复习.pptx

• 选择题 10题10分
• 填空题 10空10分
• 简答题 4题20分
• 计算题 2题20分
• 分析题 1题20分
• 设计题 2题20分

第一章

杂质半导体的概念 P3

N：5价 磷，锑
P：3价 硼 镓

第一章 常用半导体器件

晶体管内部载流子的运动

二极管的伏安特性，硅 锗的死区电压和导通电压的区别

(1) 最大整流电流:二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。
(2) 反向击穿电压和最大反向工作电压:二极管反向击穿时的电压值为。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。最高反向工作电压一般是的一半。
(3) 反向电流:指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流，此时二极管未被击穿。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要大几十到几百倍。
(4) 最高工作频率:超过此值时，由于结电容的作用，二极管不能很好地体现单向导电性。

第二章基本放大电路

共射放大电路的静态分析 P26 P25

一、原理电路

二、阻容耦合基本放大电路

三、静态工作点稳定电路

具有恒流源的差分放大电路

2.1.3放大电路的分析方法

放大电路的分析应遵循“先静态、后动态”的顺序,在已知静态工作点合适的基础上,再分析动态才有意义。应当指出,Q点不但影响电路的输出是否失真,而且与大多数动态参数密切相关。

一、放大电路的直流通路和交流通路

从基本放大电路的工作原理可知,在放大电路中交流量(变化量)和直流量往往共存,由于电容和电感的存在,直流量流经的通路和交流量流经的通路不同,为方便分析,引入直流通路和交流通路。 在直流电源作用下直流量所流经的通路为直流通路,电路中的电容开路,电感因线圈阻值很小而视为短路;信号源短路,但要保留其内阻。在输入信号作用下动态量所流经的通路为交流通路,因而电路中的容量大的电容(如耦合电容,旁路电容)和内阻为零的直流电源可视为短路。直流通路用于分析静态工作点,交流通路用于分析动态参数。

二、放大电路的静态分析

在分析放大电路的静态工作点时,首先要画出直流通路,然后通过估算法或图解法求出Q点。

1.估算法

在估算法中,认为晶体管的b-e间电压为已知量,常取硅管的为0.7 V,锗管的为0.2 V;集电极电流仅决定于基极电流, ;即认为晶体管的直流模型如图所示,图中二极管为理想二极管,它只表示电流的流向,导通时压降为零。 利用估算法求解静态工作点时,应首先画出放大电路的直流通路,然后列回路方程,并将代入,解方程即可。

2.图解法

在实测放大电路中晶体管输人、输出特性曲线的前提下,可用图解法求解静态工作点。对于图2.1.3( a)所示共射放大电路,首先在输入特性坐标系中作输入回路负载线,与输入特性曲线的交点就是Q点,如图( b)所示,读其坐标值,得出和; 然后在输出特性坐标系中作输出回路负载线,它与的那条输出特性曲线的交点就是Q点,如图(c)所示,读出坐标值,即为和。图解法可以直观地描述出Q点在输出特性坐标系中的位置。如果实测特性曲线和作图都比较准确,所得结果应比较符合实际情况。

三、放大电路的动态分析

放大电路的动态分析就是求解各动态参数和分析输出波形。通常,利用等效电路法求解利用图解法分析和失真情况。

1．双极型管和单极型管的h参数等效模型

h参数等效模型是适于低频小信号的模型,双极型管和单极型管简化的h参数等效模型及其参数来源如表2.1.1所示。

2.求解的方法和步骤

在利用等效电路法求解时,应首先画出放大电路的交流通路,并用晶体管简化的h参数等效模型取代其中的晶体管,从而得出交流等效电路;然后写出输入电压(或信号源电压)和输出电压的表达式,根据的定义,利用,描述出的关系;进而得出的值;最后根据的物理意义,观察交流等效电路,得出结论。 图2.1.3( a)所示基本共射放大电路的交流等效电路如图2.1.4所示,因而

3.求解最大不失真输出电压的方法和步骤

图解法可以直观地描述出Q点在输出特性坐标系中的位置,因而有利于判断电路在输人信号时是否会产生失真,以及在输入信号增大时电路容易产生截止失真还是饱和失真,故应用图解法可以方便地求解。 对于图2.1.3( a)所示电路,从图(c)可知,不产生饱和失真的最大输出电压的峰值为,不产生截止失真的最大输出电压的峰值为中小者除以就是最大不失真输出电压。

