电子技术基础知识

电子技术基础知识1第1页，共89页，2023年，2月20日，星期二电子元器件分为无源器件和有源器件。无源器件的简单定义：如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。常见的无源器件有电阻、电容、电感、二极管等。无源器件的基本特点：只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。2第2页，共89页，2023年，2月20日，星期二有源器件的简单定义：如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。常见的有源器件有：三极管、场效应管、IC等。有源器件的基本特点：除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。3第3页，共89页，2023年，2月20日，星期二一、无源器件

1、电阻

4第4页，共89页，2023年，2月20日，星期二§1.1电阻定义电路中对电流通过有阻碍作用且消耗能量的部分叫电阻,它是导体的一种基本性质。电阻用字母R表示,其常见单位为欧姆(Ω)、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）等。换算关系是：1兆欧=103千欧=106欧※容抗：电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，用XC表示，单位为欧(Ω)。※感抗：电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗

，用XL表示，单位为欧。※电抗：电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。用X表示，单位为欧。※阻抗：电阻,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用称为阻抗

，用Z表示，单位为欧。5第5页，共89页，2023年，2月20日，星期二§1.2主要特性1.电阻器是一个耗能元器件2.对电流存在阻碍作用（无正负极之分）3.电阻器对直流电、交流电（不同频率、波形之信号）呈现相同的阻值4.普通电阻器为线形，符合欧姆定律：V=I×R6第6页，共89页，2023年，2月20日，星期二电阻是构成电路的基本元件之一,电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。电阻的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特殊电阻。在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻按其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的贴片电阻.§1.4分类§1.3作用7第7页，共89页，2023年，2月20日，星期二

1．常见的电阻金属膜电阻碳膜电阻水泥线绕电阻贴片电阻8第8页，共89页，2023年，2月20日，星期二2.贴片电阻尺寸规格：英制：

0201（0.60mmx0.30mm）

0402（1.0mmx0.50mm）

0603（1.6mmx0.80mm）

0805（2.0mmx1.25mm）

1206（3.2mmx1.6mm）公制：0603，1005，1608，2012，3216等。9第9页，共89页，2023年，2月20日，星期二§1.5电阻的主要性能指标

1.额定功率：指在规定的大气压和特定的环境温度下，电阻所允许承受的最大功率。

2.标称阻值：指产品上标示的阻值。

3.允许误差：实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示了产品的精度。10第10页，共89页，2023年，2月20日，星期二§1.6电阻的识别电阻的参数标注方法有3种，即数标法、色标法和直标法。

a、数标法：主要用于贴片等小体积的电阻，如：

472表示47×102Ω（即4.7K）；1003则表示100Kb、色环标注法：使用最多色环电阻”顾名思义，就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用４个色环表示，有的用５个。４环电阻，一般是碳膜电阻，用３个色环来表示阻值，用１个色环表示误差。５环电阻一般是金属膜电阻，为更好地表示精度，用４个色环表示阻值，另一个色环表示误差。11第11页，共89页，2023年，2月20日，星期二c、直标法：直标法主要用于体积较大（功率大）的电阻上,它将电阻的标称值和允许误差直接用数字标在电阻上，有些还标出额定功率，例如：100Ω±10%5W，则表示是100Ω电阻，允许误差为±10%，额定功率为5W。在三种表示方法中，直标法使用最为方便。12第12页，共89页，2023年，2月20日，星期二颜色有效数字乘数允许偏差

黑色0100

棕色1101+/-1%

红色2102+/-2%

橙色3103-----

黄色4104-----

绿色5105+/-0.5%

蓝色6106+/-0.2%

紫色7107+/-0.1%

灰色8108-----

白色9109+5~-20%

无色---------+/-20%

银色-----10-2+/-10%

金色-----10-1+/-5%1．电阻的颜色与数码对照表13第13页，共89页，2023年，2月20日，星期二2．记忆规则（1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。（2）记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：

金色：几点几Ω

黑色：几十几Ω

棕色：几百几十Ω

红色：几点几kΩ

橙色：几十几kΩ

黄色：几百几十kΩ

绿色：几点几MΩ

蓝色：几十几MΩ从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红、橙、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。

