数电复习资料56课时
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数电和模电知识点模电复习资料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1)图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态⼯作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题⼿段----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*三种模型微变等效电路法三. 稳压⼆极管及其稳压电路*稳压⼆极管的特性---正常⼯作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压⼆极管在电路中要反向连接。
第⼆章三极管及其基本放⼤电路⼀. 三极管的结构、类型及特点1.类型---分为NPN和PNP两种。
复习指导/知识点总要求三种不同层次的学习要求:•掌握:能熟练运用知识、方法來解决较复朵问题。
•理解:能运用知识和方法來解决简单问题。
•了解:能准确记忆并复述知识。
第一章1、[掌握]公式法化简和表达式转换。
(牢记常用公式)2、[掌握]图形法化简。
(卡诺图,约束项的处理)3、[掌握]各种逻辑函数的表示方法及其转换。
(表达式、真值表、卡诺图、逻辑电路图、波形图)4、[掌握]各种逻辑门的符号。
5、[了解]正、负逻辑的概念;[掌握]最小项、基本和常用逻辑运算、五种最简表达式的概念。
6、[理解]逻辑等式屮的反演规则。
第二章1、[掌握JCMOS和TTL门电路输入端在悬空、接大电阻、小电阻的情况下,分别如何处理(输入负载特性)。
2、[理解]临界饱和电流的计算,[理解]TTL三极管在电路屮工作状态的判断方法(通过分析计算),[了解]其在数字电路中的一般工作状态。
3、[理解]OC门、OD门的特点及使用方法。
4、[了解]灌屯流、拉电流、输入端短路屯流、噪声容限、扇出系统等常见概念。
第三章1、[理解]ROM的容量与输入引脚个数(地址线、数据线)的关系。
2、[掌握]组合电路的分析方法。
(包括基木门电路构成、MSI构成的电路)3、[掌握]组合电路的设计方法。
(包括基本门电路构成、MSI构成的电路。
可以使用降维法)4、[理解]编码器、加法器(包括半加器和全加器)、比较器、分配器、选择器、抢答器、多联开关、多数表决器等常见器件的功能、分类及其逻辑表达式。
5、[掌握]数码管显示数码的原理(七段码),共阴共阳的概念。
6、[掌握]选择器和译码器的用法。
能熟练使用选择器和译码器等MSI进行组合电路设计。
(74LS153、74LS15K 74LS138、74LS139)7、[了解]竞争冒险的产生原因,[掌握]竞争冒险的判断方法,[掌握]通过增加兀余项消除竞争冒险的方法。
8、[掌握]译码器的级联扩展方法。
第四章1、[掌握]不同类型触发器的功能,特性方程,符号。
模电复习资料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 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
1)图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----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 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
数字电子技术典型题选 一、填空题 1.在数字电路中,逻辑变量的值只有 个值,即 和 。 2.在逻辑函数的化简中,合并最小项的个数必须是 2n 个。
3.组合逻辑电路的输出仅取决于该电路当前的输入信号,与电路原来的状态 。 4.TTL三态门的输出有三种状态:高电平、低电平和 高阻态 状态。 5.基本的逻辑关系有 , , 。 6.组成计数器的各个触发器的状态,能在时钟信号到达时同时翻转,它属于 同步 计数器。 7. A/D转换器的转换过程包括 , , , 四个步骤。 8.施密特触发器有 2 个稳定状态.,单稳态触发器有 1 个稳定状态.,多谐振荡器有 0 个稳定状态。 9.随机存储器RAM的电路结构主要由 、 和 三部分组成。为构成4096×8的RAM,需要 片1024×4的RAM芯片,并需要用 位地址码以完成寻址操作。 10. 8位移位寄存器,串行输入时经 个CP脉冲后,将得到8位数据的并行输出;欲将其串行输出,需经 个CP脉冲后,数码才能全部输出。 11.(93)10= ( ) 16= ( ) 8= ( ) 2 。 12.寻址1M×16的内存单元需要用 根地址线, 根数据线。 13. RS触发器的特性方程为 ,其约束条件为 。 14. D触发器的特性方程 T触发器的特性方程 。 15.正逻辑中,高电平表示 ,低电平表示 。 16.时序逻辑电路通常由 和 两部分组成。 17.共阴极的LED数码管应与输出 电平有效的显示译码器匹配。 18.共阳极的LED数码管应与输出 电平有效的显示译码器匹配。 19.某逻辑函数F的卡诺图如图所示,则F= 。 20.单稳态触发器的特点是电路有一个 和一个 。 21.“逻辑相邻”是指两个最小项 因子不同,而其余因子 。 22..在数字系统中,所有的运算都可以分解成 和 两种操作。 23..TTL电路如图,则 F1= F2= F3=
24. CMOS电路的阈值电压为 。 25. 现场可编程门阵列FPGA 主要由IOB CLB 互连资源 和 SRAM组成。 25. A/D转换过程包括 , , , 等步骤。 27. 电路如图,则 F1= F2= F3=
28.若YABCD,则它的对偶式为 。 29.单稳态触发器的特点是电路有一个 态和一个 态 。 30.时序逻辑电路通常由 和 两部分组成。 31.数字电路在稳态时,电子器件(如二极管,三极管)处于开关状态,即工作在 区和 区。 32.某逻辑函数F的卡诺图如图所示,则F= 。
