电子学基础知识
电子学是一门广博、复杂的多学科性专业领域，这里我们仅仅只介绍电子学入门。
电压和电流
电子学(electronics)是关于电子的学科，所以叫作电子学。电子是带负电荷的亚原子微粒，由于库仑引力，电子被束缚在带正电的原子核的周围。在经典物理学看来，电子是围绕着原子核旋转的，类似于行星围绕着太阳系轨道运行。这种观点虽算不上完全正确，但形象地描述了原子内电子和原子核的运行情况，便于人们理解。电子所受到的原子核的力随着原子的不同而不同，也随着分子的不同亦有不同。所有的物质，要么是导体、绝缘体，要么就是半导体。在导体里，如金属内，将一个电子从一个原子核移动到另一个原子核所需的能量几乎可以忽略，因此电子可以轻易地在相邻的原子核间交换位置。实际上，金属是一个由大量半自由的电子围绕着的原子核集合。在绝缘体里，情况恰恰相反，需要非常大的能量才能将一个电子从其原子核移开，因此这种电子倾向于固定不动。在半导体里，物质既可以是导体，也可以是绝缘体，具体取决于外部的影响。通过控制外部作用，就可以改变半导体物质的传导性，从而改变这类物质内电子的运动方式。实际上，一个半导体就是一个开关，而这一开关可以由其他半导体来控制。这一基本原理是所有现代电子学的基础，也是任何事物数字化的基石。
通过导体或半导体的电子流，就是所谓的电流，电流是以安培来度量的。要使一个电子通过导体，就必须在下一个原子核的附近位置有个空缺，以便移进这一电子。(如果下一个原子核附近充满了电子，那么这些电子的库仑斥力将阻止任何其他电子的移入。)半导体物理学家将上述空缺称作是空穴。一个电子转移到一个邻近的空穴里，因而其后又留下一个新的空穴。而这一新的空穴又为另外一个电子所填充，这样，依次建立了另外一个新的空穴。因此，所谓的电流，实际上是电子在一个方向上的运动，同时也是另外一个方向上的空穴运动。电子是带负电的，而上述空穴就可以看作是带正电的。(一个原子核附近消失一个电子意味着该原子核的正电荷没有完全被取消，因此在电子消失的位置就存在一个净正电荷。)因此，当电子从负极移到正极的同时，空穴也从正极移到负极，我们所指的电流正是空穴(而不是电子)的移动。电子学中的电流，设定为是从正极到负极流动。为了得到持续的电流，就必须有电子在一个方向上的循环流动和空穴在另外一个方向上的循环流动。也就是从循环流动中得到了电路这一术语。两点之间要出现电流，那么一端的电子与另外一端的空穴之间必将存在一个不平衡。这一不平衡的大小就是两点间的电势差或电压差(有时也称作通过一个电子元件时的电压降)。电压差的基本单位是伏特。电压差越大，电流发生的机会就越大。应该指出的是，电压是指两点之间的电势差值，电压不存在于单独的端点中。虽然有时会看到像该点的电压是多少多少这样的陈述，但这个电压值是相对于某一公共参考点而给出的，通常是接地点(也即零电压参考点)。
模拟信号
一个模拟信号可以拥有一定范围内任何电压的幅值，而不像数字信号那样只能处于两种定义电压状态(要么低电平，要么高电平)之一。图1所示为一个典型的模拟信号(本例为正弦信号)。
图1 模拟信号波形
信号的电压可以随着时间的推移而变化，或者为常值。如果电压是变化的，那么它会每隔一定时间就重复，这种情况下就说这种信号具有周期性。这个周期就是信号模式重复的时间间隔(例如，从一个波峰到另外一个波峰)。信号的频率就是每秒钟信号模式重复的次数。频率的单位是赫兹(单位符号Hz)，它与周期有如下关系：T f /1=。如周期为1ms 的信号，其频率就是lkHz。单极信号组成的电压，要么全正要么全负，如图2所示。双极信号具有正和负两种电压，如图3所示。
图2 单极信号
图3 双极信号
典型的模拟信号既有交流分量又有直流分量，如图4所示。DC 分量是信号的固定电压，而交流分量则是一个加在直流分量上的变化着的电压。交流分量通常是指信号的峰—峰振幅，一般以后缀即来表示。例如，一个5V 的AC 分量可以写作5Vpp。
图4 模拟信号的直流和交流分量
功率
电压差是由两点之间势能的差产生的。因此，要产生一个电压，就得使用能够产生一个能量差的设备。这样一种设备可能是机械式的(发电机)，它通过电磁、光电(太阳能电池)或者化学制品(电池)来把运动能转化成势能。反之，势能(继而电流)可用来产生机械运动(电机)、光发射(电灯泡、LED)以及热(烤箱、Pentium 4处理器发热)。功率是单位时间内所做的功(焦耳/秒)，单位是瓦特(单位符号W)。计算功率的公式很简单：V I P *=。任何电子设备的效率都不可能是100％的，因此在工作时它将消耗能量。设备的功耗用上述公式可以计算出来，即利用设备的电压差和通过该设备的电流来计算。一个典型的嵌入式计算机可能消耗几百毫瓦的功率，但不同的嵌入式机器功耗可能相差很大。一个大型的强大嵌入式机器可能要用几十(甚至上百)瓦，而一个小巧的嵌入式控制器可能仅需gW 的功率(1gW=10-6W)。
电阻
即使导体(如金属线)在传输电流时也不是100％有效的。电流通过导线，能量将以热的方式(有时作为光)而消耗掉。对于非常小的电流，这种能量损耗是微不足道的，但对于大的电流，这种损耗可能导致导线过热(烤箱正是利用了这一点)或者光线极亮(灯泡)。能量的消耗导致跨越导线(或部件)的电压差，或者说该部件抵制电流。这种电阻(有时候也叫阻抗，虽然阻抗的含义较简单电阻更复杂)用欧姆(单位符号Ω，公式符号R )来计量。电路图里一般省略Ω符号，因此100Ωk 通常写作100k。在电路图上，一个4.7Ωk 的值可能不是写作4.7k，而是4k7。这样做的原因是，当对电路图文件进行影印时小数点很容易被漏掉。电压、电流以及电阻之间的关系就是欧姆定律，由以下公式给出：R I V *=。
对于固定的电阻，变化的电压将产生变化的电流，而固定的电压也就产生固定的电流。因此变压电源叫作交流(AC)电源，而恒压电源叫作直流(DC)电源。AC 电压通常表示为VAC，而DC 电压则表示为VDC。对于给定的电压，电阻越小则电流越大。相反，电阻越大电流就越小。因此，电阻可以用来限定通过电路特定部分的电流。一种元件，即电阻，正是用于此目的。电阻在电路图里的符号如图5所示，两个符号含义相同，常见的是左边的那个。
图5 电阻符号
电阻可以用来将一条信号线降(或升)至给定电压级别。图6给出了一个上拉电阻和一个按钮。当按钮开(没有按下)时，电阻里没有电流通过，因此VOUT 的电压是(本例中)+5V(由于没有电流通过电阻，因此也没有压降产生)。而当这个按钮按下时，VOUT 接地，电流就能通过电阻。这个简单的电路可以用于将输入在两个逻辑门之间切换。
图6 上拉电阻和按钮
电阻也可以连在一起来增加阻抗。图7所示的是电阻的串联。
图7 串联电阻
串联后的总电阻为：21R R R OUT +=。在串联电路里，通过每个元件的电流都是一
样的。换句话说，通过图7中第一个电阻和第二个电阻的电流都是一样的。这个结论由基尔霍夫电流定律可以得出。基尔霍夫电流定律电路中任意一个节点上的电流，等于流入该节点的电流之和，也等于流出该节点的电流之子口。换句话说，电流怎么流入就必须怎么流出。电阻也可以用在分压器中来提供中间电压，如图8所示。图8中的输出电压是：)/(212R R R V V IN OUT +?=
图8 分压器
并联电阻可以降低整个阻抗，如图9所示。
图9 并联电阻
这种连接的总电阻为：)/(2121R R R R R OUT +?=,1R 和2R 两端的电压一定是相同的，然而，除非1R 和2R 的阻值相同(没有必要非要它们相同)，否则流过每一个电阻的电流是不同的。该结论可由基尔霍夫电压定律得出。基尔霍夫电压定律闭合电路的电压差的和为零。电阻是一种无源元件，另外一种常见的无源元件是电容。
电容
电阻是一个对流过它的电荷进行阻挡的元件，而电容则是用来存储电荷的器件。电容量用法拉(法拉第)来度量，符号为C，单位符号为F。典型的电容从gF(微法)到pF(皮法)，其值不等。电流、电容以及电压之间的关系如下：dt dV C I /?=，这里dt dV /是电压相对时间的变化率。电路图中电容的表示符号如图10所示。左边一个是双极的，而其他两个都是单极的。单极电容有正极引线和负极引线，在电路中必须以正确的方向来放置，否则它会被击穿(单极电容上有标志来表明正负极)。双极电容不存在极性问题。
图10 电容符号
在电容上加上电压，它就会充电。如果撤销电压源，并且电路中某处存在电流通路，那么电容就会放电，从而提供了(短暂的)电压和电流源，如图11所示。
这是极其有用的一个特性。给定的电压源可能有DC 分量(固定电压)和AC 分量(迭加的波形电压)。在电压源的DC 分量作用下，电容充电到一定程度，接着由于AC 分量的作用而交替地进行充电和放电。实际上，电容最终使得AC 分量的高压和低压达到平衡，其结果是把电压源的AC 波形电压过滤掉了。这就是所谓的电容对电压源的AC 和DC 分量的退耦。例如，通常使用这种方法来去除来自电源的电气噪声。电容的这一特性的相反的应用是，它可用来阻挡电压的DC 分量，只允许AC 分量通过，如图12所示。
图11 电容充电和放电
图12 隔直流电容器
电容也可以进行串联和并联，如图13所示。
图13 电容串联和并联
