集成運(yùn)放的符號(hào)和電壓傳輸特性+VCC–VEE同相端輸入電壓反相端輸入電壓uid=uP–Un差模輸入電壓理想運(yùn)放的Aod、KCMR、rid、fH等參數(shù)值均為無窮大∞;而UIO

和dUIo／dT、IIO和dIIO／dT、IIB

等參數(shù)值均為零。在近似分析時(shí)，常把集成運(yùn)放理想化第6章放大電路中的反響6.1.1反響的根本概念一、什么是反響在電子電路中，將輸出量(輸出電壓或輸出電流)的一局部或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量(放大電路的輸入電壓或輸入電流)的措施。圖6.1.1反響放大電路的方框圖XiXfXoXi’閉環(huán)放大電路AF二、正反響與負(fù)反響使放大電路凈輸入量增大的反響。使放大電路凈輸入量減小的反響。正反響:負(fù)反響:根據(jù)凈輸入量的變化區(qū)分反響的極性：三、直流反響與交流反響直流反響：反響量只含有直流量； 或者說，僅在直流通路中存在的反響。在很多放大電路中，常常是交、直流反響兼而有之。交流反響：反響量只含有交流量； 或者說，僅在交流通路中存在的反響。6.1.2反響的判別一、有無反響的判別假設(shè)放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路，即反響通路，并由此影響了放大電路的凈輸入，那么說明電路引入了反響；否那么電路中便沒有反響。反響元件：反響通路中影響反響量的元件。反響通路：自輸出端至輸入端的通道。瞬時(shí)極性法是判斷電路中反響極性的根本方法。具體做法是：二、反響極性的判斷①規(guī)定電路輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性，并以此為依據(jù)，逐級(jí)判斷電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和電位的極性，從而得到輸出信號(hào)的極性；②根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反響信號(hào)的極性；③假設(shè)反響信號(hào)使根本放大電路的凈輸入信號(hào)增大，那么說明引入了正反響；假設(shè)反響信號(hào)使根本放大電路的凈輸入信號(hào)減小，那么說明引入了負(fù)反響。B輸入，C反相，E同相(跟隨)E輸入，C同相三極管的瞬時(shí)極性：也適用于場效應(yīng)管，E-S，C-D，B-GuIufuI集電極反相，發(fā)射極跟隨共基電路輸入輸出同相6.3.3負(fù)反響放大電路的一般表達(dá)式〕〕在中頻段時(shí)：當(dāng)引入深度負(fù)反響時(shí)，AF+1>>1〔〕說明當(dāng)電路引入深度負(fù)反響(即1+AF>>1)時(shí)，放大倍數(shù)幾乎僅僅決定于反響網(wǎng)絡(luò)，而與根本放大電路無關(guān)。從深度負(fù)反響的條件可知，反響網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)確定后，根本放大電路的放大能力愈強(qiáng)，即A的數(shù)值愈大，反響愈深，Af與1／F的近似程度愈好。第7章模擬信號(hào)運(yùn)算電路一、理想運(yùn)放的兩個(gè)工作區(qū)兩個(gè)工作區(qū)：線性區(qū)、非線性區(qū)一、理想運(yùn)放的性能指標(biāo)：集成運(yùn)放的理想化參數(shù)是：1．開環(huán)差模增益(放大倍數(shù))

Aod=∞，2．差模輸入電阻Rid=∞；3．輸出電阻Ro=0；4．共模抑制比KCMR=∞；5．上限截止頻率fH=∞；6．失調(diào)電壓UOI、失調(diào)電流IOI和它們的溫漂均為零，且無任何內(nèi)部噪聲。二、理想運(yùn)放在線性工作區(qū)1.理想運(yùn)放在線性區(qū)的特點(diǎn)〔1〕uP=uN虛短〔2〕iP=iN=0虛斷2.理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的電路特征：電路中引入負(fù)反響。uO=Aod(up-uN)∵Aod=∞運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電位“無窮〞接近，好象短路一樣，但卻不是真正的短路。運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電流趨于0，好象斷路一樣，但卻不是真正的斷路。三、理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)圖7.1.3集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)的電壓傳輸特性u(píng)p-uNuouOM-uOM理想運(yùn)放在非線性區(qū)的特點(diǎn)：〔1〕UO=+UOMuP>uN

