电子技术ch1概叙—80学时版)(完成.rtf

本文由 1203032516 贡献 ppt文档可能在WAP 端浏览体验不佳 建议您优先选择 TXT 或下载源文件到本机查看 电子技术 16 学时实验教学 学时实验教学 80 学时 学时 64 学时理论教学 寻小惠讲解 学时理论教学 寻小惠讲解 dzjx2011 kj 123456 1 1 参考书 参考书 1 李飞主编 电子技术实用教材 李飞主编 电子技术实用教材 主编 中南 大学出版社 电工学 2 秦曾煌主编 电工学 下册 高等教育出版社 电工 技术与电子技术 3 王鸿明主编 电工技术与电子技术 下册 清华大学出版 社 1 2 作业本 作业本 元 时间 下午 3 00 5 00 时间 第 周星期 下午 3 00 5 00 地点 综合实验楼 314 地 点 综合实验楼 负责人 负责人 张禅娟老师 1 3 课堂教学 紧跟老师讲课思路 搞清基本概念 紧跟老师讲课思路 搞清基本概念 注 意解题方法和技巧 意解题方法和技巧 习题 独立完成作业 按时交作业 独立完 成作业 按时交作业 实验 注意理论联系实际 掌握常用仪器 注意理论联系实际 掌 握常用仪器 仪 表的使用方法 验证与探索相结合 表的使用方法 验证与探索相结合 8 个实验的时间和地点网络上选定 一定要预习 个实验的时间和地点网络上选 定 一定要预习 个实验的时间和地点网络上选定 网址 网址 中南大学电工电子教 学实验中心网 1 4 主要教学环节 8个实验 个实验 模 拟 电 路 数 字 电 路 1 单管放大电路的分析 ch3 单管放大电路的分析 2 反馈放大电路的综合研究 ch 4 反馈放大电路的综合研究 3 运算电路分析 运算电路分析 ch6 4 整流 滤 波 和 稳 压 电 路 的 研 究 整 流 滤 波 和 稳 压 电 路 的 研 究 ch7 1 逻辑门的应用 逻辑门的应用 ch1 5 2 触 发器的逻辑功能测试及应用 触发器的逻辑功能测试及应用 ch5 3 组合逻辑电路的设 计 组合逻辑电路的设计 ch8 4 常用中规模集成时序逻辑电路的应用 常用中规模集 成时序逻辑电路的应用 ch9 1 5 成 绩 评 定 期终通考 70 期终通考 实验 平时 30 平时 作业 考勤 1 6 电子技术分为 模拟电子技术 模拟电子技术 数字电子技术 数字电子技术 1 7 电子技术学时一般分配 电子技术学时一般分配 1 模拟电子技术 32 模拟电子技 术 32 模拟电子技术 章的 1 2 第 1 章的 4 第 2 章 6 第 3 章 10 章的 章 6 章 10 第 4 章 4 第 6 章 8 第 7 章 4 章 4 章 8 章 2 数字电子技术 32 数字电子技术 32 数字电子技术 章部分 2 第 1 章部分 2 第 5 章 6 第 8 章 8 章 部分 2 章 6 章 8 第 9章 8 第 10 章 6 章 8 章 1 8 模 传 感 器 电耦 电耦 热 敏电阻 敏电阻 麦克风等 数字电路 放 大 器 滤 波 器 模 数 转 换 计 算 机 系 数 模 转 换 滤 机 放 大 器 电炉 加热 扬 电炉 加热 扬 声器等 统 波 器 电子系统方框图 1 9 例1 简单的温度控制 R1 R3 Ua Rt A Usc 信 号 处 理 放 功 标准电阻 基准电压 热敏电阻 电压放大器 R1 a R3 b A uo 加 热 uo1 元 件 R2 Rt 温度调节 过程 室温T T Rt Ub UO1 UO 1 10 模拟电路和数字电路一般区别 模拟电路和数字电路一般区别 电路 工作信号 模拟电 路 模拟量 数字电路 数字量 在输入 实现模拟信号 在输入 输出的数字量 电路功能 放大 之间实现一定的 的放大 变换 和产生 逻辑关系 对电路参数 对电路参数 要求比较严 允许有较大的 误差 电源电压等要求 格 与精度 有关 开关器件 放大器件 三极管的作用 主要工作在 主要工作在饱和和截 三极管的工作区 放大 线性 放大 止区 区 1 11 电路 主要分析方法 模拟电路 图解法 图解法 微变等 效电路法 数字电路 逻辑代数 