电容的串、并联效果与电阻的串、并联恰好相反。在电容串联中，总的电容值可由以下公式计算：)/(2121C C C C C TOTAL +?=, 并联时，总的电容值计算公式为：21C C C TOTAL +=。
电容的类型
电容有几十种类型，每一种类型都是基于不同的技术。常见的电容有陶瓷电容、电解电容和钽电容。
1. 陶瓷电容的尺寸和容值比较小，其值从几个pF 到大约lgF 不等。这种电容
通常用作集成电路电源引脚的退耦电容，以及晶体电路(其他应用)里的旁路电容。
2. 电解电容外表看起来像小圆柱，主要用于电源的退耦，其容值从100nF 到几
个F 不等。不过，这种电容的精确性很差，它们的实际电容值与所标称的，能相差不少。因此，当对电容的电容量偏差要求很严格时，这种电容是不能使用的，仅在对所需的容值精度要求很低时，才使用它们。电解电容的另外一个问题是容易老化，并且越老化性能就变得越差。所以期望在电路始终使用这种电容是不可能的。虽然如此，这类电容仍在电子设备中大量使用，原因之一就是这类电容很便宜。当这些电容失效时，产品也就过了保修期。然
而，这类电容比一般产品的平均寿命长得多。在这些电容失效之前，该产品早已升级到新的型号了。
3. 钽电容在体积上比陶瓷电容略大，但没有电解电容大。这种电容的容值从
100nF 直至几百pF 都有。这类电容通常也是用于电源退耦，但其精度较电解电容高得多，这就意味着其实际电容值与其标称值非常接近。只要可能，在产品设计时倾向于选择使用钽电容而非电解电容。
RC 电路
把电容和电阻结合起来会产生一些有用的效果。一个电阻—电容的结合就是所谓的一个RC 电路，它们的结合有三种形式。在第一种形式中，电阻和电容并联在一起，如图14所示。
图14 电阻和电容并联
施加在这两个元件上的电压(V)将对电容充电(也会有些电流穿过电阻)。当所施加的电压撤去时，电容便会通过电阻释放电荷。电阻将限制电荷释放的速率，因为电阻限制了电流。从欧姆定律中，我们可以得到：R V I /?=。(负电压是因为电容放电)现在，流出电容的电流可以由下面的公式得到：dt dV C I /?=。所以，得到：RC V dt dV //?=，从时间上进行积分，结合初始条件，得到：RC t e V V /0?=，可以得出电容放电时的电压波形，如图15所示，它描绘了电容两端电压随时间变化的过程。
图15 并联RC 电路放电
并联RC 电路的输出电压呈指数衰减。当输出电压达到最大值的37％时，相应的时间值叫作这一电路的时间常数，是R 和C 的乘积: RC =τ。第二种形式的RC 电路为串联RC 电路，如图16所示。
图16 串联RC 电路
当一个电压加到RC 电路的输入端时，电流就会通过电阻，电容也会开始充电。
然而，电阻限制了电流，进而限制了电容充电的速率。流入电容的电流由下式得到: dt dV C I /?=，这一电流与通过电阻的电流一样大，利用欧姆定律，可以得到这一电流：R V V I OUT IN /)(?=,将两个方程结合起来，我们就得到微分方程：RC V V dt dV OUT IN /)(/?=。积分得到电容上的电压：)1(/RC t IN OUT e V V ??=，这也是一个指数方程，这次它意味着电容以指数方式充电。电容的电压变化波形如图17所示。
图17 串联RC 电路充电
在这种情况下，时间常数就是电容的电压达到输入电压的63％的时刻。与并联RC 一样，串联RC 的时间常数也是R 和C 的简单乘积。这种类型的RC 电路是一个简单的低通滤波器。这种电路能将信号的高频分量滤掉，从而在主信号里削弱它们，而低频分量没有任何衰减。这种类型的电路对于去掉叠加在信号上的高频噪声来说非常有用。任何处理器和外部设备芯片的每个输入引脚上都会有少量的输入电容。输入电容连同电路连接固有的微小阻抗以及引脚的输入阻抗一起意味着施加在引脚上的数字电压实际上呈指数增长，而不是(数字的)陡然上升的，如图18所示。这种影响很小，但在高速电路中，或者当几个设备连接到同一信号线上而所有的输入电容不可忽略时，这种影响就很大了。
图18 在芯片输入引脚上的RC 充电
输入端的感应作用会引起另外一个特性，如图19所示。当源电压突然变化时，电感应作用导致阻尼振荡。
图19 电感应作用引起信号输入的阻尼振荡
第三种形式的RC电路如图20所示。
图20 RC滤波器
这种类型的电路是一个简单形式的高通滤波器，因为它只输出高频信号。这种电路里的电容通常被称作隔直流电容。
电感
电感是无源器件，实质上就是一个线圈。电感的电路图符号如图21所示。感应系数的单位是亨利，符号为L，单位符号是H。
图21 电感符号
电感上的电压通过下列关系式改变着通过电感的电流：dt
?
V/
=，如同电容
L
dI
中通过电流会引起电压产生一样，电感两端施加电压也会产生电流，因之而产生的能量以磁场形式存储在电感里。当撤销电压时，磁场便消失，所存储的能量转变为峰值电压。图22给出了R-L的串联电路。
图22 R-L的串联电路
图22 R-L的串联电路
电阻两端的电压(VR)和电感两端的电压(VL)如图23所示。当在VIN加上电压时，电阻的初始电压很小，而电感的电压则很大。随着电流穿过，电阻两端的电压增加，而电感上的电压相应地减少。图24所示为串联R-L-C电路。
图23 串联R-L对阶式信号输入的响应
图24：R-L-C电路
串联R-L-C电路对阶式信号输入的响应如图25所示。
图25 串联R-L-C对阶式信号输入的响应
图26 并联R-L-C电路
并联R-L-C电路对阶式信号输入的响应如图27所示。
图27 并联R-L-C对阶式信号的响应
电感一般用在切换式稳压器中，也可用作滤波器(与电阻和电容结合)以去除信号中不想要的频率分量。感应作用存在于许多器件中，并且感应电压峰值是系统设计者的心头大患。
变压器
变压器与电感有关。一个变压器有两个紧密耦合的金属线圈，分别叫作主线圈和从线圈。变压器在电路图中的符号表示如图28所示。通过主线圈的AC电流会产生一个电磁场，该电磁场的磁力与主线圈的圈数成比例。因为从线圈处于磁力范围之内，磁场就会产生电流穿过从线圈(所以也会产生电压)。由于从线圈的线圈数与主线圈的不同，主线圈所产生的磁场就会在从线圈里引起大小不同的电压和电流。因此，变压器可以看作是电压倍增器(或分配器)。主从线圈的线圈数的比率决定了电压放大倍数。
图28 变压器符号
由于变压器通常特别有效，因此主线圈里的大部分功率都可以转到从线圈中。如果从线圈增加了主线圈的电压，那么从线圈的电流就会相应地较主线圈小。相反，如果从线圈的电压比主线圈的小，那么从线圈的电流就会比主线圈的大。变压器通常用在电源里，把高电压转变为电子系统和其他设备所用的低电压。它们也用来隔离高压供电系统和动力电系统。比率为n的变压器，其阻抗增值为n2。因此，变压器的另外一个用途是，提供了一种改变传输线阻抗。
二极管
二极管是极其有用的半导体设备。它们有一个特征，即能在一个方向上通过电流，而在另外一个方向上截止电流。二极管可用来允许电流从一个部件流到另
一个部件，而禁止电流倒流到不希望的地方。电路图中的二极管符号如图29所示，图中的箭头表明了传导方向。箭头方向表明二极管的阳极，或者说正极，而条栅表明二极管的阴极，或者说负极。图中二极管左侧的高电压将会允许电流到达右侧。然而，图中二极管右侧的高电压将阻止电路流向左侧。
图29 二极管符号
导通时，二极管有一个正向电压降，这意味着在二极管的阳极和阴极之间存在一个电压差。二极管对于去除信号源里的负电压非常有用，这个过程叫作整流。四个二极管可以组合在一起形成一个桥式整流器，如30所示。这个桥式整流器翻转了波形的负分量，因此在输出端只有正电压。在输出端上的电容器可以用来平滑整流后的波形。
图30 桥式整流器
这种结构通常作为电子系统的电源输入。一个电压可以施加在左端的输入端，而不必考虑哪个是正极哪个是负极。桥式整流器可以确保右上端输出的是正电压，与此同时，电流流过左端任一极接负电压的桥式整流器，然后从右下端返回。最为常见的二极管就是发光二极管，如图31所示。所有的二极管工作时，都会产生少量的光(虽然由于二极管的外表封装通常看不到)，而LED非常善于利用这种光。
图31 发光二极管LED
通过LED的电流量有个限制，超越这一限制就可能损害或者破坏LED。因此，使用时，LED一般与限流电阻相连，如图32所示。有些LED内部集成了一个限流电阻。可是大多数LED没有这样做，因此，在使用LED时，通常需要给LED接上一个电阻，其电阻值很容易算出。假设LED的正向电压降为1.6V，额定电流为36mA。我们就需要选择一个电阻来限制通过LED的电流为这一额定值。在我们的电路里，LED和电阻是串联的，它们两端的总电压是5V。因此，如果二极管的电压降为1.6V，那么很容易就可以计算出电阻上的电压为3.4V。这样，如果电阻上的电压为3.4V，我们需要限定电流为36mA，那么通过欧姆定律就可以计算出电阻的值Ω
100的电阻就可以很好地实现上述要求，LED便会发出94。一个Ω
.
44
明亮的光。如果想降低LED光的强度，只需使用阻值大一点的电阻来限定通过它的电流。需要注意的是，36mA是LED能够接受的最大电流值，因此总是需要使电流低于36mA的电阻。所以，我们总是选择较R(Ω
94)值大的电阻。电阻所
44
.