动态放大倍数P31

三、放大电路的动态分析

放大电路的动态分析就是求解各动态参数和分析输出波形。通常,利用等效电路法求解利用图解法分析和失真情况。

1．双极型管和单极型管的h参数等效模型

h参数等效模型是适于低频小信号的模型,双极型管和单极型管简化的h参数等效模型及其参数来源如表2.1.1所示。

2.求解的方法和步骤

在利用等效电路法求解时,应首先画出放大电路的交流通路,并用晶体管简化的h参数等效模型取代其中的晶体管,从而得出交流等效电路;然后写出输入电压(或信号源电压)和输出电压的表达式,根据的定义,利用,描述出的关系;进而得出的值;最后根据的物理意义,观察交流等效电路,得出结论。
图2.1.3( a)所示基本共射放大电路的交流等效电路如图2.1.4所示,因而

3.求解最大不失真输出电压的方法和步骤

图解法可以直观地描述出Q点在输出特性坐标系中的位置,因而有利于判断电路在输人信号时是否会产生失真,以及在输入信号增大时电路容易产生截止失真还是饱和失真,故应用图解法可以方便地求解。
对于图2.1.3( a)所示电路,从图(c)可知,不产生饱和失真的最大输出电压的峰值为,不产生截止失真的最大输出电压的峰值为中小者除以就是最大不失真输出电压。

第三章 集成运放

虚短虚断 P65

6.1.1理想运放及其线性工作区

理想运放的差模放大倍数,差模输入电阻,共模抑制比,上限频率均为无穷大 ; 输入失调电压及其温漂 、输入失调电流及其温漂 ,以及噪声均为零。
只有引入负反馈,集成运放才工作在线性区,如图6.1.1所示;反馈网络为电阻、电容网络。理想运放工作在线性区时具有两个特点:

• (1) 净输入电压为零,称为“虚短”,即;
• (2）净输入电流为零,称为“虚断”,即。

它们是分析运算电路和有源滤波电路的基本出发点。
若集成运放不引入反馈或仅引入正反馈,则工作在非线性区。集成运放工作在非线性区时,输出电压只有两种可能的情况,不是 ,就是;同时其净输入电流也为零。

第四章

数制，进制转换

1）. 将任意进制数转换为等值的十进制数

解题方法和步骤：
利用公式
即可将任何进制的数转换为等值的十进制数。上式中的N为以十进制数表示的计数进位的基数，为第位的系数，它可以是0 ~ N中的任何一个整数。若整数部分有n位，小数部分有m位，则t 将包含从n-1到0的所有正整数和从－1到－m的所有负整数。
对于整数部分为n位、小数部分为m位的二进制数(N=2) ，则得到等值的十进制数为

其中每一位的系数，可能是1或0。

对于整数部分为n位、小数部分为m位的八进制数(N=8) ，则得到等值的十进制数为

其中每一位的系数，可能是0~7当中的某个数值。

对于整数部分为n位、小数部分为m位的十六进制数(N=16) ，则得到等值的十进制数为

式中每一位的系数，的取值可能是0~15当中的某一数值。

2）. 将十进制数转换为等值的二进制数

解题方法和步骤：
若十进制数包含整数和小数，则整数部分和小数部分需按不同方法分别进行转换。
(1) 整数部分的转换 (倒取)
将十进制数除以2，所得余数即二进制数的;
将上面得到的商再除以2，所得余数即二进制数的;
将上面得到的商再除以2，所得余数即二进制数的;
依此类推，直到所得商等于0为止，就得到了等值的二进制数。
(2) 小数部分的转换（顺取）
将十进制数的小数乘以2，所得乘积的整数部分即;
将上面得到的乘积的小数部分再乘以2，所得乘积的整数部分即;
将上面得到的乘积的小数部分再乘以2，所得乘积的整数部分即;
依此类推，直到求出要求的位数为止，就得到了等值的二进制数。

3）. 二进制与八进制和十六进制间的互相转换

解题方法和步骤：
在将二进制数转换为八进制数时，首先将二进制数的整数部分从最低位向高位每3位划分为一组，同时将二进制数的小数部分从最高位向低位每3位划分为一组，然后将每一组代之以等值的八进制数，就得到了所求的转换结果。
在将二进制数转换为十六进制数时，首先将二进制数的整数部分从最低位向高位每4位划分为一组，同时将二进制数的小数部分从最高位向低位每4位划分为一组，然后将每一组代之以等值的十六进制数，就得到了所求的转换结果。
相反地，在将八进制数转换为二进制数时，只需将八进制数的每一位代之以等值的3位二进制数并按原来的顺序排列起来就行了。
同理，在将十六进制数转换为二进制数时，只需将十六进制数的每一位代之以等值的4位二进制数并按原来的顺序排列起来就行了。

