数电模电超有用知识点,值得拥有.pdf

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1、文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。数字电子技术重要知识点汇总数字电子技术重要知识点汇总一、主要知识点总结和要求一、主要知识点总结和要求1数制、编码其及转换：数制、编码其及转换：要求：要求：能熟练在 10 进制、2 进制、8 进制、16 进制、8421BCD、格雷码之间进行相互转换。举例举例 1 1：（37.25）10=()2=()16=()8421BCD解：（37.25）10=(100101.01)2=(25.4)16=(00110111.00100101)8421BCD2 2逻辑门电路：逻辑门电路：(1)基本概念1）数字电路中晶体管作为开关使用

2、时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。2）TTL 门电路典型高电平为3.6 V，典型低电平为 0.3V。3）OC 门和 OD 门具有线与线与功能。4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。5）门电路参数：噪声容限噪声容限 V VNHNH或或 V VNLNL、扇出系数、扇出系数 N No o、平均传输时间、平均传输时间 t tpdpd。要求：要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握 OCOC 门和门和 ODOD 门门，三态门电路的逻辑功能；能三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形根据输入信号

3、画出各种逻辑门电路的输出波形。举例举例 2 2：画出下列电路的输出波形。解：由逻辑图写出表达式为：Y A BC A B C，则输出 Y 见上。3 3基本逻辑运算的特点：基本逻辑运算的特点：与与 运 算：见零为零，全 1 为 1；或或 运 算：见 1 为 1，全零为零；与非与非运算：见零为 1，全 1 为零；或非或非运算：见 1 为零，全零为 1；异或异或运算：相异为 1，相同为零；同或同或运算：相同为 1，相异为零；非非 运 算：零 变 1，1 变 零；要求：要求：熟练应用上述逻辑运算。熟练应用上述逻辑运算。4.4.数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互

4、转换。真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。逻辑表达式逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3 种运算符连接起来所构成的式子。卡诺图卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。逻辑图逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。波形图或时序图波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。状态图（只有时序电路才有）状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图

5、。要求：要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。5 5逻辑代数运算的基本规则逻辑代数运算的基本规则 反演规则：反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“”换成“”，“”换成“”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原原变变量量换换成成反反变变量量，反反变变量量换换成成原原变变量量，那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数反函数 Y（或称补函数）。这个规则称为反演规则反演规则。对偶规则：对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“”换成“”，“”换成“”，“0”

6、换成“1”，“1”换成“0”，而变变量量保保持持不不变变，则可得到的一个新的函数表达式Y，Y称为函 Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则对偶规则。要求要求：熟练应用反演规则和对偶规熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。则求逻辑函数的反函数和对偶函数。举例举例 3 3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数1word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。解：反函数：解：反函数：；对偶函数：；对偶函数：Y (A B)(C D E)Y (A B)(C D E)6 6逻辑函数化简逻辑函数化简要求要求：熟练掌握

7、逻辑函数的两种化简方法。熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。公式法化简：公式法化简：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数。举例举例 4 4：用公式化简逻辑函数：Y1 ABC ABC BC解：解：图形化简：图形化简：逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表示，利用卡诺图来化简逻辑函数。（主要适合于 3 个或 4 个变量的化简）举例举例 5 5：用卡诺图化简逻辑函数：Y(A,B,C)解：解：画出卡诺图为则Y m(0,2,3,7)d(4,6)C B7 7触发器及其特性方程触发器及其特性方程1）触发器的的概念和特点：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。其具有如下

8、特点特点：它有两个稳定的状态：0 状态和 1 状态；在不同的输入情况下，它可以被置成 0 状态或 1 状态，即两个稳态可以相互转换；当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。具有记忆功能2）不同逻辑功能的触发器的特性方程特性方程为：RS 触发器：QJKJK 触发器：触发器：QD D 触发器：触发器：Qn1 S RQn，约束条件为：RS0，具有置置 0 0、置、置 1 1、保持、保持功能。JQn KQn，具有置置 0 0、置、置 1 1、保持、翻转、保持、翻转功能。n1n1 D，具有置置 0 0、置、置 1 1 功能。T 触发器：Qn1 TQnTQn，具有保持、翻转保持、翻转功能。Qn(计数工