消耗的功率为W
.0，可选的电阻有着不同的额定功耗。选择一个恰当额定功
1224
耗的电阻很重要。在本例中，可使用一个W
.0的电阻。在家用电器中所见到
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的电源指示LED 就是以这种方式工作的。这个简单的LED 电路(或其变种)驱动着PC 机面板、VCR 和DVD 播放机、移动电话以及其他电器上的LED。LED 阵列正在代替传统的灯泡用作交通灯和铁路信号灯，因为LED 寿命长且亮度高(单位面积上)。可选的LED 有红、绿、黄、蓝和白几种颜色，蓝色和白色的LED 生产起来比较困难，因此价格也比较贵。
图32 带限流电阻的LED
了解另外两种类型的二极管可能比较有用，它们是齐纳二极管和肖特基二极管，如图33所示。
图33 齐纳二极管和肖特基二极管
齐纳二极管呈现一种叫作动态电阻或者小信号电阻的特性。当通过齐纳二极管的电流改变时，电压却并不改变。实际上，齐纳二极管可以充当可变电阻，其阻值依赖于电流。齐纳二极管通常用于提供参考电压，如图34所示。
图34 通过齐纳二极管来提供参考电压
由欧姆定律，我们得到：R I V V OUT IN ?=?)(，如果改变IN V ，从逻辑上讲电流也会相应地改变。因此可以修改上述方程为：R I V V OUT IN ?Δ=Δ?Δ)(。齐纳二极管充当了动态电阻源，用符号d R 来表示。现在就有了一个有效的电压分配器。因此计算OUT V 的方程为：)/(d d IN OUT R R R V V +?Δ=Δ。肖特基二极管也叫载流二极管，表现与传统二极管相似，但其正向电压降极小。由于这个原因，这类二极管通常用于电源电路和信号整流。
晶体
晶体是小石英块(二氧化硅)，石英晶体是一种称为压电的材料。这种物质在受力(压缩、拉伸和扭曲) 产生电压。这种效果应用在麦克风里,声音使压电材料产生振动，这种材料便会产生一个小的交流电压，电压的大小直接正比于声源,接着就可以对这一电压进行放大以便传播、记录或处理。对压电材料采取相反的
作用就会产生相反的效果。在压电材料上施加电压，它就会扭曲或者振动。有些扬声器就是使用这些压电材料来发出声音的。然而，大多数采用了其他一些技术，如电磁学。大多数蜂鸣器能够发声都是基于压电材料的特性。一定大小的石英块会以一定的(并固定的)频率振动。由于这个原因，石英就可以用作振荡器以产生一个正弦波，反过来又能为微处理器和其他数字电路产生时钟信号。几乎每台计算机系统在其主板的某个地方都有一个或两个晶体，用于产生最终驱动整台机器的定时。这个晶体只是一块石英而已，它的一端镀了金属，与金属线相连，封装在金属罐里。晶体在电路图中的符号如图35所示。晶体工作时需要一个驱动电路。这些晶体有些变化无常，由于种种很难跟踪的影响，它们并非总是以所期望的频率振荡。对于这个问题有两个解决办法。方法之一是大多数处理器(以及其他需要定时的芯片)有内部振荡电路。只需添加一个外部晶体(还有一个或两个电容器)，系统即可很好地工作起来。对于其他芯片，操作起来并非如此简单，要一个包含晶体和驱动电路的完整的振荡模块——这就是方法之二。在这种情况下，要向它们提供电源和接地，它们也会很好地运转起来。
图35 晶体符号
时钟和振荡器
所有的微处理器(以及其他很少一些数字设备)都需要时钟。所谓的时钟，就是来自振荡器的输出，这一输出管理着处理器以及其他与时钟有关的所有系统事件。时钟的频率通常用kHz、MHz(1000kHz)或GHz(1000MHz)来表示。处理器的时钟频率也叫作它的时钟速率。任何处理器都有一个最大和最小时钟频率。这表明了振荡器驱动处理器的频率范围。最小时钟速率为零的处理器具有静态操作或DC操作。这意味着处理器能够使时钟停下来，也能在稍后的时刻重新启动操作而不受什么影响。如果处理器的最小操作频率大于零值，那么称该处理器具有动态操作。如果振荡器的频率低于上述动态处理器的最小频率值，那么处理器的寄存器的内容有可能会被破坏掉。处理器的时钟速率与处理器以怎样的速度执行软件有关。以快速时钟速率运行的处理器就比以慢速时钟速率运行的同类处理器执行软件的速度快。但时钟速率并非衡量处理器速度的惟一标准。一种处理器体系结构可能采用32个时钟周期来执行一条指令，而另外一种处理器则可能在每一个时钟周期完成一条指令。因此，尽管这两种处理器运行于同一时钟速率，后者却明显要比前者快。产生时钟的方式有好几种，而具体哪种方式合适很大程度上依赖于所使用的处理器。有些处理器期望一个数字(方波)时钟输入。对于以通用频率运行的处理器——大多数处理器都属于这类，最好的选择是采用一个名为振荡器模块的设备(如图36所示)。该设备有四个引脚，以给定的频率提供了一个方波时钟输出，而所需的只是电源和接地。这就简化了系统设计，因为它们是即插即用的设备。
图36 微处理器振荡器模块
许多处理器都包含振荡器电路，并且通常只需要增加一个晶体和旁路电容即可，如图37所示。这里的电容用于去除来自振荡的高次谐波。
图37 内部振荡器的晶体电路
功率与速度
设计一个系统时通常要使其功耗最小。低功耗可以降低系统产生的热量，或使系统具有便携性。通过系统内设备的电流越大，它所产生的热量就会越多。过多的热量能导致系统停止运转。虽然可以在系统中添加冷却子系统和温度监控器，但更好的办法还是简单地降低系统的功耗继而降低系统所产生的热量。对于以电池供电的系统，所需电流越低，电池的寿命越长。由于上述原因，低功耗设计是极为有利的。数字系统的大部分电流的使用发生在状态转变期间，换句话说，也就是发生在时钟边沿期间。时钟沿越频繁，系统的平均电流使用也就越高。因此，处理器越快，它的功耗越大。相反，处理器的运行频率越低，功耗也就越小。很多嵌入式处理器都是低功耗的。不同体系结构的处理器的功耗也可能不同。一个以与Pentium处理器同样时钟频率和工作电压运行的ARM处理器功耗却相当低,正是由于这个原因，ARM处理器通常用于PDA设备中。使用带静态操作的设备会允许系统的时钟减慢(或停止)，且由于系统功耗直接与运转速度相关，因此这也降低了机器的总体功耗。时钟可以以几种不同的方式减慢。第一种是时钟永久性保持慢速。对于不需要大量计算处理能力的应用(如交通灯控制器)，时钟频率为32kHz(而不是20MHz)的处理器可能就够用了。对于偶尔需要繁重计算的系统，仅在处理器空闲时系统时钟可以减缓。许多便携式计算机采用这种技巧来降低其功耗。当使用它时，处理器全速运转，如果系统待机超过30s，系统时钟就降到kHz范围内。如果系统继续待机几分钟，时钟就降到Hz范围内。由于这期间用户并不用机器，所以用户感觉不出任何差异。一旦需要处理器来完成一个任务，时钟就切换回全速，机器又回到正常运转状态。掌上电脑非常有效地使用了这种技术。这种机器是事件驱动的，就是说当用户触摸屏幕时或者当一个I/O设备需要服务时，机器就做一些事情。因此，在事件之间，处理器的速度大大降低。当一个事件产生时，系统就切换回全速状态对事件进行处理，事毕又一次回到待机状态。由于处理器的待机状态比工作模式的时间长得多，所以系统可以最小限度地使用电池。有些计算机系统甚至完全停止时钟，直到有处理器请求产生，此时，通过外部设备来激活系统时钟。许多处理器具有SLEEP和HALT模式，这可以降低处理器的功耗。有些处理器把上述模式扩展为SLEEP、NAP，DOZE、SNOOZE等模式，每一模式具有不同级别的功耗使用，而且每一模式都需要不同的时间来“唤醒”处理器。(处理器睡眠越沉，即处理器所处的模式功耗越小，唤醒处理器操作的时间就越长。)
数字信号
一个数字设备的输出引脚可能处于下列三种状态之一：高电平(逻辑1)、低电平(逻辑0)或三态(高阻态，也叫漂移)。当引脚上的输出电压高于一个给定阈值时就定义为逻辑高电平。当一个设备的引脚输出为高时，这一引脚就对其连接捉供电。同样地，当输出电压低于给定闽值时就定义为逻辑低电平，我们称设备的引脚吸收电流。典型情况是，元件吸收的电流多于它所提供的电流。一个三态引脚的输出既不是高电平也不是低电平，而是高阻状态，这样流入或流出该引脚的电流都被忽略。实际上，流入或流出该引脚的电流对于与这一引脚相连的其他元件而言是不可见的。例如，计算机系统内可能有好几个存储设备连接到数据总线，当从一个设备读取数据时，它的数据输出要么为高电平要么为低电平(对应于读回的比特模式)。系统内所有其他的存储设备，由于它们未被访问，因此会把它们的数据总线置为三态，不会参与处理器和被访问存储器之间的读数据处理。高电平的闽值和低电平的闽值随着设备类型的不同会有不同。为了让输入设备确认所给信号是低电平还是高电平，输出设备必须提供在适当限度内的信号。闽值可以不同，但同一逻辑系列的阐值必须一致。逻辑系列的数量有限，一个系列内的每一设备都遵循该系列的阈值，所以设计数字系统的工作是很容易的。而如今，既希望设备的功耗低，又希望设备用途尽可能地多，这就使得设备高电平和低电平的闽值多种多样。因此一个特定芯片的输入端的低闽值就可能与它所连接芯片的输出端的低闽值不匹配。因此，必须查看所使用的所有元件的技术手册，确保它们可以一起工作。当设备输出一个高电平，且其输出电压大于输入设备的高电子阈值时，从输出引脚到输入引脚就会有电流通过。这个输出设备就提供电流，而这个输入设备就吸收电流。电压阈值TTL系列的电压定义：低电平，输入最高电压为0.8V，输出最高电压为0.4V,高电平，输入最低电压为2.0V，输出最低电压2.4V。许多处理器认可TTL输入，尽管实际上只有极少数处理器是TTL 兼容的设备。这点很重要。你不能假定一个输出或输入会在电压规范之内。例如，老的80386处理器时钟输入的最低高电压在20MHz时是4.2V，25MHz时是3.7V，这些电压就明显比TTL标准高。如果用一个标准TTL设备来驱动该处理器的输入引脚，TTL设备可能并不能产生足够大的电压让处理器认为是高电平。有许多不同的逻辑系列，每一系列都有其自身的阀值电压和其他特征。)，有一些元件不属于任何特定逻辑系列。如果这样，产品手册就是指导你如何处理的最佳指南。与此相反，对于某些类型的数字逻辑，当一个设备输出一个低电平且这一输出电压低于输入设备的低电平闽值时，虽然输出设备控制着电压，但电流还是从输入引脚流入输出引脚，此时，输出设备吸收电流，而输入设备提供电流，如图38所示。
图38 数字设备间的电流
电流的量非常重要。一个给定设备会对其所能提供/吸收电流的量有个限制。超越这一电流限制就可能永久性地损坏集成电路。因此，计算系统里的电流以确保它满足所有的需求是很重要的。
理解电路原理图
电路原理图无处不在，理解它们是必需的。图中表明电路里所用到的元件以及这些元件的连接方式，也可能包含诸如设计指导之类的信息。电路原理图里还可能有一个修正列表，表明白最初设计以来电路原理图都有了哪些改变。这些内容叫作工程改变清单。随着设计的提高和改变，对所作的修改以及为什么要作这些修改进行跟踪是个很好的想法。