4）. 将十进制数转换为等值的八进制和十六进制数

转换方法和步骤：
(1) 首先将十进制数转换为等值的二进制数。
(2) 再将得到的二进制数转换为等值的八进制和十六进制数。

码制 余3码 P84

8421 8421 BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权BCD码。和四位自然二进制码不同的是，它只选用了四位二进制码中前10组代码，即用0000~1001分别代表它所对应的十进制数，余下的六组代码不用。 5421和2421 5421 BCD码和2421 BCD码为有权BCD码，它们从高位到低位的权值分别为5、4、2、1和2、4、2、1。这两种有权BCD码中，有的十进制数码存在两种加权方法，例如，5421 BCD码中的数码5，既可以用1000表示，也可以用0101表示；2421 BCD码中的数码6，既可以用1100表示， 也可以用0110表示。这说明5421 BCD码和2421 BCD码的编码方案都不是惟一的，表1-2只列出了一种编码方案。 上表中2421 BCD码的10个数码中，0和9、1和8、2和7、3和6、4和5的代码对应位恰好一个是0时，另一个就是1。就称0和9、1和8互为反码。 余3 码 余3码是8421 BCD码的每个码组加3(0011)形成的。常用于BCD码的运算电路中。 余3循环码 余3循环码是无权码，即每个编码中的1和0没有确切的权值，整个编码直接代表一个数值。主要优点是相邻编码只有一位变化，避免了过渡码产生的“噪声”。 Gray码 Gray码（格雷码）也称循环码，在一组数的编码中，若任意两个相邻数的代码只有一位二进制数不同 [2] 。Gray码的编码方案有多种，典型的Gray码如下表所示。从表中看出，这种代码除了具有单位距离码的特点外，还有一个特点就是具有反射特性，即按表中所示的对称轴为界，除最高位互补反射外，其余低位数沿对称轴镜像对称。利用这一反射特性可以方便地构成位数不同的Gray码。

掌握逻辑与代数中的基本运算P85

第二章 逻辑代数基础

常用公式P89

逻辑函数最简形式 P93

最小项 P95 P96例子

什么是约束项、任意项和无关项？

首先需要强调说明的是约束项和任意项是两个不同的概念。然而，在有些教材和书籍中没有将这两个概念明确地加以区分。

我们在分析一个逻辑函数时经常会遇到这样一类情况，就是输入逻辑变量的某些取值始终不会出现。因此，在这些取值下等于1的那些最小项，也将始终为0 。这些取值始终为0的最小项，就叫做该函数的约束项。
既然在逻辑函数的工作过程中约束项的值永远是0，那么我们就可以在和的逻辑函数式中加上这些约束项，也可以不加上这些约束项，而不影响和的取值。也就是说和的取值与是否加上了约束项没有关系，因此约束项又是逻辑函数式中的无关项。
在分析和设计逻辑电路时，还可能遇到另外一种情况，就是在输入变量的某些取值下，无论逻辑函数值等于1还是0 ，对电路的逻辑功能都没有影响。在这些变量取值下等于1的那些最小项，就叫做这个逻辑函数的任意项。

5. 将逻辑函数式化为最小项之和的形式

解题方法和步骤：
(1) 首先利用逻辑代数的公式和定理将函数式化成与或形式。
(2) 利用公式 将每个乘积项中缺少的因子补齐。例如某个乘积项中缺少因子B,则应在该项上乘以，然后拆成两项，每项中便分别增加了或因子。

卡诺图化简

2 . 卡诺图化简法

解题方法和步骤：
(1) 画出表示逻辑函数的卡诺图。
(2) 找出可以合并的最小项，把它们圈起来。
(3) 选择化简后保留的乘积项。选取的原则是
第一，这些乘积项必须包含函数式中所有的最小项，即包含卡诺图中全部的1;
第二，所用的乘积项数目最少，即用最少的可合并的圈将卡诺图中的1 圈进去；
第三，每个乘积项的因子最少，即每个圈应尽可能地圈大。
为了使每个可以合并的圈尽量大，可以在不同的圈里重复圈入某一项。因为 ，所以重复写入某个最小项不影响逻辑函数值。
如果是有无关项的函数，则既可以将它圈入可合并的最小项当中，也可以不圈入。是否应当圈入可合并的最小项当中，要看能否得到最大的合并圈。