-UOMuP<uN

〔2〕iP=iN=0“虛斷〞，但不“虛短〞7.2根本運(yùn)算電路補(bǔ)償電阻R’=R//Rf在運(yùn)算電路中，uO=f(uI)分析運(yùn)算電路的步驟1.列出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電流方程；如N、P點(diǎn)；2.根據(jù)“虛短〞、“虛斷〞的原那么整理；3.得出輸入輸出的運(yùn)算關(guān)系?！蔡摰亍硊NuP〔虛斷〕運(yùn)算關(guān)系：〔〕直流電源的組成及各局部的作用濾波電路整流電路穩(wěn)壓電路變壓器交流~220V50Hz負(fù)載直流穩(wěn)壓電源的方框圖總復(fù)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)根底第一章邏輯代數(shù)2，10，8，16進(jìn)制互換。原碼，反碼，補(bǔ)碼。常用編碼：1〕十進(jìn)制：8421碼、余3碼。2〕格雷碼含義第二章、邏輯代數(shù)根底根本運(yùn)算及其符號(hào)：與，或，非。復(fù)合邏輯運(yùn)算符號(hào)：與非，或非，異或，同或。根本公式和常用公式：表、表根本定理：代入、反演、對(duì)偶。邏輯函數(shù)的表示方法：真值表、函數(shù)表達(dá)式、邏輯圖、波形圖，之間能任意地相互轉(zhuǎn)換。邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式：最小項(xiàng)之和、最大項(xiàng)。邏輯函數(shù)化簡：公式化簡、卡諾圖及其化簡、有無關(guān)項(xiàng)的卡諾圖化簡。練習(xí)化簡函數(shù)

Y=BC’+ABC’E+B’(A’D’+AD)’+B(AD’+A’D)=BC’(1+AE)+B’(AD’+A’D)+B(AD’+A’D)=BC’+(AD’+A’D)(B+B’)=BC’+AD’+A’D

練習(xí)2、化簡邏輯函數(shù)：方法一、公式法：或者：

1．組合邏輯電路的特點(diǎn)：電路任一時(shí)刻的輸出狀態(tài)只決定于該時(shí)刻各輸入狀態(tài)的組合，而與電路的原狀態(tài)無關(guān)。組合電路是由門電路組合而成，電路中沒有記憶單元，沒有反響通路。2．組合邏輯電路的分析步驟為：寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式→化簡和變換邏輯表達(dá)式→列出真值表→確定功能。3．組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟為：根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出真值表→寫出邏輯表達(dá)式(或填寫卡諾圖)→邏輯化簡和變換→畫出邏輯圖第四章組合邏輯電路邏輯電路圖邏輯表達(dá)式11最簡與或表達(dá)式化簡22從輸入到輸出逐級(jí)寫出組合邏輯電路的分析方法給定邏輯電路圖通過分析找出電路的邏輯功能退出下一頁上一頁2最簡與或表達(dá)式3真值表34電路的邏輯功能當(dāng)輸入A、B、C中有2個(gè)或3個(gè)為1時(shí)，輸出Y為1，否那么輸出Y為0。所以這個(gè)電路實(shí)際上是一種3人表決用的組合電路：只要有2票或3票同意，表決就通過。4退出下一頁上一頁真值表電路功能描述1邏輯抽象1輸入變量:紅〔R〕、黃〔A〕、綠〔G〕 規(guī)定燈亮為1，不亮為0。輸出變量：故障信號(hào)〔Z〕正常為0，故障為1。輸入變量輸出RAGZ00010010010001111000101111011111組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法退出下一頁上一頁寫出函數(shù)式22選定器件類型為小規(guī)模門電路3化簡邏輯函數(shù)式445化出邏輯電路圖5由與門和或門組成4．常用的中規(guī)模組合邏輯器件：編碼器、譯碼器74LS138、數(shù)據(jù)選擇器74LS153、加法器等。5．應(yīng)用中規(guī)模組合邏輯器件進(jìn)行組合邏輯電路設(shè)計(jì)的一般原那么：使用芯片的個(gè)數(shù)和品種型號(hào)最少，芯片之間的連線最少。6．用中規(guī)模組合邏輯芯片設(shè)計(jì)組合邏輯電路最簡單和最常用的方法：用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)和二進(jìn)制譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯函數(shù)。用譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯電路1.根本原理 3位二進(jìn)制譯碼器給出3變量的全部最小項(xiàng); 。。。 n位二進(jìn)制譯碼器給出n變量的全部最小項(xiàng);任意函數(shù)： 利用附加的門電路將n位二進(jìn)制譯碼輸出的最小項(xiàng)組合起來，可獲得任何形式的輸入變量≦n的組合函數(shù)例：利用74HC138設(shè)計(jì)一個(gè)多輸出的組合邏輯電路，輸出邏輯函數(shù)式為：寫出函數(shù)的最小項(xiàng)之和形式，并變換為與非-與非形式。二、用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合電路1.根本原理