一般有两种类型的电路原理图。在技术手册里看到电路原理图，在书里和其他技术文档里也可以看到，这种电路原理图只会给出电路(或部分电路)，一个或两个注释，仅此而已。另外一种类型是实际用来制电路板的原理图，它们描述了一个完整的系统设计，并且一般会在图纸右下角有个标题框，表明这个图纸的用途以及它的设计工程师和设计时间。
从本质上讲，在一个电路原理图上有两类对象：元件和网路。网路表明元件之间是如何相连的。元件有元件名和元件类型。例如，一个存储器芯片会有元件名U3和元件类型AT45DBl61。元件名就像源代码中的变量名，只是一个简单的索引标签，而元件类型则是生产厂商使用的一个现行器件号码。比较常用的做法是对同类型的元件名冠以同一前缀。例如，电阻的前缀为R，电路原理图上的电阻标为R1、R2、R3等。类似地，电容的前缀为C，电感的前缀为L，二极管为D，晶体管为Q，晶体为X而连接器和跳线器为J。半导体的前缀通常为U，但也不绝对，逻辑门和其他难以区别的小半导体可能也有前缀U，但大的半导体一般会有更具提示性的元件名。例如，一个处理器可能标为PROC，而四个存储芯片可能会标为RAM0、RAM1、RAM2和RAM3。为大一些的设备提供更富意义的名字常常有助于理解电路原理图。然而，仍然有很多人对所有的半导体只标前缀U。图39是一个由元件和网路组成的电路原理图的例子。除了名字和器件号码，元件还有一系列引脚。引脚也有编号、名称，或两者都有。编号表明了电路原理图引脚所指的芯片上的物理引脚，名称表明了引脚的功能。有些器件，如电阻，既没有引脚名也没有引脚编号。
图39 信号网路和元件
元件的引脚可能会有名称和标号，以指明元件的特征。图40给出了带有各种引脚的一个元件。
图40 引脚类型
引脚1是个普通引脚。引脚2在引脚名字上方有个上划线，表明这个引脚是低电平有效，这意味着在该引脚上的逻辑0会激活它的功能，而逻辑1会解除它的功能。引脚2的名字为CS，典型含义是芯片选择(chip select)，也就是说这个引脚用于激活芯片。大多数外部设备和存储器芯片都有一个芯片选择输入。芯片选择很重要，因为计算机系统内有很多存储器和外部设备。正是通过芯片选择，处理器能够激活这一芯片，从而可以向其写入数据或者从其读出数据。有些设备有一个输入引脚叫作CE，即芯片使能(Chip Enable)，它完全等同于芯片选择引脚，不过是同一功能引脚的两种不同叫法。引脚3上的小三角表明该引脚是一个边缘触发输入。引脚4和引脚8分别是接地(GND)和电源(VCC)。VCC，也可能是VDD 用来标明给电路供电的电压源。该术语源自晶体管和固态电子设备，其中集电极(VCC)和漏极(VDD)都是常用的说法。引脚7是一个高电平有效的输出引脚，引脚6也是一个输出引脚，但是低电平有效。注意引脚6上有个小圆圈，表示它是一个反相输出。引脚6和引脚7有同样的名字，但引脚6是引脚7的输出的反相。最后，引脚5标为NC(No Connect)，这通常代表没有连接，表示该引脚没有功能，没有网路与该引脚相连(还有一种很少见到引脚名为DNW，即Do Not Wire，其意义与NC一样)。然而，看到一个标为NC的引脚也不一定意味就可以认为在此点不会有连接。有可能只是芯片制造商由于其他原因而将其标为NC。
可以在两个元件之间进行连接，或者只简单地用网路名来给出网路标号，表明它跟每一个具有同样名字的网路相连。对于复杂的电路，把每一处连线都画出来也不太现实，因为这可能弄得到处都是连线，导致电路原理图难以理解。因此，通常的做法是简单地使用网路标号来局部命名一个网路，仅此就可以表明哪些元件与哪些元件相连，如图41所示。
图41 无需画出连线就可表明元件连接的网路标号
功能相关的信号，如总线，就是使用总线网路来画的，如图42所示。
图42 相关信号用总线采发送
一个电路设计经常会采用不止一个电路原理图拼凑在一起。正如把程序分成
函数，把经常使用的代码放到库里一样，在进行电路设计时，也可以把整个设计分为功能单元，以便这些子系统在多个设计中得以重复使用。例如，同样的电源电路可以在几个不同的嵌入式计算机设计中使用。通过把电源电路放在单独的原理图中，同样的子系统设计就可以在许多设计中复用。当原理图上的一个网路连接到另外一个原理图时，就使用端口(port)来指明。图43给出了一个连接于原理图之外对象的元件。在本例中，D0:D3端口是双向总线，A0:A3端口对这个原理图而言是输入总线(对另外一个原理图就是输出)，而MODE端口对这个原理图来说是输入网路。
图43 端口表明网路对多个原理图进行连接
图44给出了相互交叉的网路。左边那个垂直的网路没有连到水平的网路，它反连到电路里的另外一个部分。右边那个垂直的网路连到了水平的网路，这通过交叉点来表明。
图44 网路交叉
在一些比较旧的杂志里，有时会看到一个网路穿过其他网路时使用了桥接符号，如图45所示。这绝对不是画电路原理图的方法—很不专业。
图45不要这样画交叉网路
图46给出了常见的电源端口。这些端口表明端口是连接到电压源(供电)还是接地。接地符号都意味着零电压。不同的符号用以区分不同的接地网络。在微处理器原理图里，你经常会见到最左边的两种接地符号(通常为两者其一)，而很少看到另外两种。
图46 电源端口
电池
电池使用容易，唯一的不足就是所选的电池(或电池组)必须提供合适的电压、足够的电流。只有电池选择恰当、系统设计仔细，才能实现嵌入式系统长时期的扩展运转。例如，一个很小的基于PIC或AVR的计算机能够运转两年之久而仅仅耗费一节AA电池。而一个设计得很糟糕的系统则会在几分钟内消耗掉一节电池。电池选择不当就不能为系统提供足够的电流，会导致系统操作不稳定，甚至使系统根本就无法启动。选择电池时，不仅要考虑其平均电流量，还要考虑到其峰值电流。因为一个嵌入式计算机可能平时只需要20mA的恒定电流，但它在峰值负载时需要100mA的电流，对于使用闪存的嵌入式系统，这种情况尤为实际，因为闪存在写操作中需要较高的电流。这种系统的电池不仅要能够在持续负载时给系统供电，也必须能够给峰值负载时的系统供电。可以通过几种方式来降低嵌入式系统里的功耗。最显著的方式便是采用低功耗设备。不同设备的功耗相差甚远，许多普通设备都有其低功耗的产品。RISC处理器的功耗通常较同类CISC 处理器要低得多，因此在低功耗应用中，应该优先采用RISC处理器。PIC和AVR 微控制器所需电流低于5mA(在休眠模式下低达10nA)，显著地小于68HCll微控制器所用的35mA。许多存储器芯片和外围设备都会在不用时便进入低功耗模式。然而，有些设备的功耗还可以进一步降低。降低设备功耗的一个非常有用的方法是在不用时就关掉它。例如，如果处理器正从RAM执行代码，并向串口输出数据，那么对ROM和其他的I/O设备的供电就可以关闭，因为此时没有使用它们。进一步讲，有些低功耗设备(如传感器)所需电流非常小，以至于这个电流可以直接从微控制器的I/O线路中获得。I/0信号就是这类设备的电源。通过触发I/O线路，在软件的控制下就可以打开或关闭这些设备。有些处理器，如PIC和AVR，就能够通过其I/O引脚接收相对大的电流(20mA)，而这个电流就可以保证某些设备(如LED)供电了。
稳压器
稳压器是一个把输入的DC电压(通常为一个输入电压的范围)转换为固定输出DC电压的半导体设备。它们主要用于在系统内提供一个恒定电压。虽然嵌入式系统里的许多元件在一个很宽的电源范围内都可以运转，但一个固定的工作电压对这种设备也是必要的，如A/D转换器(ADC)。因为许多设备使用这一内部电压来作为参考电压。换句话说，对一个传感器的输出电压的采样值是以占ADC 电源电压的百分比来计算的。如果所供电压未知，那么ADC所做的任何采样都没有意义了。因此，就需要一个稳压器来提供恒压电源，从而提供恒定参考电压。进一步讲，稳压器有助于去除电源的噪声，给从外部电源供电的嵌入式系统提供了一定程度的保护和隔离。如果你的系统靠电池供电运行，那么系统的变化着的电流，结合电池内部阻抗的作用，将产生一个变化的电压。为嵌入式系统添加一个稳压器就可以防止这种问题的发生。在设计中添加稳压器是个很好的习惯。DC-DC转换器的稳压器类型：这类稳压器接受不稳定的DC电压，而供应一个恒定电压值的稳定DC电压。有三种类型的DC-DC转换器：
（1）线性稳压器，它产生较输入电压低的电压；
（2）开关稳压器，它能升高电压(升压)、降低电压(降压)或翻转输入电压； （3）充电泵，它也可能升压、降压或翻转输入电压，但其电流驱动能力有限(并非所有的充电泵都捉供稳定电压)。
任何变压器的转换过程都不具有100％的效率。稳压器本身也要使用电流(叫作静态电流，Quiescent Current)，这个电流来自输入电流。静态电流越大，稳压器的功耗越大(所以会发热)。在选择稳压器时，选择能为你的嵌入式系统提供适当电压和所需电流，同时它的静态电流也最低的那款。线性稳压器体积小、便宜、噪声低且非常易于使用。线性稳压器的基本电路如图47所示，其输入和输出使用退耦电容来过滤，除此之外，就不需要其他器件了。除了有助于平稳电压以外，电容也有利于去除电源里的瞬间短时脉冲波形干扰。电源的这种瞬间变弱很少发生，但一旦发生就会严重地破坏计算机的运行。许多微处理器包含电压不足检电器，一旦通过处理器的电源输入的电压过低，检电器就会重启处理器。
图47 线性稳压器电路实例
开关稳压器由于在其输出端开关功率管MOSFET而得名。在变换输入电压为输出电压时，开关稳压器较线性稳压器更为有效。换句话说，它的功耗较低。然而，其缺点就是需要较多的外部器件(如电感和二极管)，因而占用的空间较大。开关稳压器价格也比线性稳压器高，并且产生的噪声也更多。与线性稳压器不同的是，这类稳压器能够升压、降压以及翻转电压。举例来讲，开关稳压器能够接受3.6V的电池电源，经过转换为你的嵌入式系统提供一个稳定的5V电源。或者，开关稳压器可能接受一个未稳压的8V电压，转化后提供一个稳定的12V电压。开关稳压器比线性稳压器功能强大得多。然而，它需要进行仔细的设计和电路板布线。与开关稳压器相似，充电泵能够升压、降压或者翻转输入电压。不同之处在于它不需要外部电感。然而，由于其有限的电流供应能力，充电泵很少使用。一般来说，有几千种电压稳压器可用。但最常用的可能是LM78xx线性稳压器系列，它的封装格式一般为TO-220，其上有一个用于接散热金属的附接点。LM78xx线性稳压器通常平放在电路板上，其引脚向下弯90度。LM78xx的xx即表明了输出电压。例如，LM7805提供了5V稳压输出，而LM7812提供了12V的稳定输出电压。这种器件的输出电流高达1A，而静态电流在5mA和8mA之间。LM78xx元件的另外一个特性是超载和短路保护。LM78xx系列稳压器使用简单，在输入(引脚1)和输出(引脚3)上需要退耦电容(通常在10gF—47gF之间)，如图48所示，引脚2接地。如果要输出负电压，就用LM79xx稳压器，其用法和LM78xx 类似。