（3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。

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（4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为±

5％；银色为±10％；无色为±20％。

(5)如何确定第一环：紧靠电阻一端的为第一环。

※举例说明

例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数“4”和“3”代入,，则其读数为4.3kΩ。第环是金色表示误差为±5％。例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10kΩ。第四环是金色，其误差为±5％对于4色环电阻，其阻值计算方法位：阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数

对于5色环电阻，其阻值计算方法位：

阻值=（第1色环数值*100+第2色环数值*10+第3位色环数值）*第4位色环代表之所乘数

3．计算方法15第15页，共89页，2023年，2月20日，星期二练习：

1.473表示的是多大的电阻？

2.4R7表示的是多大的电阻？

3.有一色环电阻，其色环顺序为棕、黑、

红和银，那么这一色环电阻的阻值为多少?16第16页，共89页，2023年，2月20日，星期二

2、电容

17第17页，共89页，2023年，2月20日，星期二电子制作中也需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、毫法(mF)、纳法（nF）、皮法（pF）等表示。换算关系为：1法拉（F）=103毫法(mF)=106微法（μF）=109纳法（nF）=1012皮法（pF）。每一个电容都有它的耐压值，用V表示

§2.1定义§2.2单位18第18页，共89页，2023年，2月20日，星期二

1．电容具有隔直流、通交流的特性.因此在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。§2.3主要特性2．电容两端的电压不能突变的特性：电容两端的电压由下试决定V=Q/c式中Q为电容器内部的电荷量，C为电容器的容量

3．容抗特性：电容器的容抗大小XC由下列公式决定XC=式中f为交流信号的频率，C为电容器的容量4．储能特性：理论上，电容器不消耗电能，所以电容器充到的电荷会储存在电容器中，只要外电路不存在让电容器放电的条件，电荷就一直在电容器中。19第19页，共89页，2023年，2月20日，星期二常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等.不同电路应该选用不同种类的电容。谐振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。§2.4分类瓷片电容电解电容§2.5常见电容外形20第20页，共89页，2023年，2月20日，星期二贴片电容钽电容云母电容21第21页，共89页，2023年，2月20日，星期二1数标法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是10的多少次方。如：102表示10x102PF=1000PF，203表示20x103PF§2.6电容的表示方法

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，数标法、直标法和色标法3种2直标法：对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是2200,表示2200PF。如果是5n，那就表示的是5nF。

4电容容量误差符号FGJKLM分别表示允许误差为：±1%±2%±5%±10%±15%±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为±5%。

3色标法：沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。

22第22页，共89页，2023年，2月20日，星期二

3、电感23第23页，共89页，2023年，2月20日，星期二1．感抗特性电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，对流过它的交流电有阻碍作用，称之为感抗，其公式为：XL=§3.1定义

电感是用来表示自感应特性的一个量；自感电动势要阻碍线圈中电流的变化，这种阻碍作用称之为感抗。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似电感器用符号L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。电感定义公式为L=，单位为：===H

φ为自感磁通量，单位V·S，I为流过电感器的电流§3.2特性：2．通直阻交特性电感器的特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性24第24页，共89页，2023年，2月20日，星期二3．电励磁特性。当电流流过电感器时要在电感器四周产生磁场，无论是直流电还是交流均产生磁场。其磁场的大小和方向与电流的特性有关。能够将电能转换为磁能，用右手定则判定。4．磁励电特性。当通过线圈的磁通量改变时（即线圈在一个有效的交变磁场中时）产生感生电动势，其大小和方向在不断地改变，在恒定磁场中不产生感生电动势（因为在线圈中无磁通量的变化）。5．线圈中的电流不能发生突变：理解阻碍。当流过线圈的电流大小发生改变时，线圈要产生一个感生电动势来维持原电流的大小不变。线圈中的电流变化率愈大，其反向电动势就愈大。25第25页，共89页，2023年，2月20日，星期二四、晶体二极管26第26页，共89页，2023年，2月20日，星期二1.单向导电性PN结（二极管）的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。注意：只有在外加正向电压时这一特性才显示出来。§4.1主要特性2.管压降特性：在二极管导通后，正向压降基本不变，管子的正向电流发生很大变化时，正向压降才有微小的变化。换言之，当正向电压有一个微小变化时，将引起正向电流的很大变化。硅二极管的正向压降为0.6V左右，锗二极管的正向压降为0.2V左右。3.正向电阻小，反向电阻大正向电阻是指二极管正向导通后管子正负极间的电阻（是PN结的正向电阻）这一电阻很小，正向电阻小。反向电阻是指二极管处于反向偏置而未击穿时的电阻（是PN结的反向电阻），这一电阻很大，反向电阻很大。27第27页，共89页，2023年，2月20日，星期二锗管正向特性10硅管I/mAU/V0204030201020死区电压μA0.51.01.5反向特性图1-10二极管的伏安特性

