数电复习提纲(康华光第五版)

模拟电子技术基础复习提纲第一章绪论）信号、模拟信号、放大电路、三大指标。

（放大倍数、输入电阻、输出电阻）第三章二极管及其基本电路）本征半导体：纯净结构完整的半导体晶体。

在本征半导体内，电子和空穴总是成对出现的。

N型半导体和P型半导体。

在N型半导体内，电子是多数载流子；在P型半导体内，空穴是多数载流子。

载流子在电场作用下的运动称为漂移；载流子由高浓度区向低浓度区的运动称为扩散。

P型半导体和N型半导体的接触区形成PN结，在该区域中，多数载流子扩散到对方区域，被对方的多数载流子复合，形成空间电荷区，也称耗尽区或高阻区。

空间电荷区内电场产生的漂移最终与扩散达到平衡。

PN结最重要的电特性是单向导电性，PN结加正向电压时，电阻值很小，PN结导通；PN结加反向电压时，电阻值很大，PN结截止。

PN 结反向击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿；PN结的电容效应包括扩散电容和势垒电容，前者是正向偏置电容，后者是反向偏置电容。

）二极管的V-I 特性（理论表达式和特性曲线））二极管的三种模型表示方法。

（理想模型、恒压降模型、折线模型）。

（V BE=）第四章双极结型三极管及放大电路基础）BJT的结构、电路符号、输入输出特性曲线。

（由三端的直流电压值判断各端的名称。

由三端的流入电流判断三端名称电流放大倍数））什么是直流负载线什么是直流工作点）共射极电路中直流工作点的分析与计算。

有关公式。

(工作点过高，输出信号顶部失真，饱和失真，工作点过低，输出信号底部被截，截止失真)。

）小信号模型中h ie和h fe含义。

）用h参数分析共射极放大电路。

（画小信号等效电路，求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）。

）常用的BJT放大电路有哪些组态（共射极、共基极、共集电极）。

各种组态的特点及用途。

P147。

（共射极：兼有电压和电流放大，输入输出电阻适中，多做信号中间放大；共集电极（也称射极输出器），电压增益略小于1，输入电阻大，输出电阻小，有较大的电流放大倍数，多做输入级，中间缓冲级和输出级；共基极：只有电压放大，没有电流放大，有电流跟随作用，高频特性较好。

第1章 数字逻辑概论1.1 复习笔记一、模拟信号与数字信号 1．模拟信号和数字信号 （1）模拟信号在时间上连续变化，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。

（2）数字信号 与模拟量相对应，在一系列离散的时刻取值，取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即时间离散、数值也离散的信号。

表示数字量的信号称为数字信号，工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。

（3）模拟量的数字表示①对模拟信号取样，通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样信号； ②对取样信号进行量化即数字化；③对得到的数字量进行编码，生成用0和1表示的数字信号。

2．数字信号的描述方法（1）二值数字逻辑和逻辑电平在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。

在电路中，当信号电压在3.5～5 V 范围内表示高电平；在0～1.5 V 范围内表示低电平。

以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。

（2）数字波形①数字波形的两种类型非归零码：在一个时间拍内用高电平代表1，低电平代表0。

归零码：在一个时间拍内有脉冲代表1，无脉冲代表0。

②周期性和非周期性周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。

脉冲波形的脉冲宽度用W t 表示，所以占空比100%t q T=⨯W③实际数字信号波形在实际的数字系统中，数字信号并不理想。

当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。

图1-1为非理想脉冲波形。

图1-1 非理想脉冲波形④时序图：表示各信号之间时序关系的波形图称为时序图。

二、数制 1．十进制以10为基数的计数体制称为十进制，其计数规律为“逢十进一”。

任意十进制可表示为：()10iDii N K ∞=-∞=⨯∑式中，i K 可以是0～9中任何一个数字。

如果将上式中的10用字母R 代替，则可以得到任意进制数的表达式：()iR ii N K R ∞=-∞=⨯∑2．二进制（1）二进制的表示方法以2为基数的计数体制称为二进制，其只有0和1两个数码，计数规律为“逢二进一”。

第9章数模与模数转换器9.1复习笔记能把模拟信号转换成数字信号的电路称为模数转换器(简称ADC或A/D转换器)；能把数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称DAC或D/A转换器)。

A/D转换器与D/A转换器的重要技术指标是转换精度与转换速度。

一、D/A转换器1．D/A转换器的基本原理D/A转换器的框图如图9-1所示。

输入数字量N为n位二进制代码，B为输出模拟量。

输出量与输入量之间的一般关系式为：实现数模转换的过程：将输入二进制数中为1的每1位代码按其权大小，转换成模拟量，然后将这些模拟量相加，相加的结果就是与数字量成正比的模拟量。