图48 LM78xx电路
MaximMAX603(5V输出)或MAX604(3.3V输出)是很不错的小型稳压器。这种稳压
《电工电子技术基础》期末考试试卷 (闭卷) 一、填空题（每空1分，共40分） 1、交流电的电流或电压在变化过程中的任一瞬间，都有确定的大小和方向，叫做交流电该时刻的瞬时值，分别用小写字母 i 、 u 表示。 2、数字电路中只有 0 和 1 两个数码。 3、三相电源的中线一般是接地的，所以中线又称__地___线。三相电源三相绕组的首端引出的三根导线叫做___相__线。 4、(1011)2 = ( 11 )10。 5、电容和电阻都是电路中的基本元件，但它们在电路中所起的作用却是不同的，从能量上看，电容是_储能____元件，电阻是__耗能____元件。 6、为了反映功率利用率把有功功率和视在功率的比值叫功率因数。 7、正弦交流电的三要素是振幅、频率和初相。 8、实际电压源总有内阻，因此实际电压源可以用电动势与电阻串联的组合模型来等效。 9、基本门电路有与门、或门和非门。 10、能够实现“有0出1，全1出0”逻辑关系的门电路是与非门。 11、能够实现“有1出0，全0出1”逻辑关系的门电路是或非门。 12、能够实现“相异出1，相同出0”逻辑关系的门电路是异或门。 13、在交流电中，电流、电压随时间按正弦规律变化的，称为正弦交流电。正弦交流电的三要素是指最大值、角频率、初相位。 14、工频电流的频率f= 50 Hz。 15、设u=311sin314t V，则此电压的最大值为 311V ，频率为 50HZ ，初相位为 0 。 16、在如图所示的电路，已知I1 = 1A，I2 = 3A ，I5 =4.5A，则I3 = 4 A，I4 = 0.5 A，则I6 = 3.5 A。
17、半导体三极管是由发射极、基极、集电极三个电 极，发射结、集电结两个PN结构成。 18、三极管按其内部结构分为 NPN 和 PNP 两种类型。 19、晶体三极管作共射组态时，其输入特性与二极管类似，但其输出特性 较为复杂，可分为放大区外，还有截止区和饱和区。 20、二极管具有单相导电性特性。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、如图所示电路中，电压表的内阻Rv为20KΩ，则电压表的指示为（ B ）。 20KΩ 20KΩ A．5V B.10V C.15V D.30V 2、在三相交流电路中，当负载为对称且三角型连接时，线电流与相电流的 相位关系是（ D ）。 A. 线电压超前相电压300 B. 线电压滞后相电压300 C. 线电流超前相电流300 D. 线电流滞后相电流300 3、叠加定理可以用在线性电路中不能叠加的是（ C ）。 A、电压 B、电流 C、功率 D、电动势 4、如图所示电路中，若电阻从2Ω变到10Ω，则电流i（ C ）。 R i s A.变大 B. 变小 C.不变 D.不确定 5、如图所示电路，电路的电流I=（ A ）。
影像电子学基础复习题 一、名词解释： 1、支路：不含分支的一段电路（至少包含一个元件) 2、节点:三条或三条以上支路的连接点 3、闭合电路欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻 之和成反比。公式为I=E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。 4、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比, 公式：I=U/R 5、等效变换：在电路分析计算时，有时可以将电路某一部分用一个简单的电路代替，使电路得以简化。 6、基尔霍夫电流定律：电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 7、基尔霍夫电压定律：在任何一个闭合回路中，从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压的代数和恒等于零，即∑U=0。 8、正弦交流电:电压与电流大小和方向随时间按照正弦函数规律变化。 9、直流电：大小和方向随时间周期性变化的电压和电流 二、填空题： 1、沿任何闭合回路绕行一周时，回路中各电阻的电压降的代数和等于回路．中各电源的电动势的代数和。 2、感抗的单位是欧（XL) 。 3、电感在正弦交流电路中，具有通低频、阻高频，通交流、阻直流的特性。 4、基尔霍夫电流定律阐明了电路中任一节点各支 路电流之间的关系。根据电流连续性原理可 知， 在任一时刻，流入节点的电流之和恒等于
流出 该节点的电流之和。 5、电容器充电时，电容器两端的电压按指数规律上升， 而充电电流按指数规律下；电容器放电时，电容器 两端的电压按指数规律下降，而放电电流按指数规律 下降。 6、对于一个有n个节点和m条支路的复杂电路，总共 有n-1个独立的节点电流方程和m-(n-1) 个独立的回路电压方程。 7、硅晶体中，每个硅原子都和周围的其它硅原子形成共用电子对，这个共用电子对叫 做共价键。 8、二极管伏安特性曲线如右上图，其中OA 段是死区，AB 段表示正向导通， OD 段表示反向截止，DE 段表示反向击穿。 9、对于放大电路，输出电压变化量与输入电压变化量之比叫电压放大倍数， 对信号源来说，放大电路就是其负载，可以用一个电阻表示叫输入电阻，通常希望输入电阻大 一些；对负载RL来说，放大电路就是其信号源，可以用一个含内阻的电压源表示叫输出电 阻，通常希望输入电阻小一些。 10、由于射极输出器的电压放大倍数小于1，而又接近于1，所以它又叫做电压跟随器。 11、用集成电路LM386可装成元 件少、不需调试、而效果不错的中 波收音机。天线线圈L可用多股纱 包线在磁棒上平绕85匝即可，可 变电容器为270pF的，可利用双连 可变电容器的一半，其他元件无特 殊要求。全机装好后不需调试，即 可使用，而且灵敏度高、频响宽、 音质好、音量宏亮，实为初学者最 佳制作品。其电源可在3—6V间 选用，扬声器Y可用4欧姆或8 欧姆的。管脚 2 和 4 接电源负极，管脚6接电源正极，管脚3为信号输入端，管脚 5 为信号输出端，元件R1 为音量调节旋钮，要找某个电台需调节元件C1 。 12、若一个变压器原绕组22000匝，接220V的单相电源，副绕组1000匝，若此变压器后边接桥式整流电路，负载10欧姆，则负载得到的电压为 4.5 V，电流为0.45 A，二极管中的平均电流为0.45 A，二极管承担的最大反向电压是
100道电子技术入门知识讲解——电的基础知识讲解.txt-两个人同时犯了错，站出来承担的那一方叫宽容，另一方欠下的债，早晚都要还。-不爱就不爱,别他妈的说我们合不来。学电子基础很重要，如果你还是电子新手，你的一切迷惑将在这里揭晓！看完之后是否觉得茅舍顿开，那么恭喜你入门了！ 一、电的基础知识 1、电是什么？电有几种？电有何重要特性？ 电是最早从“摩擦起电”现象中表现出来实物的一种属性。电有正负两种。“同性相斥，异性相吸”是电的重要特性。 2、如何理解“电是实物的一种属性”？ 电来源于实物本身一般情况，实物本身就存在等量的正负电荷，因而不显示电的特性；由于某种原因当实物失去或得到某种电荷，对外才会显示电的特性。 3、“摩擦起电”是物体变成带电状态的唯一方法，请说明？ 不对。除了摩擦之外，受热、化学变化等其它原因都可能使物体变成带电状态。 4、什么是导体和绝缘体？举例说明。 容易导电的物体叫导体；极不容易导电的物体叫绝缘体。金属物和带杂质的水溶液都是导体；塑料、空气、干燥的木头是绝缘体。 5、塑料棒与羊毛摩擦后能吸起小纸绡，而金属物不能，所以金属物无法“摩擦起电”，对吗？为什么？ 不对，金属物同样可以“摩擦起电”只是因为金属为良导体，电荷很快通过人体对地放电中和，所以不显示带电状态。 6、各种导体导电性能都一样吗？ 不一样。例如铜的导电性能比铝好，铝的导电性能又比铁好。而带杂质的水溶液的导电性能较差，但还是属于导体。 7、导体为什么容易导电？而绝缘体不容易导电？ 导体存在可以移动的电荷，绝缘体中可以移动的电荷极少所以导体容易导电，而绝缘体不容易导电。 8、绝缘体在任何情况下都不导电吗？举例说明。 不对。如空气在电压达到一定强度，就会被电离变成导体。雷电就是空气在高压静电下突然变成导体的自然现象。 9、什么叫“击穿”现象？ 原来是绝缘体的物质处在高压电场下变成了导体，这一现象称为“击穿现象”，雷电就是空气被高压静电击穿的一种现象。 10、人体为什么也会导电？ 人体含有大量的溶解有其他物质的水溶液，因此也会导电。 11、电流是怎样形成的？ 导体中能够自由移动的电荷在外电力的作用下，进行有规则的移动，就形成电流。 12、表示电流大小的单位是用哪位科学家的名字来命名的他的主要贡献是什么？ 表示电流大小的单位是用法国科学家安培的名字来命名。安培的主要贡献是研究确定了电流与磁场之间的作用力关系。 13．导体中电流的方向是怎样规定的？ 电流的方向习惯上以正电荷移动的方向为正向。 14、金属导体依靠什么导电，其移动方向如何？ 金属导体依靠可以自由移动的“自由电子”来导电，“自由电子”带负电荷，其移动方向与正电荷移动方向相反。
成教 医学电子学基础 第一次作业 1-1．在题图1-1的电路中，V E 61=，V E 5.42=，V E 5.23=，Ω=k R 11，Ω=k R 22， Ω=k R 53。电源的内阻忽略不计，求通过电阻，1R ，2R ，3R 的电流。 解：利用基尔霍夫定律来解 (1)找节点。共有a 、b 、c 、d 四个节点可以列三个独立电流方程 对于a:321I I I +=............（1） 对于b:542I I I +=............（2） 对于c:0653=++I I I (3) (2)找网孔，有三个网孔，列三个独立的回路电压方程， 对于A 网孔取顺时针的绕行方向： 02141=++-E R I E (4) 对于B 网孔取顺时针的绕行方向： 03252=+--E R I E (5) 对于C 网孔取顺时针的绕行方向： 0253614=+--R I R I R I (6) 解（1）－（6）构成的方程组得到 mA I 514.=、mA I 15=、mA I 706.= 1-2 用戴维南定律和诺顿定理分别求题图1-2中3R 的电流。电流参数如图所示。 解：（1）戴维南定理指出：任何一个含源线性二端网络都可以等效成一个理想电压源和内阻串联的电源。等效电源的电动势E 等于该含源二端网络的开路电压，而内阻0R 则等于此二端网络内部所有电源都为零时（理想电压源短路，理想电流源开路）的两个输出端点之间的等效电阻。所以我们可以得到等效电路的电动势就是3R 开路时2R 两端的电压，有欧姆定律可以 得到等效电压源的电动势V R R R E E 422 1=+= '，等效电压源的内阻Ω==k R R R 2120//， 所以流过3R 的电流为 mA R R E I 1224 30=+=+= ' （2 ）诺顿定理：任何一个含源线性二端网络都可以等效成为一个理想电流源和内阻并联的 3 R c 1 I 3 I 6 I
