电子技术基础第五版电子共54页
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《电子技术基础(第五版)》电子课件第五章
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
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
电子技术基础模拟部分第五版康华光课件
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
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
电子技术基础(模拟部分)第五版课件(全部)
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
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
电子技术基础(数字部分 第五版 康华光)华中科大课件第四章节
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
《电子技术基础(第五版)》电子课件第四章教程文件
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
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
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
电子技术基础_第五版(模拟部分)第一章
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
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
电子技术基础(数字部分)第五版课件第六章
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。