4.二极管的V—A特性2）、反向特性

二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线II段)。不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安，另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。1）、正向特性加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通处于“死区”状态，当正向电压起过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-0.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。28第28页，共89页，2023年，2月20日，星期二3）、反向击穿特性

当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿（见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。电击穿（雪崩击穿和齐纳击穿）可逆，热击穿不可逆。§4.2二极管的分类除普通二极管外，还有若干特殊二极管：用于稳压的稳压二极管（齐纳二极管）、用于调谐的变容二极管、以及光电子器件（光电二极管等、发光二极管、激光二极管）等。二极管符号稳压二极管符号29第29页，共89页，2023年，2月20日，星期二变容二极管符号光电二极管符号发光二极管符号30第30页，共89页，2023年，2月20日，星期二识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。§4.3二极管的识别1．半导体二极管的型号：国家标准对半导体器件型号的命名举例如下31第31页，共89页，2023年，2月20日，星期二

2．半导体二极管的图片32第32页，共89页，2023年，2月20日，星期二§4.4二极管的作用

※二极管的整流大多数电器设备无法直接使用交流电，必须把交流电转换成直流电以后才能加以利用。把交流电转换成直流电的过程叫做“整流”。当电流顺时针时，二极管导通，电流通过；当电流逆时针时，二极管承受反向电压，不导通。所以，虽然使用的是交流电源，但是由于有二极管的存在，导致通过灯泡的电流方向始终是从上到下，没有从下到上的时候，因此，通过灯泡的电流是直流电。二极管使用在限幅、开关、低电压稳压等电路中，起整流、检波、限幅、箝位、开关、元器件保护、温度补偿等作用。33第33页，共89页，2023年，2月20日，星期二※全波整流34第34页，共89页，2023年，2月20日，星期二35第35页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、半导体三极管

36第36页，共89页，2023年，2月20日，星期二半导体三极管有两种类型：一种是双极型半导体三极管(BJTBipolarJunctiontransistor)，常称为晶体管，在电路中常用“Q”加数字表示，有两种载流子参与导电(多数载流子和少数载流子），被称之为双极型器件。晶体管是电流控制元件，由两个PN结组合而成§5.1概念引出另一种是场效应半导体三极管，仅由一种载流子（多数）参与导电，所以称之为单极型器件。场效应管是电压控制元件，由电场效应来控制其电流大小，分为两大类：结型场效应管（JFETJunctiontypeFieldEffectTransistor）和金属氧化物半导体场效应管（MOSFETMetal－Oxide－SemiconductortypeFieldEffectTransistor）37第37页，共89页，2023年，2月20日，星期二§5.2双极型半导体三极管的结构特点：

BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件1．NPN型BJT

38第38页，共89页，2023年，2月20日，星期二2．PNP型BJT

39第39页，共89页，2023年，2月20日，星期二§5.3BJT的放大作用BJT最基本的一种应用，是将微弱的电信号加以放大基极电流用IB表示，集电极电流用IC表示，发射极电流用IE表示。则关系为：