9、作状态计数工作状态)，具有翻转翻转功能。T触发器：Qn1要求：要求：能根据触发器（能根据触发器（重点是重点是 JK-FFJK-FF 和和 D-FFD-FF）的特性方程熟练地画出输出波形。）的特性方程熟练地画出输出波形。举例举例 6 6：已知：已知 J J，K-FFK-FF 电路和其输入波形，试画出电路和其输入波形，试画出8 8脉冲产生和整形电路脉冲产生和整形电路1)1)施密特触发器施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。要要求求：会根据输入波形画输出波形。特点特点：具有滞回特性，有两个稳态，输出仅由输入决定，即在输入信号达到对应门限电压时触发翻转，没有记忆功

10、能。2)多谐振荡器多谐振荡器是一种不需要输入信号控制，就能自动产生矩形脉冲的自激振荡电路。特点特点：没有稳态，只有两个暂稳态，且两个暂稳态能自动转换。3)单稳态触发器单稳态触发器在输入负脉冲作用下，产生定时、延时脉冲信号，或对输入波形整形。特点特点：电路有一个稳态和一个暂稳态。在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。2word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。要求：要求：熟练掌握熟练掌握 555555 定时器构成的上述电路，并会求有关

11、参数（脉宽、周期、频率）和画定时器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画输出波形。输出波形。举例举例 7 7：已知施密特电路具有逆时针的滞回特性，试画出输出波形。解：解：9 9A/DA/D 和和 D/AD/A 转换器转换器1）A/D 和 D/A 转换器概念：模数转换器：模数转换器：能将模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器，简称 A/D 转换器或 ADC。由采样、保持、量化、编码四部分构成。数模转换器：数模转换器：能将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器数模转换器，简称 D/A 转换器或 DAC。由基准电压、变换网络、电子开关、反向求和构成。ADC 和 DAC 是沟通

12、模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。2）D/A 转换器的分辨率分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的 D/A 转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。分辨率分辨率也可以用 D/A 转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。举例举例 8 8：10 位 D/A 转换器的分辨率为：110.001102110233）A/D 转换器的分辨率 A/DA/D 转换器的分辨率转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。举例举例 9 9：输入模拟电压的变化范围为05V，输出 8 位二进制数

13、可以分辨的最小模拟电压为5V5V2 28 820mV20mV；而输出 12 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V5V2 212121.22mV1.22mV。1010常用组合和时序逻辑部件的作用和特点常用组合和时序逻辑部件的作用和特点组合逻辑部件：组合逻辑部件：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器。时序逻辑部件：时序逻辑部件：计数器、寄存器。要求：要求：掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器、计数器、寄存掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器、计数器、寄存器的定义，功能和特点。器的定义，功能和特点。举例举例 1010：能对两个 1 位二

14、进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为半加器半加器。模电复习资料模电复习资料第一章第一章半导体二极管半导体二极管一一.半导体的基础知识半导体的基础知识1.1.半导体半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅如硅 SiSi、锗、锗 Ge)Ge)。2.2.特性特性-光敏、热敏和掺杂特性。光敏、热敏和掺杂特性。3.3.本征半导体本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。纯净的具有单晶体结构的半导体。4.4.两种载流子两种载流子-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。5.5.杂质半导体杂质半导体-在本

15、征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P *P 型半导体型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。*N *N 型半导体型半导体:在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6.6.杂质半导体的特性杂质半导体的特性*载流子的浓度载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。*体电阻体电阻-通常

16、把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。3word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。*转型转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7.PN7.PN 结结 *PN *PN 结的接触电位差结的接触电位差-硅材料约为硅材料约为 0.60.8V0.60.8V，锗材料约为，锗材料约为 0.20.3V0.20.3V。*PN *PN 结的单向导电性结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。正偏导通，反偏截止。

