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图4.1-2第四章 认识电路 第1节 电路 自主学习知识要点 1．电路的组成（1）最简单的电路由四部分组成。
分别是： 、 、 、 。
（2）从能的转化的角度看：电源是 能量的、用电器是 能量的、导线是是传输能量的、开关是 能量传输的。
2．电路的三种状态 （1）通路：接通的电路。
（2）开路：断开的电路。
开路又叫 路。
（3）短路：使导线不通过用电器直接跟 两极连接。
3．电路图（1）使用 画出的电路叫做电路图。
（2）画出下列元件的电路符号：电灯 、干电池 、开关 、电铃 、电动机 。
（3）画电路图时的要求：使用统一规定的 ；连线要横平竖直；拐角处不能画元件。
（4）在右边画出图4.1-1中所示实物电路的电路图。
图4.1-1 特别提醒1.生活中所说的开灯是指闭合开关，电路处于通路状态；关灯是指断开开关，电路处于开路状态。
2.开路有两种情况：一是正常开路，控制电路的开关断开。
二是电路故障造成。
此时虽然开关闭合，但由于电路中其它元件接触不良或损坏，造成电路中没有电流。
所以判断电路状态时要从用电器、开关及电流三方面来考虑。
3.短路有两种情况：一是电源短路。
指整个电路短路，无法工作。
此时电路中的电流很大，会烧坏电源和导线，重则会引发火灾，所以电源短路是决不允许的。
二是局部短路。
电路中部分元件短路，该元件不能工作，其它电路元件还可以工作。
互动课堂例1如图4.1—2所示的电路图中，正确的是（ ）【思路点拨】一个正确的电路应该满足以下要求：1.完整。
即四个部分都有。
2.无短路现象。
3.开关能起控制作用。
根据这些要求逐一对比分析即可作出判断。
【规律总结】电路常见的错误有：①电路不完整；②部分用电器未接入电路；③开关不能正常控制电路；④电路中出现电源被短路或局部短路。
变式训练1如图图4.1-3所示电路图中正确的是（ ）变式训练2如图4.1-4所示的电路中，要使小灯泡正常发光，a 、b 两处可连入的元件是（ ）A. a 、b 两处都接开关B. a 、b 两处都接导线C. a 处接电源，b 处接开关D. a 处接电源，b 处接导线例2 在右边的虚线框中画出图图4.1-5中所示实物电路的电路图。
集成电路的基本原理和工作原理集成电路是指通过将多个电子元件（如晶体管、电容器、电阻器等）和互连结构（如金属导线、逻辑门等）集成到单个芯片上，形成一个完整的电路系统。
它是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统和各种电子设备中。
本文将介绍集成电路的基本原理和工作原理。
一、集成电路的基本原理集成电路的基本原理是将多个电子元件集成到单个芯片上，并通过金属导线将这些元件互连起来，形成一个完整的电路系统。
通过集成电路的制造工艺，可以将电子元件和互连结构制造到芯片的表面上，从而实现芯片的压缩和轻量化。
常见的集成电路包括数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）、模拟集成电路（Analog Integrated Circuit，简称AIC）和混合集成电路（Mixed Integrated Circuit，简称MIC）等。
集成电路的基本原理包括以下几个关键要素：1. 材料选择：集成电路芯片的制造材料通常选择硅材料，因为硅材料具有良好的电子特性和热特性，并且易于形成晶体结构。
2. 晶圆制备：集成电路芯片的制造过程通常从硅晶圆开始。
首先，将硅材料熔化，然后通过拉伸和旋转等方法制备成硅晶圆。
3. 掩膜制备：将硅晶圆表面涂覆上光感光阻，并通过光刻机在光感光阻表面形成图案。
然后使用化学溶液将未曝光的部分去除，得到掩膜图案。
4. 传输掩膜：将掩膜图案转移到硅晶圆上，通过掩膜上沉积或蚀刻等方法，在硅晶圆表面形成金属或电子元件。
5. 互连结构制备：通过金属导线、硅氧化物和金属隔离层等材料，形成元件之间的互连结构，实现元件之间的电连接。
6. 封装测试：将芯片放置在封装材料中，通过引脚等结构与外部电路连接，然后进行测试和封装。