逻辑代数 真值表等 以上是模拟电路和数字电路的区别 以上是模拟电路和数字电路的区别 它 模拟电 路和数字电路的区别 们的共同点 共同点是 电路都是由二极管 们的共同点是 电路都 是由二极管 三 极管和场效应管等组成 场效应管等组成 极管和场效应管等组成 1 12 第一章 数字电路的基础知识 1 1 数字电路的基础知识 1 2 逻辑代数及运算规则 1 3 逻辑函数的表示法 1 4 逻辑函数的化简 1 13 1 1 数字电路的基础知识 1 1 1 数字信号和模拟信号 电 模拟信号 子 枻 的信号 电 路 中 的 信 号 数字信 号 和 果 的 1 14 模拟信号 模拟信号 正弦波信号 u t 锯齿波信号 u t 1 15 研究模拟信号时 研究模拟信号时 我们注重电路 输入 输出信号间的大小 相位 关系 输入 输出信号间的大小 相位关系 相应的电子电路就是模拟电路 包括 相应 的电子电路就是模拟电路 交直流放大器 滤波器 交直流放大器 滤波器 信号发生 器 等 在模拟电路中 在模拟电路中 晶体管一般工作 放大状态 在放大状态 1 16 数字信号 数字信号 数字信号 产品数量的统计 产品数量的统计 数字表盘的 读数 数字表盘的读数 数字电路信号 数字电路信号 u t 1 17 研究数字电路时注重电路输出 研究数字电路时注重电路输出 输 入间的逻辑关系 入间的逻辑关系 因此不能采用模 拟电路的分析方法 拟电路的分析方法 主要的工具 是 逻辑代数 电路的功能用真值表 逻辑代数 电路的功能用真值表 逻辑表达式及波 形图表示 逻辑表达式及波形图表示 在数字电路中 在数字电路中 三极管工作在开 关 饱和和截止状态 状态 即工作在饱和和截止状态 状态 即工作在饱和和截止状态 1 18 1 1 2 数制 1 十进制 十进制 表示数的十个数码 表示数的十个数码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 运算法则 逢十进一 运算 法则 权 10 通式 通式 i i 0 1 n i N D K i 10 i 1 10 2 5 101 7 10 0 例如 例如 157 1 19 若在数字电路中采用十进制 若在数字电路中采用十进制 必须 要有十个电路状态 与十个记数码相对应 要有十个电路状态与十个记数码相对应 这样将在技术上带来许 多困难 这样将在技术上带来许多困难 而且很 不经济 不经济 1 20 2 二进制 以二为基数的记数体制 二进制 表示数的两个数码 0 1 表示 数的两个数码 运算法则 运算法则 逢二进一 权 2 i i 0 1 n i B 通式 通式 N K i 2i 1001 B 1 2 3 0 2 2 0 21 1 20 9 D 1 21 用电路的两个状态开关来表示 用电路的两个状态 开关来表示 二进制数 二进制数 数码的存储和传输简 可靠 单 可靠 位数较多 使用不便 位数较多 使用不便 不合人们 的习惯 的习惯 输入时将十进制转换成 二进制 二进制 运算结果输出时 再转换 成十进制数 成十进制数 1 22 3 十六进制 十六进制 十六进制记数码 十六进制记数码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 10 B 11 C 12 D 13 E 14 F 15 4E6 H 4 162 14 161 6 160 1254 D 1 23 每四位 2 进 每四位 进 十六进制与二进制之间的转换 十六进制与二进制之间的转换 制数对应 一位 16 进 一位 进 制数 0101 1001 B 0 27 1 26 0 25 1 24 1 23 0 22 0 21 1 20 D 0 23 1 22 0 21 1 20 161 1 23 0 22 0 21 1 20 160 D 59 H 1 24 十 六 进 制 与 二 进 制 之 间 的 转 换 十 六 进 制 与 二 进 制 之 间 的 转 换 10011100101101001000 从末位开 始四位一 组 1001 1100 1011 0100 1000 