4位D/A转换器的原理电路如图9-2所示。

电路由电子开关、权电阻网络、求和电路、基准电压、锁存器等组成。

图9-1D/A转换器的框图图9-24位D/A转换器的原理电路n位D/A转换器的一般框图如图9-3所示。

数字量以串行或并行方式输入并存储于数码寄存器中，寄存器的输出驱动对应数位上的电子开关将相应数位的权值送入求和电路。

求和电路将各位的权值相加得到与数字量对应的模拟量。

图9-3n 位D/A 转换器的一般框图2．倒T 形电阻网络D/A 转换器4位倒T 形电阻网络D/A 转换器的原理图如图9-4所示。

图中呈倒T 形的电阻解码网络与运算放大器A 组成求和电路。

从每个节点向左看，每个二端网络的等效电阻均为R ，与开关相连的2R 电阻上的电流从高位到低位按2的负整数幂递减。

如果基准电压源提供的总电流为I ，则流过各开关支路(从右到左)的电流分别2I 、4I 、8I 和16I 。

图9-44位倒T 形电阻网络D/A 转换器输出电压：如果将输入数字量扩展到n 位，可得n 位倒T 形电阻网络D/A 转换器输出模拟量与输入数字量之间的一般关系式：要提高D/A 转换器的转换精度，电路参数的选择要注意以下几点：①基准电压REF V 的精度和稳定性对D/A 转换器的精度影响很大，在对精度要求较高的情况下，基准电压可采用带隙基准电压源；②倒T 形电阻网络中R 和2R 电阻比值的精度要高；③每个模拟开关的开关电压降要相等；④运放的零点漂移要小。

第一章数字逻辑习题1．1 数字电路与数字信号1。

1.2 图形代表的二进制数0101101001．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算:(1）周期;(2)频率；(3）占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 (ms)解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0。

01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100％=10％1.2 数制1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数,八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于2−4（2）127 （4)2。

718 解：(2）（127）D= 27 —1=(10000000）B—1=（1111111）B=（177)O=（7F）H（4)(2。

718)D=(10.1011）B=（2.54）O=（2。

B）H1。

4 二进制代码1。

4。

1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码：（1)43 (3）254。

25 解：(43）D=（01000011)BCD1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28(1）+ （2)＠（3）you (4)43解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码,然后将二进制码转换为十六进制数表示.（1）“+”的ASCⅡ码为 0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为 1000000,(01000000）B=（40）H(3）you 的ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101，对应的十六进制数分别为 79,6F，75(4)43 的ASCⅡ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,331.6 逻辑函数及其表示方法1。

6。

1 在图题 1. 6.1 中，已知输入信号 A,B`的波形，画出各门电路输出 L 的波形。

解: （a)为与非, （b）为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答2.1.1 用真值表证明下列恒等式（3)A⊕ =B AB AB+(A⊕B)=AB+AB解：真值表如下由最右边2栏可知，A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。

第10章数字系统设计基础10.1复习笔记本章主要介绍了数字系统的基本概念，数字系统的设计方法以及数字系统的实现方法，以及两种常用的设计工具：算法状态机ASM 图和寄存器传输语言RTL 。

基本上没有学校的考研试题涉及到本章内容。

因此，读者可以简单了解，本部分也就不再整理相关的复习笔记。

10.2课后习题详解10.2算法状态机10.2.1初始状态为T 0的数字系统，有两个控制信号X 和Y ，当XY ＝10时，寄存器R 加1，系统转到第二个状态T 1。

如果XY ＝01时，寄存器R 清零，同时系统从T 0转到第三个状态T 2。

其他情况下系统处于初始状态T 0。

试画出该数字系统的ASM 图。

解：假设0T 、1T 、2T 的状态代码分别为00、01、10，则数字系统的ASM 图如图10-1所示。

图10-110.2.2一个数字系统的数据处理单元由触发器E和F、4位二进制计数器A以及必要的门电路组成。

计数器的各位为A4、A3、A2、A1。

系统开始处于初始状态，当信号S＝0时，系统保持在初始状态；当信号S＝1时，计数器A和触发器F清零。

从下一个时钟脉冲开始，计数器进行加1计数，直到系统操作停止。

A4和A3的值决定了系统的操作顺序。

当A3＝0时，触发器E清零，计数器继续计数。

当A3＝1时，触发器E置1，并检测到A4，A4＝0时，继续计数；当A4＝1时，触发器F置1，并停止计数，回到系统初始状态。

(1)试画出该系统的ASM图。

(2)画出该系统控制单元的状态图，并用D触发器及必要的门电路设计控制单元。

解：（1）该系统的ASM图如图10-2所示。

图10-2（2）该系统控制单元的状态图如图10-3所示。

图10-3由于系统只有两个状态0T 和1T ，故可仅有一个D 触发器来表示，用Q ＝0表示0T 状态，用Q ＝1表示1T 状态。

该系统控制单元状态转换表如表10-1所示。

表10-1作出输入和输出的卡诺图，如图10-4所示。

图10-4由卡诺图可得：所以设计的控制单元如图10-5所示。

第3章逻辑门电路3.1复习笔记一、MOS逻辑门电路1．逻辑电路的一般特性（1）输入和输出的高、低电平数字电路中的高、低电压常用高、低电平来描述，并规定在正逻辑体制中，用逻辑1和0分别表示高、低电平。