33. 设计一个8分频电路,至少需要 个触发器。 34. 现场可编程门阵列FPGA芯片的主要供应厂商有 、 和 LATTICE等。 35对13个信号进行编码时,需要使用的二进制代码的位数为 位。 36,JK触发器实现D触发器的功能时,应该使J= ,K= 。 37下图所示波形是一个 进制计数器的波形图。
38如果TTL的输入端开路,相当于接入 (高电平,低电平)。 39描述时序逻辑电路的三个方程分别是 、 和 40欲对15个符号进行二进制编码,至少需要 位二进制数; 41分别写出图(a)、(b)、(c)所示电路中的输出函数表达式: Y1=__________________________、 Y2=______________________________、
Y3=_____________________ ______
JK触发器的特性方程为_____ _______,D触发器的特性方程为__________ 42. 74HC153为四选一数据选择器,Z=______ ;
43.化简逻辑函数的方法,常用的有 公式 和 卡诺图 。 44.已知函数CABAY,反函数Y= (A+/B)*/(/A+C),对偶式Y ’= (/A+B) */(A+/C) 。 45.四位双向移位寄存器74LS194A的功能表如下,要实现保持功能, 应使 RD= ;S1= , S0= ,当 RD=1;S1=1, S0=0时,电路实现 功能。 S1 S0 工作状态
0 1 1 1 1
× × 0 0 0 1 1 0 1 1 置 零 保 持 右 移 左 移 并行输入
46.若要构成七进制计数器,最少用 个触发器,它有 个无效状态。 47.在555定时器组成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器三种电路中, 电路能自动产生脉冲信号,其脉冲周期T≈ 。 48. 用555定时器组成的三种应用电路如图所示,其中图(a)、(b)、(c)分别对应的电路名称是(a) ,(b) ,(c)
49.欲对160个符号进行二进制编码,至少需要 位二进制数;16路数据分配器,其地址输入端有 个;2n选1的MUX,其地址端有______个,其数据输入端有_________个. 50.欲构成可将1kHZ的脉冲转化为50HZ的脉冲的分频器,该电路至少需要用 5 个触发器;该电路共有 20 个有效状态。某计数器的状态转换图如下图所示,该计数器为 进制 法计数,它有 个有效状态,该电路(有或无) 自启动能力?
51.Ttl电路如图,分别写出下图(a)、(b)、(c)、(d)所示电路中的输出函数表达 式:Y1=nQT Y2= /(AB) ;Y3= /(AB) ; Y4= /(AB)*/(BC) ; 52.如图所示电路的逻辑表达式DCBAF, F=1时的全部输入变量取值组合有 12 个. A B
C
D
=1 =1 ≥1 1
F
53.如下图所示的组合逻辑电路中的74138为3线-8线译码器,写出如图所示电路中各输出函数的最简与或表达式:F1= F2=
54.下图是某ROM存储阵列的点阵图,A3、A2、A1、A0为地址线,D3、D2、D1、D0为数据线。试分别写出D3、D2、D1关于A3、A2、A1、A0的逻辑表达式。图中的点‘·’表示在行线和列线交叉处连接了存储元件。 55写出下图Y0~Y4的表达式 Y4ABCDY3ABCDABCDY2ACBDY1ABY0CD
e
56. 由四位并行进位加法器74LS283如图所示,当A=0时,X3X2X1X0=0111,Y3Y2Y1Y0=0100,Z3Z2Z1Z0=_____________,W=_____________ 。 电路功能为有符号数求和运算(加减运算):ACoW; AAYXZ
A=0时: Z=X+Y=1011; W=Co=0; 二、逻辑函数化简与变换: 1. 试求逻辑函数F的反函数的最简与或式, 并用与或非门实现电路
解:
2.证明下列各逻辑函数式:ACBACABA))(( 左式=BCABACAA =BCAABAAC)( =)1()1(BACCBA =ACBA=右式 原式成立 3. 将下列逻辑函数化简成最简与或及与非-与非表达式(答案略)
0)8,6,4,2(DCABCBAmF
×ABCD00011110×1010×00100010000011110(a)D≥1&(b)
BCAF
ACABDF
三、 组合逻辑电路的分析与设计 1、4选1数据选择器74LS153的功能表达式为 :
试写出下图电路输出z的逻辑函数式。/A/B+/AC+A/C
四、已知函数CBACABADBBCDABY 1. 用卡诺图法化简为最简与-或式; 2. 画出最简与-或式逻辑图; 3. 写出用与非门实现的逻辑表达式;
五、设计一位8421BCD码的判奇电路,当输入码中,1的个数为奇数时,输出为1,否则为0。 (1)画出卡诺图,并写出最简“与-或表达式”; (2)用一片8选1数据选择器74LS151加若干门电路实现,画出电路图。 解:(1)卡诺图:
最简“与-或式”:BCDDCBDCBDCBADCBAY; (2)电路图:
六、某组合逻辑电路的芯片引脚图如题图所示。
1.分析题图所示电路,写出输出函数F1、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。 2.假定用四路数据选择器实现题图所示电路的逻辑功能,请确定下图所示 逻辑电路中各数据输入端的值,画出完善的逻辑电路图。 解:1.写出电路输出函数F1、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。 BCBACABCBACAFABCCBACBACBACBAF21
该电路实现全减器的功能功能。 2.假定用四路数据选择器实现该电路的逻辑功能,请确定给定逻辑电路中各数据 输入端的值,完善逻辑电路。
1D,AD,AD,0DFCD,CD,CD,CDF3210232101::
七、 3线-8线译码器74LS138逻辑功能表达式为 , ,„„, , ,正常工作时,S1 =1, S2=S3=0 。1、试写出Z1和Z2 的逻辑函数式。