9 C B 4 8 H 9CB48 H 1 25 4 十进制与二进制之间的转换 十进制与二进制之间的转换 十进制与二进制之间的转换 十进制与二进制之间的转换 可以 用二除十进制数 用二除十进制数 余数是二进制数的第 0 位 然后依次用二除所得的商 余数 位 然后依 次用二除所得的商 依次是 K 依次是 1 K2 1 26 转换过程 转换过程 2 2 2 2 2 25 12 6 3 1 0 25 D 11001 B 1 27 余 1 K0 余 0 K1 余 0 K2 余 1 K3 余 1 K4 1 1 3 二进制码 数 字 系 统 的 信 息 二进制 码 码 1 28 为了分别表示 N 个字符 为了分别表示 个字符 所需的二进制 个字符 数的最小位数 数的最小位数 2 N n 编码可以有多种 数字电路中所用的主 编码可以有多种 要是二 十进制码 十进制 码 要是二 十进制码 BCD码 码 BCDBinary Coded Decimal 1 29 码中 在 BCD 码中 用四位二进制数表示 码中 0 9 十个数码 四位二进制数最多可 以 十个数码 十个数码 表示 16 个字符 因此 0 9 十个字符与这 个字符 表示 个字符 因此 十个字符与这 16 中组合之间可以有多种情况 不同的 中组合之间可以有多种情况 中组合之间可以有多种情况 对应便形成了一种编码 这里主要介绍 对应便形成了一种 编码 这里主要介绍 8421码 码 5421码 码 2421码 码 余 3 码 码 1 30 码中 在 BCD码中 十进制数 N D 码中 与二进制编码 K3K2K1K0 B 的关 系可以表 示为 系可以表示为 N D W3K3 W2K2 W1K1 W0K0 W3 W0 为二进制各位的权重 所谓的 8421 码 就是指各位的权 所谓的 码 重是 8 重是 4 2 1 1 31 码 码 码 二进制数 自然码 8421 码 2421 码 5421 码 余三码 0 0 0 0 0000 1 1 1 1 0001 2 2 2 2 0010 3 3 3 0 3 0011 4 4 4 4 1 0100 5 5 2 0101 6 6 3 0110 7 7 4 0111 8 8 5 5 1000 9 9 6 6 1001 10 7 7 1010 11 5 8 8 1011 12 6 9 9 1100 13 7 1101 14 8 1110 15 9 1111 1 32 1 2 逻辑代数及运算规则 1 2 1 逻辑代数与基本逻辑关系 在数字电路中 在数字电路中 我们要研究的是电 路 的输入输出之间的逻辑关系 的输入输出之间的逻辑关系 所以数字电 路又称逻辑电 路 相应的研究工具是逻辑 逻辑电路 路又称逻辑电路 相应的研究工具是逻辑 代数 布尔代数 代数 布尔代数 在逻辑代数中 在逻辑代数中 逻辑函数的变量只能 即 取两个值 二值变量 和 取两个值 二值变量 即 0 和 1 中间值 没有 意义 这里的 0 和 只表示两个对立的 没有意义 这里的 和 1 只表示两个对立的 逻辑状态 如电位的低高 表示低电位 表示低电位 逻辑状态 如电位的低高 0 表示低电位 1 表示高电位 开关的开合等 表示高电位 开关的开合等 表示高电位 开关的 开合等 1 33 1 与 逻辑 A B C 都具备时 事件 才发生 都具备时 才发生 都具备时 事件 F 才发生 逻辑符号 A E B C F A B C F 1 34 逻辑式 F A B C A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 0 0 0 0 1 逻辑乘法 逻辑与 真值表 1 35 2 或 逻辑 A B C 只有一个具备时 事件 就发生 只有一个具备 时 事件F 就发生 只有一个具备时 就发生 A B C E 逻辑符号 F A B C 1 F 1 36 逻辑式 F A B C 逻辑加法 逻辑或 F 0 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 真值表 1 37 3 非 逻辑 A 