第0章 课程简介.ppt

模拟与数字电路任课教师 金乃高嵌入式系统工程系 联系方式 手机 137 9515 4434E mail ngjin QQ 3064945办公室 综合楼413实验室 教学楼A 310ftp 210 30 96 4 jinnaigao 参考资源 电子技术基础康华光模拟电子技术童诗白数字电子技术基础阎石youku视频西电傅丰林 课程介绍 专业基础课离散数学计算机组织与结构非纯理论课数学实践性强实验工程应用 课程介绍 高等数学电路原理信号与系统器件为基础信号为主线电子器件电子线路电子系统信号的产生采集传输处理 应用背景 无处不在 计算机数码相机手机航天器机器人雷达 应用背景 应用背景 应用背景 电路 直流交流 直流 大小和方向都不随时间变化的电流交流 方向和强度作周期性变化的电流强电弱电 强电 电压高 电流大 功率大110v 220v弱电 直流电压一般在24V以内 处理对象主要是数据 即信息的传送和控制 其特点是电压低 电流小 功率小模拟数字 模拟vs数字 模拟信号 物理量在时间和幅值上具有连续变化的特点 如时间 温度 压力及速度等 这种连续变化的物理量 习惯上称为模拟量 把表示模拟量的电信号叫做模拟信号 数字信号 在时间上和幅值上不连续 它们的数量大小和每次的增减变化都是某一个最小单位的整数倍 这一类物理量称为数字量 表示数字量的电信号称为数字信号 模拟 数字转换 模拟信号 时间连续 幅值连续 采样 时间离散 幅值连续 量化 时间离散 幅值离散 数字信号 频域分析基本概念 正弦信号周期信号为傅立叶级数离散频谱非周期信号傅立叶变换连续频谱频域滤波 时域周期 频域离散 时域非周期 频域连续 信号处理 非电信号输入 传感器 电信号 A D 数字信号 计算机进行处理 D A 输出 课程主要内容 模拟电子技术中介绍基本放大器 多级放大器 反馈放大器以及集成运算放大器等 这些电路都是用来对模拟信号进行产生 放大 处理 滤波 的电路 因此把这些电路称为模拟电路 数字电子技术研究数字信号的产生 整形 编码 运算 存储 传输 在数字电子技术中 能实现上述功能的电路称为数字电路 课程主要内容 一 模拟电路1 半导体器件基础二极管三极管2 基本放大电路共射集3 集成运算放大器反馈4 信号产生电路正弦信号5 直流稳压源交流 直流 数字电路 1 数字电路基础数制码制逻辑运算2 组合逻辑电路加法器编码 译码器3 时序逻辑电路寄存器计数器4 脉冲单元电路时钟5 半导体存储器ROMRAM6 FPGA7 Verilog语言 课程学习方法 基本概念电路基本原理叠加反馈分析方法图解微变等效电路读懂硬件手册Datasheet典型电路分析 设计与应用 课程考核方式 1 考试 闭卷考试70 2 平时成绩 出席情况 课后作业 大作业 30 电子器件 电子元件RCL半导体分立元件 二极管三极管集成电路TTLCMOS采用一定的工艺 把一个电路中所需的晶体管 二极管 电阻 电容和电感等元件及布线互连一起 制作在一小块半导体晶片上 然后封装 成为具有所需电路功能的微型结构 线性电容元件的q u关系 C 电容 Capacitance 单位 F FpF 电容元件 线性电容元件的u i关系 电容对直流相当于开路 具有有 隔直 作用 电容元件具有记忆 memory 特性 电容电流为有限值 电容电压不跳变 微分形式 积分形式 电感元件 线性电感元件的 i关系 L 电感 inductance 单位 H mH H Li 线性电感元件的u i关系 微分形式 电感对直流相当于短路 注意 u i取一致参考方向 积分形式 对偶关系 电容 电感 电荷 磁通 基尔霍夫电流定律 KCL 对于任一集中参数电路中的任一节点 在任一时刻 流出 或流入 该节点的所有支路电流的代数和等于零 基尔霍夫电流定律又称基尔霍夫第一定律 其物理背景是电荷守恒公理 对图示电路应用KCL 取流出节点的电流为正 例 基尔霍夫电压定律 KVL 对于任一集中参数电路中的任一回路 在任一时刻 沿该回路所有支路电压的代数和等于零基尔霍夫电压定律又称基尔霍夫第二定律 其物理背景是能量守恒公理 例 受控电源 电压控制的电流源电流控制的电流源 电压控制的电压源电流控制的电压源 二极管 发光二极管数码管 二极管 发光二极管 三极管 实物图 PCB PCB 布线图 电路原理图schematic 集成运算放大器 数字集成电路 英特尔4004 Intel775针CPU 硬件技术对计算机更新换代的影响 集成电路50年变迁 仙童公司 在基尔比研制出第一块可使用的集成电路后 美国仙童公司联合创始人罗伯特 诺伊斯提出了一种 半导体设备与铅结构 模型 1960年 仙童公司制造出第一块可以实际使用的单片集成电路 诺伊斯的方案最终成为集成电路大规模生产中的实用技术 基尔比和诺伊斯都被授予美国国家科学奖章 他们被公认为集成电路共同发明者 常用软件 电路仿真 Multisim PSPICE OrCAD 电路设计PCB ProtelPowerPCBCandanceVerilog VHDL ModelSimMentorGraphics逻辑综合 Synopsys新思FPGA ISE Xilinx QuartusII Altera Cadence公司简介 CadenceDesignSystemsInc 是全球最大的电子设计技术 设计方法学服务和设计服务供应商 其解决方案旨在提升和监控半导体 计算机系统 网络工程和电信设备 消费电子产品以及其它各类型电子产品的设计 其总部位于美国加州圣何塞 SanJose Cadence的电子设计自动化 ElectronicDesignAutomation 产品涵盖了电子设计的整个流程 包括系统级设计 功能验证 IC综合及布局布线 模拟 混合信号及射频IC设计 全定制集成电路设计 IC物理验证 PCB设计和硬件仿真建模等 08全球半导体供应商排名 09全球半导体供应商排名 10全球半导体供应商排名 半导体供应商 台积电 TSMC 与联电 UMC 晶圆代工业海力士 Hynix 与美光 Micron DRAM与NAND闪存韩国 美国尔必达 Elpida 内存日本联发科技 MediaTek 无线通讯 高清数字电视 光储存 DVD及蓝光台湾Br