电子技术基础第五版电子共54页

V5
C2
C1
V1
V2
V6
E2
R3
V3
V7 Y
V4
输入
中间 输出
级TTL”与非”门级的典型电级路
R1
精品课件
第五章 门电路及组合逻辑电路
TTL与非门逻辑功能分析
• 输入端至少有一个为低 电平
V1 管 、 V5 导 通 ， 这 时
Uc1 = UA + Ube1 = 1V， V2、V4截止， UY≈UCC
开关A
灯Y
1
0
逻辑函数式
YA
逻 辑 符 号
精品课件
非逻辑关系
1
A
Y
非门
第五章 门电路及组合逻辑电路
2、三极管“非”门电 路
非门电路：实现非逻辑关系的电路
（1）A为0时
Y为“1”
10 A
（2）A为1时
Y为“0”
+UCC +5V
RC
RB1
Y 10
V
RB2 -5V -UBB
三极管非门电路
非门的逻辑功能：“有0出1，有1出0”
辑
符
YA BAB 号
精品课件
功能表
AB
Y
断断 灭
断合 灭
合断
灭
合合 亮
A
&
Y
B
与门
第五章 门电路及组合逻辑电路
2、二极管“与”门电路
与门电路：实现与逻辑关系的电路
“0”表示低电位（<0。35V）； “1”表示高电位（>2。4V）。
（1）A、B均为0时
10 A
输出为“0” 10 B
（2）A为0，B为1时
§5-1 分立元件门电路

光课件
3.2.2 PN结的形成
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
3.2.2 PN结的形成
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质,分 别形成N型半导体和P型半导体。此时将在N型半 导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程:
因浓度差
多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
end
3.2 PN结的形成及特性
3.2.1 载流子的漂移与扩散 3.2.2 PN结的形成 3.2.3 PN结的单向导电性 3.2.4 PN结的反向击穿 3.2.5 PN结的电容效应
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
3.2.1 载流子的漂移与扩散
漂移运动：
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
3.3.1 半导体二极管的结构
在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。 二极管按结构分有点接触型、面接触型两大类。
(1) 点接触型二极管
PN结面积小，结电 容小，用于检波和变 频等高频电路。
二极管的结构示意图
(a)点接触型
电子技术基础模拟部分第五版康华 光课件
(μA)
IS: 反向饱和电流
【可参见教材P6电4子图技术3基.2础.模4拟】部分第五版康华
光课件
3. PN结V-I特性的表达式
u
i IS(e UT1)
i/mA － ＋
❖ 当加正向电压时：
u为正值，表达 式等效成 ：
＋－
u
i IS e U T
指数 关系
IF ❖ 当加反向电压时：
i=-IS UBR
－ － － － － + + + 多+子+电子

值，k为正整数。
end
2.1 集成电路运算放大器
2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路
2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用
§引 言
➢在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器 件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路， 称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和 连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大 电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级 与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管 短路其中一个PN结构成。
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种高电压增益，高输入电阻和 低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
(+60μV,+12V)
Avo=2×105
解：取a点（+60μV,+12V）， b点（60μV,-12V），连接a、b两点得ab线 段，其斜率Avo=2×105, ∣vP-vN∣<60 μV时，电路工作在线性区； ∣vPvN∣>60 μV，则运放进入非线性区。 运放的电压传输特性如图所示。
(-60μV,-12V)
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
vt it
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量

A0 A0 1 A1 A1 1
& Y1 Y1 & Y2 Y2 & Y3 Y3
7
4.4.2 译码器/数据分配器 (b) 74HC138(74LS138)集成译码器
E3
Y0
E2
Y1
E1
Y2
74HC138 Y3
Y4
A0
Y5
A1
Y6
A2
Y7
示意框图
A0 1 A1 2 A2 3
E1 4
E2 5 E3 6
Y7 7 GND 8
译码器的应用
1、已知下图所示电路的输入 信号的波形试画出译码器输E
出的波形。
A
+5V
E3
Y0
E
E2
Y1
E1
Y2
74HC138 Y3
Y4
A B C
A0 A1 A2
Y5 Y6 Y7
B
Y0 C
Y1 Y0
Y2 Y1
Y3 Y4
Y5
Y2 Y3
Y6 Y4
Y7 Y5
Y6
Y7 12
4.4.2 译码器/数据分配器
3、用译码器实现逻辑函数。 当E3 =1 ，E2 = E1 = 0时
&
Y6
&
&
Y7
8个译码 输出端
9
4.4.2 译码器/数据分配器
74HC138集成译码器功能表
输
入
输
出
E3 E 2 E 1 A2 A1 A0 Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7
×H××××HHHHHHHH ×XH×××HHHHHHHH L×××××HHHHHHHH HL L L L L LHHHHHHH HL L L LHHLHHHHHH HL L LHLHHLHHHHH HL L LHHHHHLHHHH HL LHL LHHHHLHHH HL LHLHHHHHHLHH HL LHHLHHHHHHLH HL LHHHHHHHHHHL

