电子技术基础总复习ppt课件

.,1,模拟电子部分,.,2,第1章,半导体器件,.,3,一、两种半导体和两种载流子,两种载流子的运动,电子,自由电子,空穴,价电子,两种半导体,N型(+5价多电子),P型(+3价多空穴),二、二极管,1.特性,单向导电,正向偏置时，二极管导通，等效为大小为UD(on)的电压源计算时硅管取0.7V，锗管取0.2V反向偏置时，二极管截止，相当于断路,.,4,2.特殊二极管,.,5,三、两种半导体放大器件,双极型半导体三极管(晶体三极管BJT),单极型半导体三极管(场效应管FET),两种载流子导电,多数载流子导电,晶体三极管,1.形式与结构,NPN,PNP,三区、三极、两结,2.特点,基极电流IB控制集电极电流IC并实现放大,.,6,放大条件,内因：发射区载流子浓度高、基区薄、集电区面积大,外因：发射结正偏、集电结反偏,3.电流关系,IE=IC+IB,IC=IB,IE=(1+)IB,.,7,四、晶体管电路的基本问题和分析方法,三种工作状态,放大,IC=IB,发射结正偏集电结反偏,饱和,ICIB,两个结正偏,ICS=IBS集电结零偏,临界,截止,IBU(on)则导通,以NPN为例：,UBEUBUE,放大,UEUCUB,饱和,PNP管,UCIBS则饱和,IB1,（6.3.9）,表明当电路引入深度负反馈(即1+AF1)时，放大倍数几乎仅仅决定于反馈网络，而与基本放大电路无关。从深度负反馈的条件可知，反馈网络的参数确定后，基本放大电路的放大能力愈强，即A的数值愈大，反馈愈深，Af与1F的近似程度愈好。,.,40,第7章,模拟信号运算电路,.,41,一、理想运放的两个工作区,两个工作区：线性区、非线性区,一、理想运放的性能指标：,集成运放的理想化参数是：1开环差模增益(放大倍数)Aod=，2差模输入电阻Rid=；3输出电阻Ro=0；4共模抑制比KCMR=；5上限截止频率fH=；6失调电压UOI、失调电流IOI和它们的温漂均为零，且无任何内部噪声。,.,42,二、理想运放在线性工作区,1.理想运放在线性区的特点,（1）uP=uN虚短,（2）iP=iN=0虚断,2.理想运放工作在线性区的电路特征：,电路中引入负反馈。,uO=Aod(up-uN),Aod=,运放的同相输入端和反相输入端的电位“无穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。,运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0，好象断路一样，但却不是真正的断路。,.,43,三、理想运放工作在非线性区,图7.1.3集成运放工作在非线性区时的电压传输特性,理想运放在非线性区的特点：,（1）UO=,+UOMuPuN,-UOMuPuN,（2）iP=iN=0,“虚断”，但不“虚短”,.,44,7.2基本运算电路,补偿电阻R=R/Rf,在运算电路中，uO=f(uI),.,45,分析运算电路的步骤,1.列出关键节点的电流方程；如N、P点；2.根据“虚短”、“虚断”的原则整理；3.得出输入输出的运算关系。,.,46,（虚地）,uN,uP,（虚断）,运算关系：,（7.2.3）,.,47,.,48,直流电源的组成及各部分的作用,滤波电路,整流电路,稳压电路,变压器,交流220V50Hz,负载,直流稳压电源的方框图,.,49,总复习,数字电子技术基础,.,50,第一章逻辑代数,2，10，8，16进制互换。原码，反码，补码。常用编码：1）十进制：8421码、余3码。2）格雷码含义,.,51,第二章、逻辑代数基础,基本运算及其符号：与，或，非。复合逻辑运算符号：与非，或非，异或，同或。基本公式和常用公式：表2.3.1、表2.3.3基本定理：代入、反演、对偶。逻辑函数的表示方法：真值表、函数表达式、逻辑图、波形图，之间能任意地相互转换。逻辑函数的标准形式：最小项之和、最大项。逻辑函数化简：公式化简、卡诺图及其化简、有无关项的卡诺图化简。,.,52,练习,化简函数Y=BC+ABCE+B(AD+AD)+B(AD+AD)=BC(1+AE)+B(AD+AD)+B(AD+AD)=BC+(AD+AD)(B+B)=BC+AD+AD,.,53,练习,2、化简逻辑函数：方法一、公式法：或者：,.,54,1组合逻辑电路的特点：电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。2组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出端的逻辑表达式化简和变换逻辑表达式列出真值表确定功能。3组合逻辑电路的设计步骤为：根据设计要求列出真值表写出逻辑表达式(或填写卡诺图)逻辑化简和变换画出逻辑图,第四章组合逻辑电路,.,55,逻辑电路图,逻辑表达式,1,1,最简与或表达式,化简,2,2,从输入到输出逐级写出,4.2.1组合逻辑电路的分析方法,给定逻辑电路图通过分析找出电路的逻辑功能,.,56,退出,下一页,上一页,最简与或表达式,3,真值表,3,4,电路的逻辑功能,当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电路：只要有2票或3票同意，表决就通过。