IC=βIB

IC=αIE

IE=IC+IB=（1+β

）IBα、β为两种电流放大系数，关系为：

IE=IC+IB根据KCL而得1．电流放大系数三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。2．放大条件40第40页，共89页，2023年，2月20日，星期二利用BJT组成的放大电路,其中一个电极作为信号输入端,一个电极作为输出端,另一个电极作为输入、输出的共同端.根据共同端的不同,BJT可有三种连接方式:共基极（用CB表示）、共发射极（用CE表示）、共集电极（用CC表示）接法BJT的放大作用，主要依靠发射极电流能通过基区传输，然后到达集电极而实现，为了保证这一过程，既要满足内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，由要满足外部条件：发射结正向偏置、集电结反向偏置§5.4BJT放大电路的三种组态（三种基本放大电路）41第41页，共89页，2023年，2月20日，星期二§5.5BJT的三种工作状态（三个工作区域）BJT的基本特点是通过电流控制实现放大作用，这种放大作用并不是在任何情况下都能实现，饱和、放大、截至称为BJT的三种工作状态，对应三种工作状态，可把BJT的输出特性分为三个区域：饱和区、放大区和截止区42第42页，共89页，2023年，2月20日，星期二§5.6BJT的识别43第43页，共89页，2023年，2月20日，星期二第二部分基本电路的组态44第44页，共89页，2023年，2月20日，星期二一、电阻的串、并联右图所示电路，将电阻依次串接，我们称之为电阻的串联。串联电路具有以下特点：1.电路总电阻为各串联电阻之和。2.电路总电压为各串联电阻电压降之和。3.电路总电流等于各串联电阻电流。电阻的串联45第45页，共89页，2023年，2月20日，星期二一、电阻的串、并联设电路二端电压为u，R1、R2上的电压分别为u1、u2；电流分别为i1、i2.我们有下列关系式u=u1+u2R=R1+R2i=i1=i2电阻的串联46第46页，共89页，2023年，2月20日，星期二一、电阻的串、并联如右图所示的电路接法，我们称为电阻的并联。电阻的并联有以下特点：电路的总电压等于并联电阻电压。电路总电流为并联电阻分电流之和。电路总电阻倒数等于各并联电阻倒数之和。电阻的并联47第47页，共89页，2023年，2月20日，星期二一、电阻的串、并联对上述第三点进行论证及并联电路一般常用公式电阻的并联48第48页，共89页，2023年，2月20日，星期二二、电容的串、并联如右图所示电路，将二个电容依次串接我们称为电容的串联，容串联各电压，电流，电容量关系如下：49第49页，共89页，2023年，2月20日，星期二二、电容的串、并联由上公式可以看出，电容串联具有以下特性：串联电路中总容量的倒数等于各串联电容的倒数之各，即电容串联后会变小。串联电路中各电压，电流的特性与电阻串联特性一样。50第50页，共89页，2023年，2月20日，星期二二、电容的串、并联将电容如右图所示并接，称之为电容的并联，电容并联有以下性。并联电路的总电容量为各并联电容容量之和，即电容并联后会变大。并联电路中各电压，电流的关系与电阻并联的特性一样。51第51页，共89页，2023年，2月20日，星期二三、电感的串、并联将电感L1，L2如右图所示依次串接，称之为电感的串联。下面就电感串联的一些特性做简单的讨论；52第52页，共89页，2023年，2月20日，星期二三、电感的串、并联从以上公式推导可以看出电感串联电路具有以下特性：电感串联后其电路的总电感量为各串联电感之和，即电感串联后会变大。电感串联电路中各电压，电流的关系与电阻，电容串联相仿。53第53页，共89页，2023年，2月20日，星期二三、电感的串、并联将二个电感如图所并接，称为电感的并联。电感的并联有电阻并联相同的性质：54第54页，共89页，2023年，2月20日，星期二四、串，并联电路基本特性通过上述的分析，我们可以发现，串联电路中，各串联器件的电流相等，在并联电路中，各并联器件的电压相等，由此我们可以得出以下结论：串联电路具有分压的作用，并联电路具有分流的作用。为方便分析，我们引入以下概念：电阻的串联电阻的并联55第55页，共89页，2023年，2月20日，星期二四、串，并联电路基本特性阻抗：一个电路中，一般把电阻阻抗和电感感抗或电容容抗之和统称为阻抗。用Z表示。如右图所示：各电路总阻抗Z分别为：56第56页，共89页，2023年，2月20日，星期二四、串，并联电路基本特性电阻的并联如果令1/R=G，则上式可改写为：G=G1+G2一般我们将电阻的倒数称之为电导，用G表示（G=1/R）；电抗的倒数称为电纳，电导和电抗总称为导纳，一般用Y表示。57第57页，共89页，2023年，2月20日，星期二四、串，并联电路基本特性根据串、并联的特性，有如下关系式：串联电路：电阻的并联电阻的串联并联电路：左边的二个方程组分别表示了串联电路和并联电路的特性，我们称之为串、并联电路的特性方程组。58第58页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路如右图所示电路，称为三极管的共射极基本放大电路；Rb分别为三极管T基极偏值电阻，Rc为集电极电阻，RL为负载电阻。Cb和C分别为输入输出藕合电容。下面我们对三极管放大电路中的一些基本定义及参数。进行简单的介绍及推导。静态：当Vi=0时，即此时无交流信号，称三极管此时的工作状态为静态。把静态工作状态下的等效电路称之为静态等效电路，一般也叫做直流通路。动态：，即此时有交流信号输入，称三极管此时的工作状态为动态。把动态的等效电路称为动态等效电路，一般也叫交流通路。59第59页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路三极管放大电路的分析方法一般有计算法，图解法等几种方法。三极管在静态工作状态中，一般会处于稳定状态，即Ib、Ic、Vce的参数基本不变，我们把此时的工作状态称为静态工作点，用Q表示。静态要作Ib、Ic、Vce值的计算。(a)直流通道(b)交流通道