当逻辑电路的输入信号在一定范围内变化时，输出电压并不会改变，因此逻辑1和0对应一定的电压范围。

（2）噪声容限噪声容限表示门电路的抗干扰能力。

在数字系统中，各逻辑电路之间的连线可能会受到各种噪声的干扰，这些噪声会叠加在工作信号上，只要其幅度不超过逻辑电平允许的最小值或最大值，则输出逻辑状态不会受影响。

通常将这个最大噪声幅度称为噪声容限。

（3）传输延迟时间传输延迟时间是表征门电路开关速度的参数，它说明门电路在输入脉冲波形的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长时间。

（4）功耗①静态功耗当电路的输出没有状态转换时的功耗。

静态时，CMOS电路的电流非常小，使得静态功耗非常低。

②动态功耗CMOS电路在输出发生状态转换时的功耗，它主要由两部分组成：a ．由于电路输出状态转换的瞬间，其等效电阻比较小，从而导致有较大的电流从电源VDD 经CMOS 电路流入地；b ．由于CMOS 管的负载通常是电容性的，因此当输出由高电平到低电平，或者由低电平到高电平转换时，会对电容进行充、放电，这个过程将增加电路的损耗。

（5）延时-功耗积理想的数字电路或系统，要求它既速度高，同时功耗低。

用符号DP 表示延时-功耗积：pd DDP t P 式中，pd t 为传输延迟时间，D P 为门电路功耗。

DP 值越小，特性越理想。

（6）扇入数和扇出数门电路的扇入数取决于它的输入端的个数。

门电路的扇出数指其在正常工作情况下，所能带同类门电路的最大数目。

考虑如下两种情况：①拉电流工作情况负载电流从驱动门流向外电路，输出为高电平的扇出数表示：②灌电流工作情况负载电流从外电路流入驱动门，驱动门所能驱动同类门的个数：2．MOS 开关及等效电路（1）MOS 管开关特性图3-1（a ）为N 沟道增强型MOS 管构成的开关电路。

数电课程各章重点第一、二章逻辑代数基础知识要点各种进制间的转换，逻辑函数的化简。

一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换；二进制数的原码、反码和补码 .8421码二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表：与、或、非三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则逻辑代数的基本公式逻辑代数常用公式：吸收律：A+A=AB消去律：BBAAB=++AABAA+=多余项定律：CAB+=+A+CABABC反演定律：BA•+=BAAB+=BA基本规则：反演规则和对偶规则，例1-5四、逻辑函数的三种表示方法及其互相转换逻辑函数的三种表示方法为：真值表、函数式、逻辑图会从这三种中任一种推出其它二种，详见例1-7五、逻辑函数的最小项表示法：最小项的性质；例1-8六、逻辑函数的化简：要求按步骤解答1、利用公式法对逻辑函数进行化简2、利用卡诺图对逻辑函数化简3、具有约束条件的逻辑函数化简例1.1 利用公式法化简BD++F+=()ABCD+BDCABCAA解：BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)(例1.2 利用卡诺图化简逻辑函数 ∑=)107653()(、、、、m ABCD Y 约束条件为∑8)4210(、、、、m 解：函数Y 的卡诺图如下：第三章 门电路知识要点各种门的符号，逻辑功能。

一、三极管开、关状态1、饱和、截止条件：截止：T be V V <， 饱和：βCSBS B I I i =>2、反相器饱和、截止判断 二、基本门电路及其逻辑符号与门、或非门、非门、与非门、OC 门、三态门、异或； 传输门、OC/OD 门及三态门的应用 三、门电路的外特性1、输入端电阻特性：对TTL 门电路而言，输入端通过电阻接地或低电平时，由于输入电流流过该电阻，会在电阻上产生压降，当电阻大于开门电阻时，相当于逻辑高电平。

习题2-7 5、输出低电平负载电流I OL 6、扇出系数N O一个门电路驱动同类门的最大数目第四章 组合逻辑电路知识要点组合逻辑电路的分析、设计，利用集成芯片实现逻辑函数。