第五章门电路和组合逻辑

TTL与非门P110 PPTP48

74138 P132

3-8线译码器

了解常见的组合逻辑芯片的型号

加法器
74LS283超前进位加法器

编码器
74LS148 8-3线优先编码器

74系列集成型号大全

7段数码管的编码 P139

7447 TTL BCD—7段高有效译码/驱动器 共阳极 低电平有效
7448 TTL BCD—7段译码器/内部上拉输出驱动 共阴极 高电平有效

74138，74151设计组合逻辑 P145

74138 TTL 3-8线译码器/复工器

74151 TTL 8选1数据选择器

第6章触发器和时序逻辑

掌握触发器的特性方程

RS触发器特性方程：
JK触发器特性方程：
D触发器特性方程：
T触发器特性方程：

寄存器的概念P174

74175 TTL 带公共时钟和复位四D触发器
74373 TTL 三态同相八D锁存器
74374 TTL 三态反相八D锁存器

74194 TTL 四位双向通用移位寄存器

计数器的概念P180 分类

计数器的种类繁多,分类方法也多种多样,主要有以下几种:
(1）按触发器触发时间。同步方式和是步方式两种
(2) 按计数值的增减方式。加法计数器、减法计数和可逆计数器|或称为加/减计数器)。
(3）按计数值的编码方式。最常用的是二进制编码方式,其他的如采用BCD编码的二-十进制计数器等。
(4）按计数器容量。(n位)二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器。计数器的最大计数容量取决于包含的触发器个数。如果一个计数器包含n个触发器,理论上最大计数容量为,按容量工作的计数器统称为((n位)二进制计数器。例如,最大计数容量为16时,称为4位二进制计数器,也可简称为十六进制计数器。

74191 TTL 二进制同步可逆计数器

计数器和触发器的关系

计数器由触发器构成

时序逻辑的分析

74161设计计数器

简答题

卡诺图化简

2 . 卡诺图化简法

解题方法和步骤：
(1) 画出表示逻辑函数的卡诺图。
(2) 找出可以合并的最小项，把它们圈起来。
(3) 选择化简后保留的乘积项。选取的原则是
第一，这些乘积项必须包含函数式中所有的最小项，即包含卡诺图中全部的1;
第二，所用的乘积项数目最少，即用最少的可合并的圈将卡诺图中的1 圈进去；
第三，每个乘积项的因子最少，即每个圈应尽可能地圈大。

为了使每个可以合并的圈尽量大，可以在不同的圈里重复圈入某一项。因为 ，所以重复写入某个最小项不影响逻辑函数值。 如果是有无关项的函数，则既可以将它圈入可合并的最小项当中，也可以不圈入。是否应当圈入可合并的最小项当中，要看能否得到最大的合并圈。

简述使用小规模集成门电路构成的组合逻辑电路的分析步骤

写出逻辑表达式
化简
列真值表
分析逻辑功能

放大电路中设置静态工作点的目的是什么

答：
（1）所谓静态工作点，是指当放大电路处于静态时，电路所处的工作状态。设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的放大状态。
（2）稳定静态工作点的方法有：
①基极偏置采用电阻分压的方式；
②基极与地之间接负温度系数的热敏电阻；
③发射极接电流负反馈电阻（为防止电路的增益降低，一般要加交流旁路电容）。

放大电路的核心元件是有源元件，即晶体管（或场效应管） 。因晶体管截止而产生的失真为截止失真，因晶体管饱和而产生的失真为饱和失真。在基本放大电路中，只有在信号的任意时刻晶体管都工作在放大区或场效应管都工作在恒流区，输出电压才不会失真。为此，放大电路必须设置静态工作点Q 。

简述数据选择器的功能。

简述时序逻辑电路的特点。

计算题

设计题

用3-8线译码器74LS138和逻辑门实现一位全加器。
用数据选择器74LS151设计四人表决电路。
作答时：默认A2=A，A1=B，A0=C

74LS161和必要的门电路构成n进制计数器。

分析题

JK触发器，D触发器的时序逻辑电路的分析 P172
P194 6.13 6.14