17、8.PN 8.PN 结的伏安特性结的伏安特性二二.半导体二极管半导体二极管 *单向导电性单向导电性-正向导通，反向截止。正向导通，反向截止。*二极管伏安特性二极管伏安特性-同结。同结。*正向导通压降正向导通压降-硅管硅管 0.60.7V0.60.7V，锗管，锗管 0.20.3V0.20.3V。*死区电压死区电压-硅管硅管 0.5V0.5V，锗管，锗管 0.1V0.1V。3.3.分析方法分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若若 V V阳阳 V V阴阴(正偏正偏)，二极管导通，二极管导通(短路短路););若若 V V阳阳 V V V 阴阴(正偏正

18、偏)，二极管导通，二极管导通(短路短路););若若 V V 阳阳 V u u-时，时，u uo o=+=+U Uomom当当u u+u u-时，时，u uo o=-=-U Uomom两输入端的输入电流为零两输入端的输入电流为零:i i+=i i-=0=0第七章第七章放大电路中的反馈放大电路中的反馈一.反馈概念的建立反馈概念的建立开环放大倍数开环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数反馈深度反馈深度环路增益环路增益：1 1当当时，时，下降，这种反馈称为负反馈。下降，这种反馈称为负反馈。2 2当当时，表明反馈效果为零。时，表明反馈效果为零。3 3当当时，时，升高，这种反馈称为正反馈。升高，这种反馈称为正

19、反馈。4 4当当时时，。放大器处于。放大器处于“自激振荡”状态。自激振荡”状态。二反馈的形式和判断二反馈的形式和判断1.1.反馈的范围反馈的范围-本级或级间。本级或级间。2.2.反馈的性质反馈的性质-交流、直流或交直流。交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。则为交、直流反馈。3.3.反馈的取样反馈的取样-电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。（输出

20、短路时反馈消失）（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。（输出短路时反馈不消失）（输出短路时反馈不消失）4.4.反馈的方式反馈的方式-并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。流形式相叠加。R Rs s 越大反馈效果越好。越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。的形式相叠加。R Rs s 越小反馈效果越好。越小反馈效果越好。

21、反馈信号反馈到非输入端）反馈信号反馈到非输入端）5.5.反馈极性反馈极性-瞬时极性法：瞬时极性法：（1 1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示）表示），并设信号，并设信号的频率在中频段。的频率在中频段。（2 2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用高用+表示，降低用表示，降低用 表示）表示）。10word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。（3 3）确定反馈信号的极性。）确定反馈信号的极性

22、。（4 4）根据）根据 X Xi i与与 X Xf f的极性，确定净输入信号的大小。的极性，确定净输入信号的大小。X Xidid减小为负反减小为负反馈；馈；X Xidid增大为正反馈。增大为正反馈。三三.反馈形式的描述方法反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串联（并联）负反馈。联（并联）负反馈。四四.负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响1.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性2.扩展频带扩展频带3.减小非线性失真及抑制干扰和噪声减小非线性失真及抑制干扰和噪声4.改变放大电路的输入、输

23、出电阻改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加 1+AF1+AF 倍倍 *并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小 1+AF1+AF 倍倍 *电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小 1+AF1+AF 倍倍 *电流负反馈使输出电阻增加电流负反馈使输出电阻增加 1+AF1+AF 倍倍五五.自激振荡产生的原因和条件自激振荡产生的原因和条件1.产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因附加相移将负反馈转化为正反馈。附加相移将负反馈转化为正反馈。2.产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为：若表示为幅值和相位的条件则为：第八章第

24、八章信号的运算与处理信号的运算与处理分析依据分析依据-“虚断”和“虚短”“虚断”和“虚短”一.基本运算电路基本运算电路1.反相比例运算电路反相比例运算电路R R2 2=R R1 1/R Rf f2.同相比例运算电路同相比例运算电路 R R2 2=R R1 1/R Rf f3.反相求和运算电路反相求和运算电路 R R4 4=R R1 1/R R2 2/R R3 3/R Rf f 4.4.同相求和运算电路同相求和运算电路 R R1 1/R R2 2/R R3 3/R R4 4=R Rf f/R R5 55.加减运算电路加减运算电路 R R1 1/R R2 2/R Rf f=R R3 3/R R4