V相 uV 2U2 sin(t 2π / 3) V相电位最高，V2导通
在t2～t3时间内 uL=uV
W相 uW 2U2 sin(t 2π / 3) W相电位最高，V3导通 在t3～t4时间内 uL=uW
第四章 直流稳压电源
（2）有关计算公式
1） 整流输出电压平均值
UL 1.17U2
2） 二极管平均电流
t
2 3
t
o uD
o1
2U2
2 3
t
2 3
t
第四章 直流稳压电源
简化画法
+
~
u2
iL
+ RL uL
习惯画法
第四章 直流稳压电源
二、三相整流电路
1、三相半波整流电路
（1）电路组成和工作原理
当输出功率较 大时，若采用 单相整流电路
必然会造成三相 电网的不平衡
t1
t2
t3
t4
uL 共阳极接法
第四章 直流稳压电源
3、整流二极管的主要参数
（1）反向工作峰值电压URWM
2U 2
o iF=iL
o uD
o
2U 2
2 3 t 2 3 t 2 3 t 2 3 t
第四章 直流稳压电源
2、单相桥式整流电路
（1） 工作原理
输入正半周
V4 u1 u2
V3
V1
RL
V2
输入负半周
V4
V1
u1
u2
V3
V2
iL + uL
iL +
RLuL
u2
2U 2
o
2U2 uL
o
iF=iL

康华光电子技术基础数字部分第五版
2. 反演规则：
对于任意一个逻辑表达式L，若将其中所有的与（• ）换成或（+），或（+）换 成与（•）；原变量换为反变量，反变量换为原变量；将1换成0，0换成1；则得 到的结果就是原函数的反函数。
例2.1.1 试求
LABCD 0 的非函数
解：按照反演规则，得
L ( A B (C ) D )1 (A B )C ( D )
2、基本公式的证明
(真值表证明法)
例 证明 A B A B ， AB A B
列出等式、右边的函数值的真值表
A B A B A+B
00 01 10 11
11 10 01 00
0+0=1 0+1=0 1+0=0 1+1=0
A B AB A+B
1 0·0 = 1 1 0 0·1 = 1 1 0 1·0 = 1 1 0 1·1 = 0 0
康华光电子技术基础数字部分第五版
2.1.3 逻辑函数的代数法化简
1、逻辑函数的最简与-或表达式
在若干个逻辑关系相同的与-或表达式中，将其中包含的与项数 最少，且每个与项中变量数最少的表达式称为最简与-或表达式。
LACCD = A CC D
(AC)(CD)
“与-或” 表达式 “与非-与非”表达式 “或-与”表达式
康华光电子技术基础数字部分第五版
3. 对偶规则：
对于任何逻辑函数式，若将其中的与（• ）换成或（+），或（+）换成与（•）；并将1
换成0，0换成1；那么，所得的新的函数式就是L的对偶式，记作 L。
例: 逻辑函数 L ( A B)( A C) 的对偶式为
L AB AC

不同，产生的失真。
32
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性引 起的失真。
非线性失真系数:

Vo2k
k2 100%
Vo1
VO1是输出电压信号基波分量的有
效值，Vok是高次谐波分量的有效值，k
为正整数。
end
33
Avo ——负载开路时的电压增益
Ro ——从负载端看进去的放大
电路的输出电阻
戴维宁等效
Ri ——输入电阻
20
1.4 放大电路模型
由输出回路得 则电压增益为
vo