基本放大电路的直流通道和交流通道60第60页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路根据直流通路，我们可以计算出三极管静态工作的三个重要参数（如上式），根据以上参数，我们一般可以确定三极管的工作状态。下面我们用图解法对三极管的静态工作点进行一些简单的分析。61第61页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路工作状态的图解分析法62第62页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路如图所示，一般把三极管的VBE—-IB曲线称为输入特性曲线；VCE-IC称为输出特性曲线。在输出特性曲线中，我们把（VCC/RC，VCC）两点间的一条直线称之为直流负载线，直流负载线与IBQ的交点称之为静态工作点，用Q表示。63第63页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路直流负载线的确定方法1.由直流负载列出方程VCE=VCC－ICRc2.在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可画出直流负载线。3.在输入回路列方程式VBE=VCC－IBRb4.在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。5.得到Q点的参数IBQ、ICQ和VCEQ。64第64页，共89页，2023年，2月20日，星期二五、三极管基本放大电路当VI≠0时，此时对三极管放大电路的分析我们称为动态分析。在此不做介绍：65第65页，共89页，2023年，2月20日，星期二六、直流稳压电源简述在电子电路中,小功率稳压电源一般由电源变压器、整流、滤波、稳压电路等部分组成.电源变压器是将交流电网220的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压;通过滤波电路滤除直流电压中较大的波纹,得到平滑的直流电压,最后接入稳压电路,使电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定(下面对整流和滤波电路做一简单解说,稳压电路比较复杂,不做详述).66第66页，共89页，2023年，2月20日，星期二整流电路:二极管简单整流电路:在实际应用中，常常需要将交流变为直流，我们把交流变成直流的过程称为整流。常用的整流电路有二极管整流，可控硅整流等；根据不同的接法，整流可分为全波整流和半波整流；根据输出电压波形的不同，又可分为负压整流为正压整流。67第67页，共89页，2023年，2月20日，星期二