25、4/R R5 5二.积分和微分运算电路积分和微分运算电路1.积分运算积分运算2.微分运算微分运算第九章第九章信号发生电路信号发生电路一.正弦波振荡电路的基本概念正弦波振荡电路的基本概念1.产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件自激振荡的平衡条件:即幅值平衡条件：即幅值平衡条件：11word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。相位平衡条件：相位平衡条件：2.起振条件起振条件:幅值条件幅值条件：相位条件相位条件:3.3.正弦波振荡器的组成、分类正弦波振

26、荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成正弦波振荡器的组成(1)(1)放大电路放大电路-建立和维持振荡。建立和维持振荡。(2)(2)正反馈网络正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。与放大电路共同满足振荡条件。(3)(3)选频网络选频网络-以选择某一频率进行振荡。以选择某一频率进行振荡。(4)(4)稳幅环节稳幅环节-使波形幅值稳定，且波形的形状良好。使波形幅值稳定，且波形的形状良好。*正弦波振荡器的分类正弦波振荡器的分类(1)(1)RCRC振荡器振荡器-振荡频率较低振荡频率较低,1M,1M 以下以下;(2)(2)LCLC振荡器振荡器-振荡频率较高振荡频率较高,1M,1M 以上以上;(3)(3)石英晶

27、体振荡器石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。振荡频率高且稳定。二二.RC RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.1.RCRC串并联正弦波振荡电路串并联正弦波振荡电路2.2.RCRC移相式正弦波振荡移相式正弦波振荡电路电路三三.LCLC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.变压器耦合式变压器耦合式LCLC振荡振荡电路电路判断相位的方法：判断相位的方法：断回路、引输入、看相位断回路、引输入、看相位2.三点式三点式LCLC振荡器振荡器*相位条件的判断相位条件的判断-“射同基反”或“射同基反”或“三步曲法”“三步曲法”(1)电感反馈三点式振荡器电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路哈特莱电路)(2)(2)电容反馈三点

28、式振荡器电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路考毕兹电路)(3)(3)串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）(4)并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）(5)四四.石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路1.并联型石英晶体振荡器并联型石英晶体振荡器2.串联型石英晶体振荡器串联型石英晶体振荡器第十章第十章直流电源直流电源一.直流电源的组成框图直流电源的组成框图电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。整流电路：将正负交替的交流电压整流

29、成为单方向的脉动电压。整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。二二.单相半波整流电路单相半波整流电路1 1输出电压的平均值输出电压的平均值U UO(AV)O(AV)2 2输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数S S3 3正向平均电流正向平均电流I ID(AV)D(AV)4 4最大反向电压最大反向电压U URMRM12word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版

30、，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。三三.单相全波整流电路单相全波整流电路1 1输出电压的平均值输出电压的平均值U UO(AV)O(AV)2 2输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数S S3 3正向平均电流正向平均电流I ID(AV)D(AV)4 4最大反向电压最大反向电压U URMRM四四.单相桥式整流电路单相桥式整流电路U UO(AV)O(AV)、S S、I ID(AV)D(AV)与全波整流电路相同，与全波整流电路相同，U URMRM与半波整流电路相同。与半波整流电路相同。五五.电容滤波电路电容滤波电路1 1 放电时间常数的取值放电时间常数的取值2.2.输出电压的平均值输出电压的

31、平均值U UO(AV)O(AV)3.3.输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数S S4.4.整流二极管的平均电流整流二极管的平均电流I ID(AV)D(AV)六六.三种单相整流电容滤波电路的比较三种单相整流电容滤波电路的比较七.并联型稳压电路并联型稳压电路1.1.稳压电路及其工作原理稳压电路及其工作原理*当负载不变，电网电压当负载不变，电网电压变化时的稳压过程变化时的稳压过程:*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程当电网电压不变，负载变化时的稳压过程:2.2.电路参数的计算电路参数的计算*稳压管的选择稳压管的选择常取常取U UZ Z=U UO O；I IZMZM=(1.53)=(1.53)I IOmaxOmax*输入电压的确定输入电压的确定一般取一般取U UI(AV)I(AV)=(23)=(23)U UO O*限流电阻限流电阻R R的计算的计算R R的选用原则是：的选用原则是：I IZminZmin I IZ Z I IZmaxZmax。R R的范围是：的范围是：13word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。