具备时 事件 不发生 A 不具备时 具备时 事件 F 不发生 不发生 不具备时 不具备时 事件 F 发生 发生 事件 发生 R E A F A 逻辑符号 F 1 1 38 逻辑式 F A 逻辑非 逻辑反 A 0 1 F 1 0 真值表 1 39 4 几种常用的复合逻辑 与 或 非 是三种基本的 与 逻辑关系 逻辑关系 任何其它的逻辑关系都可以 以它们为基础表示 以它们为基础表示 与非 与非 条件 A B C都具 都具 备 则 F 不发 生 F A B C A B C F 1 40 或非 或非 条件 A B C任一 任一 具备 具备 则 F 发 生 F A B C A B C 1 F 异或 异或 条件 A B 有一个具 有一个具 备 另一个不 具备则 F 发生 具备则 发生 F AB AB A B A B C 1 F 1 41 5 几种基本的逻辑运算 从三种基本的逻辑关系 从三种基本的逻辑关系 我 们 可 以 得 到 以 下 逻 辑 运 算 到 以 下 逻 辑 运 算 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 42 1 1 1 1 2 2 逻辑代数的基本定律 一 基本运算规则 A 0 A A 0 0 A 0 A 1 1 A 1 A A A A A A 1 A A 0 A A A A A 1 43 二 基本代数规律 交换律 A B B A A B B A 结合律 A B C A B C A C B A B C A B C 分配律 A B C A B A C 普通代 A B C A B A C 数不适 用 1 44 三 吸收规则 1 原变量的吸收 原变量的吸收 A AB A 证明 证明 A AB A 1 B A 1 A 利 用运算规则可以对逻辑式进行化简 利用运算规则可以对逻辑式进行化简 例如 例如 AB CD AB D E F AB CD 被吸收 1 45 2 反变量的吸收 反变量的吸收 A AB A B 证明 证明 AB A AB AB A A B A A A B 例如 例如 A ABC DE A BC DE 被吸收 1 46 3 混合变量的吸收 混合变量的吸收 1 证明 证明 AB AC BC AB AC A A BC AB AC ABC ABC AB AC AB AC BC AB AC 吸收 例如 例如 AB AC BCD AB AC BC BCD AB AC BC AB AC 1 47 4 摩根定理 摩根定理 A B A B A B A B 可以用列真值表的方法证明 可以用列真值表的方法证明 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A B 0 0 0 1 A B A 1 1 0 0 B A B 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 48 基本定理 四 基本定理 1 代入定理 在任何一个包含变量 在任何一个包含变量 的逻辑等 式中 式中 若以另外一个 逻辑代入式 中所有 的位置 中所有 的位置 则等式仍然成 这就是所谓代入定理 立 这就是所谓代入定理 1 49 2 反演定理 对于任意一个逻辑式 对于任意一个逻辑式 将 将 0 1 将 将 1 0 原变量变为反变量 原变量变为反变量 反变量变为原变量 则得到的结果就是 则 得到的结果就是 这个规律叫着反演定理 这个规律叫着反演定理 1 50 3 对偶定理 对于任意一个逻辑式 对于任意一个逻辑式 将 将 0 1 将 将 1 0 则得到的结果就是 的对偶式 则得到的结果就是 的对偶式 若两逻辑式相 等 则它们的对偶式也相等 若两逻辑式相等 则它们的对偶式也相等 这就是对偶定 理 这就是对偶定理 1 51 1 3 逻辑函数的表示法 1 3 1 真值表 将输入 输出的所有可能 真值表 将输入 状态一一对应地列出 状态一一对应地列出 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 1 1 0 0 