,4,.,57,退出,下一页,上一页,真值表,电路功能描述,1,逻辑抽象,1,输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G）规定灯亮为1，不亮为0。输出变量：故障信号（Z）正常为0，故障为1。,4.2.2组合逻辑电路的设计方法,.,58,退出,下一页,上一页,写出函数式,4,由与门和或门组成,.,59,4常用的中规模组合逻辑器件：编码器、译码器74LS138、数据选择器74LS153、加法器等。5应用中规模组合逻辑器件进行组合逻辑电路设计的一般原则：使用芯片的个数和品种型号最少，芯片之间的连线最少。6用中规模组合逻辑芯片设计组合逻辑电路最简单和最常用的方法：用数据选择器设计和二进制译码器设计组合逻辑函数。,.,60,用译码器设计组合逻辑电路,1.基本原理3位二进制译码器给出3变量的全部最小项;。n位二进制译码器给出n变量的全部最小项;任意函数：利用附加的门电路将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获得任何形式的输入变量n的组合函数,.,61,例：利用74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出逻辑函数式为：,写出函数的最小项之和形式，并变换为与非-与非形式。,.,62,二、用数据选择器设计组合电路,1.基本原理具有n位地址输入的数据选择器，可产生任何形式的输入变量不大于n+1的组合函数,.,63,触发器和门电路是构成数字系统的基本逻辑单元。前者具有记忆功能，用于构成时序逻辑电路；后者没有记忆功能，用于构成组合逻辑电路。,触发器有两个基本特性：有两个稳定状态；在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换，没有外信号作用时，保持原状态不变。因此，触发器具有记忆功能，常用来保存二进制信息。,一个触发器可存储1位二进制码，存储n位二进制码则需用n个触发器。,第五章触发器,.,64,触发器分类：,本章重点：,触发器外部逻辑功能、触发方式。,结构分类,功能分类,脉冲触发,电平触发,边沿触发。,SR触发器,JK触发器,T触发器,D触发器,.,65,触发器的逻辑功能：触发器的次态与现态及输入信号之间的逻辑关系。其描述方法：主要有特性表、特性方程、状态转换图和波形图(又称时序图)等。,触发器根据逻辑功能不同分为：,.,66,根据触发方式不同分为：,.,67,时序电路通常由记忆电路及组合电路两部分组成，具有记忆作用。,时序电路可分类：,同步时序电路的分析,同步时序电路的设计,同步时序电路：,按功能分：同步及异步时序电路。按输出信号特点：米利型和穆尓型,.,68,4时序逻辑电路的设计步骤一般为：设计要求最简状态表编码表次态卡诺图驱动方程、输出方程逻辑图。,2描述时序逻辑电路逻辑功能的方法：状态转换真值表、状态转换图和时序图等。,3时序逻辑电路的分析步骤一般为：逻辑图时钟方程（异步）、驱动方程、输出方程状态方程状态转换真值表状态转换图和时序图逻辑功能。,1时序逻辑电路的特点：任一时刻输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关。因此时序电路中必须含有存储器件。,.,69,6.2时序电路分析方法,写触发器的特性方程,得出状态转换真值表。,输出端Q的表达式,.,70,试分析图6.2.1时序逻辑电路的逻辑功能，,图6.2.1时序逻辑电路,.,71,解：,写出驱动方程：,.,72,2、写出特性方程和输出方程,.,73,3,计算、列状态表,000,001,010,011,100,101,110,111,001,011,101,111,000,010,100,110,0,0,0,0,1,1,0,0,.,74,4,画状态图、时序图,状态图,.,75,5,电路功能,有效循环的6个状态分别是05这6个十进制数字的格雷码，并且在时钟脉冲CLK的作用下，这6个状态是按递增规律变化的，即：000001011111110100000所以这是一个用格雷码表示的六进制同步加法计数器。当对第6个脉冲计数时，计数器又重新从000开始计数，并产生输出Y1。,.,76,6计数器是一种简单而又最常用的时序逻辑器件。计数器不仅能用于统计输入脉冲的个数，还常用于分频、定时、产生节拍脉冲等。,5寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两种。,7用已有的M进制集成计数器产品可以构成N(任意)进制的计数器,.,77,N进制计数器,1、用同步清零端或置数端归零构成N进置计数器,2、用异步清零端或置数端归零构成N进置计数器,（1）写出状态SN-1的二进制代码。（2）求归零逻辑，即求同步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。（3）画连线图。,（1）写出状态SN的二进制代码。（2）求归零逻辑，即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。（3）画连线图。,利用集成计数器的清零端和置数端实现归零，从而构成按自然态序进行计数的N进制计数器的方法。,清零、置数均采用同步方式的有74LS163；均采用异步方式的有74LS193、74LS192；清零采用异步方式、置数采用