高等职业院校公共基础课如何为专业课服务 高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,学生不仅要掌握从事本专业领域实际工作的专门知识、基本能力和基本技能,还要掌握必备的基础理论知识。在高等职业教育教学中,要处理好基础理论知识与专业知识的关系,既要突出专业人才培养的针对性和应用性,又要让学生具备一定的可持续发展能力，因此清楚地认识公共基础课在新的教育体系中所处的地位和作用,明确公共基础课与专业课之间的关系,找准公共基础课与专业课的结合点,树立公共基础课为专业课服务的理念,是高职院校基础课教师所面临的首要问题。 高职公共基础课是高职院校实现高职教育培养目标不可或缺的、高等职业教育课程体系中重要的组成部分,担负着提高学生文化素质和综合职业能力的重任,是学好专业课的前提和必备条件,也是培养学生综合素质、创新意识和创业能力、形成良好的道德风范和爱岗敬业品质的重要途径。高职院校是以培养高等技术应用型人才为目标,公共基础课必须成为专业课的基石。因而,公共基础课对学生职业能力培养发挥基础性作用,能够提高学生的综合素养,使学生具备可持续发展的潜力。然而,由于高职院校公共基础课在教学计划、课程设置和教育模式上沿袭学科教育模式,过分追求基础知识的系统性和完整性,其培养目标、教学方法等没有体现出高职高专院校的课程特色,忽视了对学生职业能力
的培养,造成了公共课教学与专业课教学脱节现象。因此，公共基础课教师必须改变传统的教学观念,树立公共课为专业课服务的新理念。 我部承担了全院的语文、数学、物理、化学、体育与健康、毛泽东思想、邓小平理论与“三个代表”重要思想、思想道德修养与法律基础、应用文写作、职业道德与就业指导等十几门公共基础课的教学与教学管理工作。同时还负责学生的体质健康测试、学院运动会、体育活动的组织、协办工作。自成立以来，始终以教学工作及教学改革为核心、教学质量为目标、教师队伍建设为根本、素质教育为基础，融传授知识、培养能力为一体，教学科研相结合，同时坚持为专业教育服务、为素质教育奠基，夯实基础，全面提高学生德、智、体各方面的素质和能力。 我部非常重视开展公共基础课教研活动，在公共教学部的全体教职员工中树立并强化“工学结合”的教育教学模式的意识，强化公共基础课为专业课服务理念，积极转变教育教学观念，与时俱进，提高公共基础课的教学质量。 一、积极开展公共基础课为专业课服务的教学改革。 1、更新公共课教学观念 为贯彻教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高［2006］16号）的文件精神，按照学校的总体部署，我部在思想上高度重视，在工作中作风严谨务实，积极更新公共课教学观念，把工学结合的人才培养模式真正落实到教学工作中。我们根据学院课程设置的状况，认为公共基础课教学要为专业课教学服务，公共基础课要
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 温州大学期末考试试卷（仿真卷） 2011~2012 学年第 1 学期 考试科目 电工电子学 试卷类型 A 卷 考试形式 闭卷 考试对象 10级本科生 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 计算题（共100分） 1、放大电路如图所示, 已知U CC =12 V ，R B1=39 KΩ，R B2=11KΩ，R C =3KΩ， R L =3KΩ，R E =1KΩ，晶 体 管β=50，U BE =0.7V ，要求： (1) 计算电路的静态工作点； (2) 画 出 微 变 等 效 电 路；. (3)计算电压放大倍数u A 。 (1) V 64.2V 1211 3911 B =?+≈ U (2分) mA 1.94 1 7 .064.2=E BE B =--≈R U U I C (2分) A I I C B μβ 8.38mA .0388050 94 .1=== = (1分) ()V 24.412E C C CE =+-=R R I U (1分) (2) (2分) 得分 学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. (3) Ω=++=5.983) (26) (1 300r be mA I mV E ） （β (2分) 22.76984 .03 //350//be L C -=-=-=r R R A u β (2分) 2、将下列逻辑表达式化为最简形式。 （1）C B C A AB Y ++= （2）C B AC B A Y ++= C B A C B C B A C B C B A C B A C B A 2.Y +=+?=++=++=)( 3、判断反馈类型，并确定输出电流i 0与输入电压u i 的关系。（本小 题8分） 这是一个电流并联负反馈。 (2分) 1 1R u i i = ，R 与R F 可视为并联， (1分) 0i R R R i F f +- =， (2分) 又由于f i i =1，即 01i R R R R u F i +-= (2分) 所以i F u R R R R i 10+- = (1分) 4、判断反馈类型并确定u f 与u 0的关系。（本小题4分） u f 5A C 有信0 (1分) (2分) (1分)
摄影基础知识题库 一、填空： 1. 小孔成像的原理是（墨子）在（《墨经》）一书中提出的。 2. （1839）年，法国人（达盖尔）发明了摄影术。 3. 黑白相纸按用途可分（印相纸），（放大纸）。 4. 在画面影调中占主要地位的影调是（基调）。 5. 纬度小光源强度（大）。 6. 海拔高光源强度（大）。 7. 景物的反射与吸收成（反比）。 8. 色光的三原色是红、（绿）、蓝。 9. 电子闪光灯发光的四大特性：发光强度特大，发光时间（极短）、发光色温与日光相同、发光性质为冷光。 10. 大口径镜头的优点可归纳为三点；便于在暗弱光线下拍摄，便于摄取较小的景深，便于使用（较高的快门）速度。 11. 相机的聚焦装置作用就是使景物在胶片上（清晰地结像）。 12. 镜头的种类主要包括标准镜头、广角镜头、望远镜头和、定焦镜头、（变焦）镜头。 13. 选择拍摄点应从三方面考虑：不同的摄距、不同的（方向）、不同的高度。 14. 遮光罩是加戴在（摄影镜头）前边的一个附件。 15. 摄影镜头的视角的（大小），主要取决于（焦距）的长短和（底片对角线）的长度。 16. 焦距（越长），视角（越小）。 17. 快门的主要作用（控制胶片的曝光时间）；（控制被摄物体的清晰度）。
18. 强烈的斜、直射光进入镜头，会在底片上产生（耀斑）和（灰雾），使影像的（反差）和（清晰度）受到影响。 19. 民用数字相机既可以（照相）又可以（摄像）。 20. 数字相机是用各种类型的（存储卡）存储影像的。 21. 家用数字相机可以用（液晶）显示屏取景。 22. CCD或CMOS是数字相机的（影像传感器）。 23. 快门速度先决模式用（S Tv）来表示。 24. 光圈大，景深（小）。 25. 光圈小，景深（大）。 26. 自拍器主要用途是（自拍），或防止相机震动。 27. F/4光圈比F/5.6光圈大（一级）光圈。 28. 数字相机是不使用（胶卷）的相机。 29. 135单镜头反光相机主要由（机身），（镜头）两部分组成。 30. 马米亚RB67相机是（120）相机。 31. MACRO表示（微距）镜头。 32. 前景深（小于）后景深。 33. 摄影光源有（自然光）和（人造光）两种。 34. 透镜分为（平透镜）（凹透镜）（凸透镜）三种。 35. 焦距短，视角（大）。 36. 焦距长，视角（小）。 37. 光圈大，通光量（多）。 38. 相机内侧光系统，通过镜头的主要有（TTL）（TTL-OTF）通过取镜器的有（TTF）。
电子元器件知识 一、印制板（线路板、PCB板） 1、PCB板分类 A、单面板：PCB板只有一面有铜皮。 B、双面板：PCB板两面都有铜皮。 C、多层板：PCB板有多层铜皮。 2、PCB板术语 A、元件面：印有元器件的白油图和编号的那面。 B、焊接面：印制板上除元件面外的另一面。 C、绿油层：覆盖在铜皮上的一层绿色油层。 D、阻焊层：铜皮上没有绿油层的部分。 E、铜皮：用来连接元器件的引脚的一层覆盖在印制板上的细铜墙丝。 F、焊盘：焊接面上用来焊接元器件引脚，带有圆孔的圆形阻焊层。 G、焊点：焊有焊锡的焊盘。 H、过孔：双面板上用来连接两面上的铜皮的铜孔。 I：丝印：印制板的元件面印有用来标示元器件形状的白色线条。 二、元器件 1、电阻器 A、简称电阻，代表符号：R；单位：欧姆，单位符号：Ω（欧）、KΩ（千欧）、 MΩ（兆欧）。 B、换算关系：1MΩ=103KΩ=106Ω。 C、分类：碳膜电阻、精密电阻、贴片电阻、线绕电阻、压敏电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻等。 D、额定功率：1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等。 E、贴片电阻：103=103Ω=10K，4701=4700Ω=4.7KΩ，6R8=6.8Ω F、色环电阻辨认：
2、电容器 A 、电容器：简称电容，符号：C ；单位：法拉，单位符号：F （法）、UF （微法）、NF （纳法）、PF （皮法）。 B 、电路标示符号： 瓷片电容电解电容 C 、丝印符号： 电解电容瓷片/涤纶电容瓷片/涤纶电容 D 、换算关系：1F=106UF=109NF=1012PF E 、概念：彼此绝缘物质隔开面又相互靠近的两个导体组合成的容器，用能上能下储存容纳电荷。