具有n位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器，可產(chǎn)生任何形式的輸入變量不大于n+1的組合函數(shù)觸發(fā)器和門電路是構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的根本邏輯單元。前者具有記憶功能，用于構(gòu)成時(shí)序邏輯電路；后者沒有記憶功能，用于構(gòu)成組合邏輯電路。觸發(fā)器有兩個(gè)根本特性：①有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)；②在外信號(hào)作用下，兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換，沒有外信號(hào)作用時(shí)，保持原狀態(tài)不變。因此，觸發(fā)器具有記憶功能，常用來保存二進(jìn)制信息。一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ)1位二進(jìn)制碼，存儲(chǔ)n位二進(jìn)制碼那么需用n個(gè)觸發(fā)器。第五章觸發(fā)器觸發(fā)器分類：本章重點(diǎn)：觸發(fā)器外部邏輯功能、觸發(fā)方式。結(jié)構(gòu)分類功能分類脈沖觸發(fā)電平觸發(fā)邊沿觸發(fā)。SR觸發(fā)器JK觸發(fā)器T觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器的邏輯功能：觸發(fā)器的次態(tài)與現(xiàn)態(tài)及輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。其描述方法：主要有特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖(又稱時(shí)序圖)等?！镉|發(fā)器根據(jù)邏輯功能不同分為：

D

觸發(fā)器T

觸發(fā)器SR

鎖存器JK

觸發(fā)器T′觸發(fā)器10Q*10DQ*

=

DQ’QQ*10T不定01

QQ*00011011R’S’Q*

=S

+

R’QSR

=

0(約束條件)Q’10

QQ*11011000KJQ*

=JQ’+

K’Q只有CP輸入端，無數(shù)據(jù)輸入端。來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次Q*

=

Q’電平觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器脈沖觸發(fā)器★根據(jù)觸發(fā)方式不同分為：

例如Q’Q1JJC1CP1KKQ’Q1JJC1CP1KKQ’Q1JJC1CP1KK第六章時(shí)序電路時(shí)序電路通常由記憶電路及組合電路兩局部組成，具有記憶作用。時(shí)序電路可分類：同步時(shí)序電路的分析同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)

同步時(shí)序電路：按功能分：同步及異步時(shí)序電路。按輸出信號(hào)特點(diǎn)：米利型和穆尓型4．時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟一般為：設(shè)計(jì)要求→最簡狀態(tài)表→編碼表→次態(tài)卡諾圖→驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程→邏輯圖。2．描述時(shí)序邏輯電路邏輯功能的方法：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖等。3．時(shí)序邏輯電路的分析步驟一般為：邏輯圖→時(shí)鐘方程〔異步〕、驅(qū)動(dòng)方程、輸出方程→狀態(tài)方程→狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表→狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖→邏輯功能。1．時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)：任一時(shí)刻輸出狀態(tài)不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)，還與電路的原狀態(tài)有關(guān)。因此時(shí)序電路中必須含有存儲(chǔ)器件。6.2時(shí)序電路分析方法寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程寫觸發(fā)器的特性方程根據(jù)邏輯圖得出輸出方程把驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程寫觸發(fā)器的狀態(tài)方程得到電路的邏輯功能同步時(shí)序電路的分析方法輸入端的表達(dá)式，如T、J、K、D得出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。輸出端Q的表達(dá)式試分析圖時(shí)序邏輯電路的邏輯功能，圖6.2.1時(shí)序邏輯電路解：①寫出驅(qū)動(dòng)方程：2、寫出特性方程和輸出方程3計(jì)算、列狀態(tài)表00000101001110010111011100101110111