AVOvi
RL Ro RL
AV

vo vi

Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
– 基本电路：单管（三种接法）、差分、互补输出级
– 基本方法：等效电路法、图解法
• 反馈
– 概念：反馈、正反馈与负反馈、直流反馈与交流反馈、电压反馈与
电流反馈、串联反馈与并联反馈
– 判断方法
– 深度负反馈放大倍数的估算方法
– 交流负反馈对放大电路性能的影响及引入反馈的方法
– 负反馈放大电路的稳定性及消除振荡的方法
–实验方法
• 常用电子仪器的使用方法 • 电子电路的测试方法 • 故障的判断与排除方法 • EDA软件的应用方法
–上好理论-EDA-实践三个台阶
5
课程在本科生素质教育中的作用
一个电路从信号输入、中间的处理到最后的
• 由于电子技术基础输出课，程各的级基之础间的性增和益广分泛配性、参，数使设之置在、逻

数字系统的设计举例
计数器设计
利用触发器和门电路设计一个计 数器，实现二进制数的加法运算。
序列检测器设计
利用寄存器和门电路设计一个序 列检测器，检测输入数据中是否
出现某一特定序列。
数字钟设计
利用计数器、寄存器、译码器等 设计一个数字钟，显示当前时间。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
。
译码器
将二进制码转换为输出信号的 电路，常用于数据解码和显示
。
数据选择器
根据输入信号选择输出信号的 电路，常用于多路复用和数据
选择。
加法器
实现二进制加法的电路，常用 于数字计算和数据处理。
03
时序逻辑电路
时序逻辑电路概述
时序逻辑电路是一种具有记忆功 能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与电路的过去状态
可编程阵列逻辑的应 用
可编程阵列逻辑在数字系统设计中也 具有广泛的应用，如数字信号处理、 图像处理、通信等领域。通过编程， 可编程阵列逻辑可以实现各种数字逻 辑功能，从而简化数字系统的设计过 程。与可编程逻辑器件相比，可编程 阵列逻辑的灵活性更高，可以实现更 复杂的数字逻辑功能。
05
数字系统设计初步
逻辑门电路的实现
介绍如何利用晶体管等元件实现逻辑门电路，包括基本元件的选择 和电路设计的基本原则。
逻辑函数的表示方法
01
02
03
真值表
通过真值表表示逻辑函数， 可以直观地看出函数的输 入和输出之间的关系。
逻辑表达式
使用逻辑代数的基本运算 来表示逻辑函数，可以方 便地进行函数的化简和分 析。
卡诺图
通过卡诺图来表示逻辑函 数，可以直观地看出函数 的最简形式，便于分析和 设计数字电路。

6.了解快速晶闸管、可逆晶闸管和双向晶闸 管及其图形符号.
第七章
晶闸管及其应用电路
§7-1 晶闸管
A
一、晶闸管的结构、符号
A阳极 P N P G门极 N G
K阴极
K
晶闸管的结构
晶闸管的符号
第七章
二、晶闸管的工作特性
晶闸管的导电特点：
晶闸管及其应用电路
（1）晶闸管具有单向导电特性 （2）晶闸管的导通是通过门极控制的 晶闸管导通的条件： （1）阳极与阴极间加正向电压 （2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压. （以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通） 导通后的晶闸管关断的条件： （1）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH （2）阳极与阴极间的电压减小为零 （3）将阳极与阴极间加反向电压 （只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断）
ug
0
θ
θ
θ
ωt
第七章
晶闸管及其应用电路
α =60° 时，工作 波形
θ =120° 0°<α ≤60° 输出波形连续
ug 0
600
θ
600
θ
600
θ
ωt
第七章
晶闸管及其应用电路
α =90° 时，工作 波形 θ =90°
60°<α <180° θ <120° 输出波形不连续
ug
0
θ
900
900
900
第七章
晶闸管及其应用电路
1.了解单相可控整流电路电感性负载和反电 动势负载情况下对输出信号的影响. 2.了解单相可控整流电路带大电感负载时的 失控现象及消除方法.
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第七章