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 0 0 0 1 1 1 1 52 n 个变量可以有 n 个组合 个变量可以有 2 个组合 个变量可以有 一般按二进制的 顺序 一般按二进制的顺序 输出与 输入状态一一对应 输入状态一一对应 列出所有 可能的状态 可能的状态 1 53 1 3 2 逻辑函数式 把逻辑函数的输入 输出关系写成与 把逻辑函数的输入 输出关 系写成与 或 非等逻辑运算的组合式 即逻辑代数 等逻辑运算的组合式 称为逻辑函 数式 我们通常采用 逻辑函数式 式 称为逻辑函数式 我们通常采用 与 的形式 或 的形式 比如 F A BC ABC A BC ABC ABC 比如 若表达式中的乘积包 含了所有变量的原 变量或反变量 则这一项称为最小项 最小项 变量或反变量 则这一 项称为最小项 上 最小项 式中每一项都是最小项 式中每一项都是最小项 若两个最 小项只有一个变量以原 反区别 若两个最小项只有一个变量以原 反区别 称它们逻 辑相邻 逻辑相邻 称它们逻辑相邻 1 54 F A BC ABC A BC A BC ABC 逻辑相邻 A BC A BC BC 逻辑相邻的项可以 合并 合并 消去一个因子 1 55 1 3 3 卡诺图 卡诺图 将 n 个输入变量的全部最小项用小方块 个输入变量的全部 最小项用小方块 阵列图表示 阵列图表示 并且将逻辑相临的最小项放 在相临的几何位 置上 在相临的几何位置上 所得到的阵列图就 变量的卡诺图 是 n 变量的卡诺图 变量 的卡诺图 卡诺图的每一个方块 最小项 卡诺图的每一个方块 最小项 代表 一种输 入组合 并且把对应的输入组合注 一种输入组合 明在阵列图的上方和左方 明在阵列 图的上方和左方 1 56 两变量卡诺图 B 0 1 0 三变量卡诺图 BC 00 A 0 1 1 1 A 0 1 1 0 1 01 1 0 11 0 x 10 1 1 1 57 四变量卡诺图 CD 00 AB ABCD 00 1 0100 时函 时函 数取值 01 1 只有 一项 不同 11 10 0 1 01 1 0 x 1 11 0 10 1 1 1 1 单元编号 0010 对 应于最小 项 BCD A 函数取 0 函数取 1均可 称 均可 均可 为无所谓 状态 状态 1 58 x 0 0 有时为了方便 有时为了方便 用二进制对应的十进制 表示单元编号 表示单元编 号 BC 00 A 0 0 1 4 01 1 5 11 3 7 10 2 6 F A B C 1 2 4 7 1 2 4 7单 单 元取1 元取 其 它取0 它取 1 59 CD 00 AB 00 0 01 4 01 1 5 13 9 11 3 7 15 11 10 2 6 14 10 11 12 10 8 1 60 1 3 4 逻辑图 把相应的逻辑关系用逻辑 逻辑图 符号和连线表示出来 符号和 连线表示出来 A B C D 1 F F AB CD 1 61 1 4 逻辑函数的化简 为什么要化简 为什么要化简 1 4 1 利用逻辑代数的基本公式 利用逻辑代数的 基本公式 例 1 F ABC ABC ABC ABC AB C C ABC AB A BC B A C B AC AB 提出AB 提出 1 提出A 提出 反变量吸收 1 62 例2 F AB AB BC BC AB A B BC BC AB AB C C 反演 BC A A BC AB A BC ABC 被吸收 配项 被吸收 ABC ABC BC AB AC B B BC AB AC BC 1 63 例3 黑板 1 64 AB AC A B A C B C B C 请注意与普通代数的区别 请注意与普通代数的区别 1 65 1 4 2 利用卡诺图化简 利用卡诺图化简 ABC BC 00 A 0 0 1 0 01 0 0 11 1 1 10 0 1 ABC ABC BC ABC 1 66 BC 00 A 0 0 1 0 01 0 0 11 1 1 10 0 1 AB 1 67 化简过程 化简过程 BC BC 00