1.二极管的半波整流如图所示电路，称为二极管半波整流，原理如下：当Vi上正下负时，二极管D导通。当Vi上负下正时，二极管D截止。由此可知，负载RL电流方向向下，此时称之为正压整流。如将D反接，则RL电流方向向上，称为负压整流。68第68页，共89页，2023年，2月20日，星期二二极管半波整流波形图：从波形图可以看出，经过二极管整流后，电压以不随时间正负交变变化，我们称这种直流为脉动直流（随时间变化大小会有波动）由于在负半周无电压输出，所以半波整流的效率低下。69第69页，共89页，2023年，2月20日，星期二2.二极管的全波整流如图示：当Vi在正半周时D1导通，D2截止。当Vi负半周时，D1截止，D2导通可见，全波整流电路中负载在正弦交流电正负周期内均有输出。因此，从理论上来说，全波整流的效率比半波提高近一倍。70第70页，共89页，2023年，2月20日，星期二滤波电路:滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。71第71页，共89页，2023年，2月20日，星期二1.电容输入式滤波电路如图,C型滤波电路和π型滤波电路均称为电容输入式滤波电路(电容器C接在最前面),一般用于小功率电源中,其缺点是输出特性较差,适用于负载电压较高,负载变动不大的场合.72第72页，共89页，2023年，2月20日，星期二2.电感输入式滤波电路如图,电感L接在最前面,多用于较大功率电源中,峰值电流小,输出特性比较平坦,缺点是易引起电磁干扰,只适用于低电压、大电流场合.73第73页，共89页，2023年，2月20日，星期二第三部分数字电路基础74第74页，共89页，2023年，2月20日，星期二§6.1数制与码制1十进制基数为10，数码为：0～9；运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。十进制数的权展开式：任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称为位权展开式。如：(209.04)10＝2×102

＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2

二进制基数为2，数码为：0、1；运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。二进制数的权展开式：如：(101.01)2＝1×22

＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝(5.25)10一几种常用数制75第75页，共89页，2023年，2月20日，星期二2八进制基数为8，数码为：0～7；运算规律：逢八进一。八进制数的权展开式：如：(207.04)8＝2×82

＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4×8－2

＝(135.0625)10十六进制基数为十六，数码为：0～9、A～F；运算规律：逢十六进一。十六进制数的权展开式：如：(D8.A)16＝13×161

＋8×160＋10×16－1＝(216.625)10

二不同进制数的相互转换

1.二进制数与十进制数的转换

1）二进制数转换成十进制数方法：把二进制数按位权展开式展开

76第76页，共89页，2023年，2月20日，星期二

2）十进制数转换成二进制数方法：整数部分除二取余，小数部分乘二取整．整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用基数连乘法，先得到的整数为高位，后得到的整数为低位。例：（44.375)10所以：(44.375)10＝(101100.011)277第77页，共89页，2023年，2月20日，星期二2八进制数与十进制数的转换方法：整数部分除八取余，小数部分乘八取整。3十六进制数与十进制数的转换方法：整数部分除十六取余，小数部分乘十六取整。4八进制数与二进制数的转换（1）二进制数转换为八进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。

5十六进制数与二进制数的转换（1）二进制数转换为十六进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每4位分成一组，不够4位补零，则每组二进制数便是一位十六进制数。（2）十六进制数转换为二进制数：将每位十六进制数用4位二进制数表示。

78第78页，共89页，2023年，2月20日，星期二三码制码制即编码方式，编码即用按一定规则组合成的二进制码去表示数或字符等．二--十进制编码(BCD码)为使二进制和十进制之间转换更方便，常使用二进制编码的十进制代码，这种代码称为二－十进制码，简称BCD码．十进制数

8421码

5421码

2421码

余3码

余3循环码

0

0000

0000

0000

0011

0010

1

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0001

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2

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0010

0010

0101

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3

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0011

0011

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0101

4

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5

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101079第79页，共89页，2023年，2月20日，星期二§6.2逻辑代数 逻辑是指人们思维的一种规律性。逻辑代数和普通代数一样,也是用字母代表变量，逻辑变量只有0和1两个取值。0和1不表数量的大小，只表示对立的两种逻辑状态。数字电路从其工作过程上看，总是体现一定条件下的因果关系，即输出与输入之间一定的逻辑关系。因此，逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具。一.三种基本逻辑关系和运算

1．“与”逻辑及运算：仅当决定事件（Y）发生的所有条件（A，B，…）均满足时，事件（Y）才能发生。表达式为：Y=A·B或Y=AB

80第80页，共89页，2023年，2月20日，星期二

2．“或”逻辑及运算“或”逻辑表达式为：Y=A+B

3．“非”逻辑及运算“非”逻辑表达式为：二.复合逻辑是由基本“与”、“或”、“非”逻辑组合而成的。81第81页，共89页，2023年，