一、选择题。 1、由555集成定时器构成的多谐振荡器的功能是（ ）。 （a ）输出一定频率的矩形波 （b ）将变化缓慢的信号变为矩形波 （c ）输出一定频率的正弦波 2、自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置，此装置之所 以能输出信号是因为（ ）。 （a ）有外加输入信号 （b ）满足了自激振荡条件 （c ）先施加输入信号激励振荡起来，后去掉输入信号 3、整流电路中，设整流电流平均值为I o ，则流过每只二极管的电流平均值I D =I o 的电路是（ ）。 （a ）单相桥式整流电路 （b ）单相半波整流电路 （c ）单相全波整流电路 4、在二极管桥式整流电容滤波电路中，若有一个二极管接反，将造成（ ）。 （a ）半波整流 （b ）短路、损坏元件 （c ）断路、不能工作 5、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是（ ）。 （a ）时序电路只能计数，而组合电路只能寄存 （b ）时序电路没有记忆功能，组合电路则有 （c ）时序电路具有记忆功能，组合电路则没有 6、振荡器之所以能获得单一频率的正弦波输出电压，是依靠了振荡器中的 （ ）。 （a ）选频环节 （b ）正反馈环节 （c ）基本放大电路环节 7、N 型半导体的多数载流子是电子，因此它应（ ）。 （a ）带负电 （b ）带正电 （c ）不带电 8、仅具有置“0”和置“1”功能的触发器是（ ）。 （a ）基本RS 触发器 （b ）可控RS 触发器 （c ）D 触发器 （d ）JK 触发 器 9、已知逻辑状态表如下，则输出Y 的逻辑式为（ ）。 （a ）BC A Y += （b ）BC A Y += （c ）C B A Y += 10（a ）集电极 （b ）发射极 （c ）基极 11、一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A u ，反馈系数为F ，能够稳定振荡 的幅值条件是（ ）。 （a ）1u >F A （b ）1u 南 阳 医 学 高 等 专 科 学 校 20**—20**学年第*学期 **级医学影像技术专业《影像电子学基础》试题 E 一、名词解释：（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1、网络 2、交流电的周期 3、N 型半导体 4、负反馈 5 、单相触电 二、填空题：（本大题共40空，每空0.5分，共20分） 1、以C 为参考点，电源电动势为6V ，电阻R1为15 电阻R2为30欧姆，则A 点电位为 ，B 点电位 为 ，C 点电位为 。 2、电路中若负载电阻为R ，电源内阻为R 0, 当R= 时负载能获得最 大功率。 3、正弦量的三要素是 、 和 4、能在滤波电路中使用的元件有： 、 和 。 5、电容器的电容C=10μF ，交流电频率f=50H z 时，容抗Xc= Ω。 6、音箱分频器电路如下：L 1和L 2的电感量均为0.36mH.,它们的作用是 ，两个电容器的作用是 ，8＂口径的喇叭负责 ，（填“高音”或“低音”）1＂口径的喇叭负责 ，（填“高音”或“低音”） 7、安全电压是 伏。 8、一台变压器的变比为1：15，当其原绕组接入220V 交流电源后，副绕组输出的电压为 V 。 9、NPN 三极管的符号是: . 10、若一个电阻的阻值不随电压发生变化，那么它是 元件（线性或者非线性） 11、三极管的电流放大作用的外部条件是：○1发射结必须 向偏置，○2集电结必须 向偏置。 12、当三极管工作在放大区时，U BE = （硅管），U BE = （锗管） 13、多级放大电路的耦合方式有 耦合、 耦合和 耦合。变压器耦合多用于 电路，集成电路通常采用 耦合。 14、信号可以看成由直流成分和交流成分共同叠加而成，以下电路图中， 成分能通过C1， 成分能通过C2， 能通过三极管T 15、常用的滤波电路有 、 和 三种。 16、在小功率整流电路中，多采用的是桥式全波 整流电路。如需要 电压、 电流的直流电源时，可采用倍压整流电路。大功率整流电路一般采用 整流电路。 17、万用表测量电阻的时候，黑表笔与表内电源的 极相连，红表笔与表内电源的 极相连。 三、单项选择题：（本大题共40小题，每小题1分，共40分） （将正确答案填写在下面答题卡上） 1、以下电路有几个支路？ A 、4个 B 、5个 C 、6个 D 、7个 2、电源的电动势方向是 A 、内电路中由电源负极指向电源正极 B 、内电路中由电源正极指向电源负极 C 、高电位点指向低电位点 D 、电流的反方向 3、对图中所示电路，以下正确的是 A 、开路时，I ＝0，而U ＝IR ，所以U ＝0 B 、电源短路时，I 0＝E/R ，U ＝0，P 0＝0 C 、开路时，电源的开路电压等于电源电动势，即U ＝E D 、负载时，I ＝U/(R+R 0) 4、两个电阻R 1R 2并联后总电阻为R,则 A 、R= R 1+R 2 B 、R= R 1R 2 C 、 R 1=11R +2 1R D 、R= R 1-R 2 5、以下电路若用支路电流法求解各支路的电流， 需要几个电流方程和几个电压方程？ 系、部 班级 姓名 学号 考场 --------------------------------------------------密----------------------------------封------------------------------------------线---------------------------------------- A B C 护理学专业本科人才培养方案 （专业代码）101101 一、培养目标 以《普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012年）》为指导，各专业自己拟定，要求：培养目标应根据学校人才培养目标及学科特点，确定各专业的培养目标。培养目标能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就。 培养目标1：树立科学的世界观和人生观，热爱祖国，忠于人民，对护理学科的性质有正确的认知;关爱生命，平等、博爱，体现人道主义精神和全心全意为护理对象的健康服务的专业精神。 培养目标2：尊重护理对象的价值观、文化习俗、个人信仰和各项权利；尊重同事和其他卫生保健专业人员，具有良好的团队精神和跨学科合作的意识。 培养目标3：具有科学精神、慎独修养；具有创新精神及主动获取新知识、不断进行自我完善和推动专业发展的态度；初步形成科学的质疑态度和批判反思精神。 培养目标4：树立依法行护的法律观念，遵从医疗护理相关法规，自觉将专业行为纳入法律和伦理允许的范围内，具有运用相关法规保护护理对象和自身权益的意识。 培养目标5：掌握与护理学相关的自然科学、人文和社会科学的基础知识和科学方法。 培养目标6：掌握护理学基础理论和基本知识。 培养目标7：掌握生命各阶段常见病、多发病、急危重症护理对象的护理评估及护理干预方法。 培养目标8：熟悉不同人群卫生保健的知识和方法，掌握健康教育、疾病预防、疾病康复和临终关怀的有关知识。 培养目标9：掌握常见传染病的预防、控制和管理知识。 培养目标10：具有在专业实践中与护理对象和相关专业人员有效沟通与合作的 技能。 培养目标11：具有应用护理程序为护理对象实施整体护理的能力。 培养目标12：具有专科护理技能，能初步配合急危重症患者的抢救和应急处理突发事件的能力，具有社区护理的能力。 培养目标13：具有初步从事初步的教学能力、管理能力及科研能力。 培养目标14：具有运用一门外语阅读护理学文献和简单的会话能力。 二、毕业要求 依照《普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012年）》中各专业的培养要求，结合本专业的人才培养目标和特色，科学地描述毕业生应获得的知识和能力素养。 毕业要求1：树立科学的世界观、人生观、价值观，愿为祖国卫生事业的发展和人类健康而奋斗；忠于护理事业，具有为人类健康服务的奉献精神；具有人道主义精神，珍视生命，关爱护理对象。 毕业要求2：在执业活动中保护隐私、尊重人格和个人信仰，理解他人的文化背景及价值观；尊重他人，具有集体主义精神和团队合作开展护理服务工作的意识。 毕业要求3：具有科学精神、严谨求实的工作态度及符合职业道德标准的职业行为；具有创新思维和评判能力，勇于循证实践、善于修正自己或他人的错误；树立终生学习，不断进行自我完善和推动专业发展的观念 毕业要求4：树立依法执业的法律观念，具有在执业活动中保护护理对象和自身的合法权益的意识。 毕业要求5：掌握与护理学相关的自然科学、医学基础与临床及人文社会科学的基本理论和基本知识。 毕业要求6：掌握护理学专业的基本理论、基本知识。 毕业要求7：掌握生命各阶段的预防保健及健康促进知识。 毕业要求8：掌握生命各阶段常见病、多发病基本的病因、影响因素、发病机制、 专业班级____________ 考生姓名：____________ 学号_______ 一．选择（20分、2分/题） 1．变压器降压使用时，能输出较大的____b_____。 A、功率 B、电流 C、电能 D、电功 2．三相异步电动机旋转磁场的旋转方向是由三相电源的 ________b_决定。 A、相位 B、相序 C、频率 D、相位角 3．电气控制线路原理图中，触头的位置是处于______a___。 A、未通电状态 B、通电状态 C、根据情况确定状 态 4．为保证机床操作者的安全，机床照明灯的电压应选 ____d_____。 A、380V B、220V C、110V D、36V以下 5．关于提高功率因数的说法，正确的是（ c ） A.在感性负载上并联电感可以提高功率因数 B.在感性负载上并联电容可以降低功率因数 C.在感性负载上并联电容可以提高功率因数 6．乙类互补对称式功放电路，其输出波形的交越失真是指（ c ）。 A．频率失真 B、相位失真 C、波形过零时出现的失真 D、幅度失真 7．稳压管的动态电阻（ b ）稳压性能越好。 A、越大 B、越小 C、较合适 D、不一定 8．运算放大器电路如图所示，该电路中反馈类型为( )。a (A) 串联电压负反馈(B) 串联电流负反馈 (C) 并联电压负反馈(D) 并联电流负反馈 －＋∞ + u O u i 9．单稳态触发器的输出状态有（ a） A、一个稳态、一个暂态 B、两个稳态 C、只有一个稳态 D、没有稳态 10．一个8选1多路选择器，输入地址有 c 。 A、2位 B、3位 C、4位 D、8位 二、计算题（70分） 1．已知图5所示电路中U S1=24V，U S2 ＝6V，R 1 =12Ω，R 2 ＝6 Ω,R 3=2Ω，试用戴维宁定理求流过电阻R 3 中的电流I 3 。(10分) a I 模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 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。 5.杂质半导体----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）。 *N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）。 