教学要求
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能

输入输出回路没有公共端
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电子技术基础_第五版第一章
• 1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
测量电路：
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电子技术基础_第五版第一章
输入电阻决定放大电路对信号源的衰减。
对输入为电压信号的放大电路，输入电阻越大越好； 对输入为电流信号的放大电路，输入电阻越小越好。
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电子技术基础_第五版第一章
• 1.1 信号
1. 信号： 信息的载体
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微音器输出的某一段信号的波形
电子技术基础_第五版第一章
• 1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
•戴维宁等效 •诺顿等效
戴维宁等效：将信号源等效为一个理想电压源与内阻相串联的形
理想电压源：a、b端开路时的开路电压
电压增益可表示为
或写为 其中
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电子技术基础_第五版第一章
• 1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应 A.频率响应及带宽
普通音响系统放大电路的幅频响应
该图称为波特图 纵轴：dB 横轴：对数坐标
其中
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• 1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应 B.频率失真（线性失真）
– – –
工实科程 践 技观观进念念步观念有仿真路思利硬此•深能设维于任电外件刻力计更学何子还实地的中切生电技要现体培可合系术子解，会养行工统、电决才到。性程集电路本能，分实成子和电证只析际的器系路明有的。能件统和其不方力的的环正断法飞、设境确更均速综的计新性能发合关，知和引展应系只识可导，用问，有行学让能题才通性生人

同相输入端
输出端
实际上集成运放的引出端不止三 个，但分析集成运放时，习惯上 只画出图示中的三个端，其他接 线端各有各的功能，但因对分析
没有影响，故略去不画.
第三章 集成运算放大器及其应用
实际上集成运放的引出端不止三个，但分 析集成运放时，习惯上只画出图示中的三个端， 其他接线端各有各的功能，但因对分析没有影响， 故略去不画.
第三章 集成运算放大器及其应用
§3-1 §3-2 §3-3 §3-4 §3-5
差动放大电路 集成运算放大器概述 集成运算放大器的基本电路 集成运算放大器的应用电路 集成运放的使用常识
第三章 集成运算放大器及其应用
§3-1 差动放大电路
1.了解零点漂移的基本概念. 2.了解基本差动放大电路的结构及性能特点. 3.理解差模信号、共模信号的含义及共模抑制比 的含义. 4.了解恒流源的基本概念，认识具有恒流源的差 动放大电路.
第三章 集成运算放大器及其应用
二、集成运放的封装和分类 1、封装
集成运放封装有塑料双列直插式、陶瓷扁平、金属圆壳 封装等多种. 2、分类 通用型 ：
专用型 ：低功耗型、高精度型、高速型、宽带型、高 阻型、高压型、低漂移型、低噪声型、大功 率型等.
第三章 集成运算放大器及其应用
三、集成运放的主要参数 • 开环差模电压放大倍数 Auo • 输入失调电压Uio • 输入失调电流Iio • 输入偏置电流IiB • 最大差模输入电压Uidm • 最大共模输入电压Uicm • 差模输入电阻 rid • 开环输出电阻ro • 共模抑制比CMRR
使集成运放具有较强的放大 能力.通常由多级共射极放大 器构成.
输入级 中间级 输出级
为各级提供所 需的稳定的静 态工作电流.

1.数字逻辑基础
1.1 数字电路与数字信号 1.2 数制 1.3 二进制数的算术运算 1.4 二进制代码 1.5 基本逻辑运算 1.6 逻辑函数及其表示方法
1.1 数字电路与数字信号
1.1.1 数字技术的发展及其应用 1.1.2 数字集成电路的分类及特点 1.1.3 模拟信号与数字信号 1.1.4 数字信号的描述方法
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) +5 二值逻辑 1 电 平 H(高电平)
0
0
L(低电平)
2、数字波形 (1)周期性和非周期性 非周期性数字波形
周期性数字波形
(2)实际脉冲波形及主要参数
周期 (T)
----
表示两个相邻脉冲之间的时间间隔
பைடு நூலகம்
脉冲宽度 (tw )---- 脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间
1. 模拟信号 ---时间和数值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等
u
O
t
u
O
t
2、数字信号 ---在时间上和数值上均是离散的信号。 电平信号
数字信号波形
脉冲信号
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值逻辑和逻辑电平
二值逻辑 表示方式 在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态 0、1数码---表示数量时称二进制数 ---表示事物状态时称二值逻辑
数字技术的应用
计算机
智能仪表
数码相机
1.1.2数字集成电路的分类及特点
1、数字集成电路的分类 根据电路的结构特点及其对输入信号的响应规则的不同， --数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 从电路的组合形式不同， --数字电路可分为集成电路和分立电路 从器件生产工艺不同