集成电路的基本原理通过以上几个关键步骤实现电子元件和互连结构的制备和组装，最终形成一个完整的电路系统。
二、集成电路的工作原理集成电路的工作原理是指通过控制电流和电压在电路系统中的分布和变化，从而实现电子元件的工作和电路系统的功能。
第四章数字集成电路的基本单元电路－动态CMOS电路动态逻辑电路的特点静态电路：靠管子稳定的导通、截止来保持输出状态动态电路：靠电容来保存信息V DDV V V outΦDD AMMP2P1A BC LB Y =A .B M MN2V out动态电路的优点AN1B：相对NMOS 电路：动态电路可降低功耗，无比电路电路：用动态电路简化电路提高速度相对CMOS 电路：用动态电路简化电路，提高速度—预充求值动态CMOS 电路的构成Φ＝0，预充；Φ＝1，求值V DDV ΦV outA C LoutA M1B存在的问题：Φ＝0，A ＝B ＝1，V V 解决了预充过程OH 小于DD下拉支路导通问题outV outΦΦ富NMOS 动态电路Φ＝0，预充；Φ＝1，求值富PMOS 动态电路Φ＝1，预充；Φ＝0，求值下降时间影响速度上升时间影响速度YCBNΦY AB C=+Y AB C=+富NMOS 电路实现富PMOS 电路实现—预充求值电路中的电荷分享问题M1V V out (0) =V (0) =0V DD ()1()M1C B1Φf L DD L V V C V C C V C )(1+=出现电荷分享的条件：时LDDL DD L f C C C C V /111+=+=Φ＝0时，A ＝0；Φ＝1时，A ＝1；B 始终为0。
电荷分享过程中的节点电平变化M1V outΦ极端情况：C L =C 1, 则V f =V DD /2一般情况：般情况：C L >C 11C V V V V =−−()outDD DD TN LCMOS 管电容的耦合作用对电荷分享的影响V DDV outC C GDC V A AALC C GSV 1AC LC C GS GD V 1V out 11—预充求值电路的级连举例A＝B＝1，C＝0M P1V outΦCV1M N1V2不能用富富NMOS注意:NMOS与富NMOS（或富PMOS与富PMOS）电路直接级连。
集成电路的工作原理集成电路是微电子技术的重要应用领域之一，它的工作原理主要依靠半导体材料的特性和微电子器件的结构。
本文将详细介绍集成电路的工作原理。
集成电路是一种将多个电子器件集成在单个芯片上的电路。
它的基本构成包括晶体管、电阻和电容等元器件，通过这些元器件的组合与互连，实现各种电路功能。
集成电路的工作原理可以分为几个方面来讨论。
首先，集成电路的工作原理与半导体材料的特性密不可分。
半导体材料是集成电路的基础材料，其电子特性有别于金属和绝缘体。
半导体材料的原子结构中含有杂质，通过这些杂质的掺入可以使半导体材料形成P型和N型两种类型。
当P型和N型半导体连接构成PN结时，形成了二极管，这是集成电路中最基本的器件之一。
其次，集成电路的工作原理与晶体管的工作原理密切相关。
晶体管是一种控制电流流动的电子器件，它由发射极、基极和集电极组成，通过控制基极电流来控制集电极电流的大小。
在集成电路中，晶体管起到放大和开关的作用，通过多个晶体管的互连组合，可以构成不同类型的逻辑电路。
此外，集成电路的工作原理还与电容和电阻等器件的特性有关。
电容器是一种可以存储电荷的器件，而电阻器是一种限制电流流动的器件。
集成电路通过使用电容器和电阻器来实现电路的滤波、去干扰和保护等功能。
最后，集成电路的工作原理还依赖于金属导线和氧化物层等互连技术。
在集成电路中，各个元器件之间需要使用金属导线来连接，而氧化物层则起到了隔离和保护的作用。
通过不同层次的金属导线和氧化物层的设计，可以实现复杂电路的互连和布线。
综上所述，集成电路的工作原理涉及了半导体材料的特性、晶体管的工作原理、电容和电阻的特性以及互连技术等多个方面。
它将多个电子器件集成在单个芯片上，实现了电路功能的高度集成和微型化。
集成电路的工作原理不仅是微电子学的基础知识，也是当代电子技术发展的重要依托。
在集成电路的工作原理中，还有一些重要的概念和技术需要考虑。
首先，集成电路的工作原理与逻辑门有关。