6. 杂质半导体的特性 *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。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *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。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V 阳 >V 阴 ( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V 阳 《电工电子技术》期末测验试卷 班级： 姓名： 得分： 一、填空题：（每题3分，共12题，合计 36 分） 1、用国家统一规定的图形符号画成的电路模型图称为 电路图 ，它只反映电路中电气方面相互联系的实际情况，便于对电路进行 分析 和 计算 。 2、在实际应用中，按电路结构的不同分为 简单 电路和 复杂 电路。凡是能运用电阻串联或电阻并联的特点进行简化，然后运用 殴 姆 定 律 求解的电路为 简单电路；否则，就是复杂电路。 3、在直流电路的分析、计算中，基尔霍夫电流第一定律又称 节点电流 定律，它的数学表达式为 。假若注入节点A 的电流为5A 和－6A ，则流出节点的电流 I 出 = -1 A 。 4、电路中常用的四个主要的物理量分别是 电压 、 电流 、 电位 、 电动势 。 它们的代表符号分别是 I 、 U 、 V 和 E ； 5、在实际电路中，负载电阻往往不只一个，而且需要按照一定的连接方式把它们连接起来，最基本的连接方式是 串联 、 并联 、 混联 。 6、描述磁场的四个主要物理量是： 磁通 、 磁感应强度 、 磁导率 和 磁场强度 ；它们的代表符号分别是 Φ 、 Ｂ 、 Ｕ 和 Η ； 7、电磁力F 的大小与导体中 电流I 的大小成正比，与导体在磁场中的有效 长度L 及导体所在位置的磁感应强度B 成正比，即表达式为： F = BIL ,其单位为： 牛顿 。 8、凡大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势交流电压 、 交流电流 和 交流电动势 ，统称交流电。而随时间按正弦规律变化的交流电称为 正弦交流电 。 9、 有效值（或最大值） 、 频率（或周期、角频率） 和 初相位 是表征正弦交流电的三个重要物理量，通常把它们称为正弦交流电的三要素。 10、已知一正弦交流电压为u =2202sin(314t+45°)V ，该电压最大值为 220，角频率为 314 rad/s,初相位为 45° 、频率是 50 Hz 周期是 s 。 11、我国生产和生活所用交流电（即市电）电压为 220 V 。其有效值为 220 V,最大值为 V ，工作频率f ＝__50 __Hz ，周期为T ＝，其角速度ω＝__314___rad/s ，在1秒钟内电流的方向变化是__50___次。 12、在正弦电路中，用小写字母如i 、 u 等表示 瞬时 值，用大写字母如I 、U 等表示 有效 值 二、选择题：（每小题2分，共 24 分） 1、有一根阻值为1的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为（D ） A 、1 B 、3 C 、6 D 、9 2、试计算长度为100m ，横截面积为的铝导线在常温20℃时(备注：20℃时，铝的电 电阻率ρ=×10-8 Ω.m)的电阻值是多少（ B ）。 ∑∑=出入I I 1.2电子技术基础知识 一、填空 1、电容器的主要技术指标有Vmax、标称电容值、和允许误差范围四只200μF/50V的电容器串联，等效电容量为50μF。 2、三极管的极限参数有Pcm、Icm、BVceo。（集电极、发射极、击穿电压） 3、有一个稳压二极管稳压电路，焊接后挑食时发现其稳压输出端只有0.7伏的电压，经检查元件是好的，出现这种故障的原因是接反。 4、稳压管工作在反向击穿区，稳压管接入电路时，阴极应接电压的正极，阳极接负极，反映稳压管性能的参数时动态电阻。 6、晶闸管三个电极的名称是阳极、阴极和门极。 7、在晶体管放大电路中，反馈信号取自于输出电压，这种反馈叫做电压反馈。 8、三极管放大电路设置静态工作点的目的是获得最大不失真输出。 9、场效应管是通过改变栅源电压来改变漏极电流的，所以它是一个电压控制器件；根据结构的不同，场效应管可分为结型和绝缘栅型两种类型。 10、把集成运放接成负反馈组态是集成运放线性应用的必要条件。而在开环或正反馈时，集成运放工作在非线性工作状态。 11、已知某深度负反馈电路A Ud=100，F=0.1，则A Uf=9。 12、正弦波振荡电路一般由基本放大电路、反馈电路、选频网络和稳压电路等四个环节组成，而且缺一不可。 13、若采用市电供电，则通过变压、整流、滤波和稳压后可得到稳定的直流电。 14、理想运算放大器的开环放大倍数A od为∞，输入阻抗为∞，输出阻抗R od为0，共模抑制比K CMR为∞，频带宽度BW为∞。 15、串联型稳压电源电路包括调整输出、比较放大、采样和基准电位四个环节。 16、一个10位的DAC，输出电压满量程为10V，则它的分辨率为1/（210-1），能分辨的最小电压值为10/210V。 17、TTL电路多余管脚可以悬空，CMOS电路则不能悬空。 18、三极管放大器有共集、共射和共基三种基本组态。 19、多级放大器的级间耦合方式一般有直接耦合、光电耦合和变压器耦合三种。 20、为了抑制直流放大器中的零点漂移，最常采用的方法是差放、温度孔径和负反馈等措施。 21、集成运放按输入方式的不同可分为反相输入、同相输入和差放输入三种形式。 22、运算放大器是一种高增益的多级放大器，其输入级一般采用差分输入，输出级一般采用跟随。 23、RC电路最主要的应用包括耦合、微分和积分三种。 24、最基本的逻辑关系有与门、非门、或门三种。 25、七段数码显示器通常分为共阳和共阴。 电子学基础知识- 电子入门 电子学基础知识相关搜索: 电子学, 基础, 知识1. 电子学基本认识一、电路基本原理电流就是电荷在导线内流动的现象，电流的测量单位是安培(A) 。电荷分为正电荷和负电荷二种。物质中的电子带有负电荷;而质子带有正电荷。电荷在导线内会由高电位的地方流向低电位的地方。电位的高低便形成了电位差，我们称为电压。电压愈大，流动的电流便愈大，电压的测量单位是伏特(V) 电流流动时会遇到阻力，就是电阻。每种物质都有电阻值，优良的导体如铜、白金等，它们的电阻很小，电流很容易通过。电阻很大，大到电流无法通过的物质就是绝缘体，而介于导体和绝缘体之间就是我们在卖的半导体。电阻的测量单位是奥姆(Ω) 。 二、电流电流是指电线中电子流动的相反方向，也就市值子流动的方向，通常以I表示，其单位为安培A(Ampere)。直流电的电流方向固定由正极流向负极，并不会随时间而改变；而交流电的电流流向则会不断地交替变化，例如家庭用电的电流便是每秒正负极交替变换50 次的交流电，称为50 赫兹(Hz) 而在台湾地区交流电的频率为60Hz 三、电压电压是指能使电在电线中流动的力量，通常以E 表示，其单 位为伏特V(Volt) ，电流一般都是从高电压流向低电压，通常电源电位较高的一端以"+" 号表示，而电位较低的一端则以"_"表示。电池、水银电池等，电压包含1.5V 、3V 、9V 等，而家庭用电电压在台湾为交流110V ；在大陆为220V ；在日本为100V ；欧州为 240V 。 四、电阻电阻是指阻挡电流在电线流动的阻力，通常以R 表示，其单位为奥姆，任何物体都具有电阻，如同水流一般，物体的电阻大小随材质、长度、大小而异。电阻值大到不能导电的物质称为「绝缘体」，如塑料、木材等。电阻会消耗能量，消耗的能量通常以热的型式呈现，所以传输材料的电阻值愈低愈好，因此一般电线便采用导电性佳的铜线，为了减低能源的消耗，「低温超导体」已成为新兴的科技了。 四、电路符号电路是由各种不同的组件组成，其相互关系通常使用电路图描述，而电路图的每个基本组件均使用电路符号表示。 五、电路的基本概念一般电路包含电源、传导体、负载，而能工作的电路必须是「回路」，亦即电流能自电源绕行电路一周再回到原点，反之如果回路有缺口，导致电流无法流通，便称为「断路」或「开路」。如果电路回路之一没有负载，则称为「短路」，时因为回路只有导线上非常小的电阻值，因此电源会因阻力小而产生大电流，这些电流便被接在导线上以热能的方式消耗，导致电线燃烧，这便是常造成火灾的电线走火，家庭用电应该小心避免。 六、奥姆定律德国物理学家奥姆在发现了电流、电压、电阻三者之间 成绩统计表 请将选择题答案填入下表： 选择（20分、2分/题） 1?变压器降压使用时，能输出较大的 _________ 。 A、功率 B、电流 C、电能 D、电功 2.三相异步电动机旋转磁场的旋转方向是由三相电源的 _________ 定。 A、相位 B、相序 C、频率 D、相位角 3?电气控制线路原理图中，触头的位置是处于__________ 。 A、未通电状态 B、通电状态 C、根据情况确定状态 4._______________________________________________ 为保证机床操作者的安全，机床照明灯的电压应选_______________ 。 A、380V B、220V C、110V D、36V 以下 5.关于提高功率因数的说法，正确的是（） A.在感性负载上并联电感可以提高功率因数 B.在感性负载上并联电容可以降低功率因数 C.在感性负载上并联电容可以提高功率因数 6 ?乙类互补对称式功放电路，其输出波形的交越失真是指（）。 A .频率失真B、相位失真C、波形过零时出现的失真D、幅度失真 7.稳压管的动态电阻（）稳压性能越好。 A、越大 B、越小 C、较合适 D、不一定 8 .运算放大器电路如图所示，该电路中反馈类型为（）° （A）串联电压负反馈（B）串联电流负反馈 （C）并联电压负反馈（D）并联电流负反馈 9.单稳态触发器的输出状态有（ A、一个稳态、一个暂态 C、只有一个稳态 10. 一个8选1多路选择器，输入地址有____ 。 A、2位 B、3位 C、4位 D、8位 二、计算题（70分） 1.已知图5 所示电路中U Si=24V, U S2= 6V, R i=12Q, F2 = 6Q ,R a=2 Q,试用戴维宁定理求流过电阻R中的电流I3。（10分） J n r E I3 — J L + l-l ()SI ( h ____ * )% !■ ------------ J . ■ ■ J -ui ） B、两个稳态 D、没有稳态影像电子学基础题库5
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