南京理工大学本科电路笔记dxja1_3

南京理工大学电工电子综合实验

电工电子综合实验实验报告数字计时器设计姓名：学号：学院：自动化学院专业：自动化2013-9-6一、实验目的：1、掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。

2、了解各单元再次组合新单元的方法。

二、实验要求：实现0分0秒到59分59秒的可整点报时的数字计时器。

三、实验内容：1、设计实现信号源的单元电路。

2、设计实现0分0秒到59分59秒的计时单元电路。

3、设计实现快速校分单元电路，含防抖动电路。

4、加入任意时刻复位单元电路。

5、设计实现整点报时的单元电路。

四、实验所用元件及功能介绍元件型号数量NE555 1片CD4040 1片CD4518 2片CD4511 2片74LS00 3片74LS20 1片74LS21 3片74LS74 1片电容0.047uf 1个电阻1504个电阻1k1个电阻3k1个单字屏共阴极数码管2块蜂鸣器1个开关2个2、主要芯片引脚图及功能表2.2.1、CD4511译码器图2.2.1 CD4511译码器引脚图表2.2.1 CD4511译码器功能表输入输出LT BI LE D4 D3 D2 D1 g f e d c b a 字符测灯0 ×××××× 1 1 1 1 1 1 1 8 灭零 1 0 ×0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐锁存 1 1 1 ××××显示LE=0→1时数据译码1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 2 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 3 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 4 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 5 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 6 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 7 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 92.2.2、CD4518计数器图2.2.2 CD4518BCD码计数器引脚图表2.2.2 CD4518BCD码计数器功能表：输入输出CR CP EN Q3 Q2 Q1 Q0 清零 1 ××0 0 0 0 计数0 ↑ 1 BCD码加法计数保持0 ×0 保持计数0 0 ↓BCD码加法计数保持0 1 ×保持2.2.3、CD4040分频器图2.2.3 CD4040分频器引脚图2.2.4、NE555定时器图2.2.2 NE555定时器引脚图表2.2.2 NE555定时器功能表Vi1(引脚6) Vi2(引脚2) VO(引脚3) (引脚4 )0 ××01 >2/3Vcc >1/3Vcc 01 <2/3 Vcc <1/3Vcc 11 <2/3 Vcc >1/3Vcc 不变2.2.5、74LS74 D触发器图2.2.5 74LS74D触发器引脚图表2.2.5 74LS74D触发器功能表输入输出CP D清零×0 1 ×0 1 置“1”× 1 0 × 1 0 送“0”↑ 1 1 0 0 1 送“1”↑ 1 1 1 1 0 保持0 1 1 ×保持不允许×0 0 ×不确定2.2.6、74LS00 双四与非门图2.2.6 74LS00双四与非门引脚图2.2.7、74LS20 四入双与非门图2.2.7 74LS20 四入双与非门引脚图2.2.8、74LS21四入双与门图2.2.8 74LS21四入双与门引脚图3、电子计时器设计原理3.1、各部分电路解析3. 1.1、脉冲发生电路脉冲发生电路即为电子计时器产生脉冲的电路，本文采用NE555振荡器和CD4040分频器产生实验所需要的脉冲信号频率其中：f0=1.44/[(R1+2R2)C]=4.38kHz R1=1KΩ,R2=3KΩ,C=0,047uF。

南京理工大学数字电路课件

F(Q,X,P)=m0m1m4m6m7
P
A
X B C Q 高位
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
≥1
F（Q，X，P）
F(Q,X,P)=m0+m1+m4+m6+m7
P
A
X B C Q 高位
&
F（Q，X，P）
F(Q,X,P)=m0m1m4m6m7
③ 利用高电平输出有效的译码器和或非门。 F(Q,X,P)=m2+m3+m5
74148为8线—3线优先编码器, 输入为低电平有效,输出为3位二进制反码,HPRI是最高位优先编码器的说明.图中: ST端为输入控制端,当ST=0时,电路处于正常工作状态; 当ST=1时,电路禁止工作, Y2Y1Y0=111 .
YS：选通输出端.
YS=ST I0I1I2I3I4I5I6I7
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 0 0 1 0 1 1 1
(2) 化简、求最简函数表达式 BC 00 A 0 1
01
11
1
10
1
1
1
F=AB+AC+BC =AB· BC AC·
(3) 画电路图
F
&
&
&
&
A
B
C
例
设计一个两位二进制数比较器。
设计一个具有互相排斥输入条件的编码器. 输入: X0 、X1、X2 、X3 对应关系：
输入 X0 X1 X2 X3
输出：A1、A0
A1 A0 0 0 0 1 1 0 1 1

02受控源和电阻等效变换

1.7 受控源
受控源的分类
电压控制电流源（VCCS: Voltage Controlled Current Source）
.1 + i1=0 . u_ 1
1’
i2 . 2
gu1
+ u2
i2 gu1
._ 2’
g — 电导量纲：转移电导
电路
南京理工大学电光学院
1.7 受控源
受控源的分类
电路
南京理工大学电光学院
1.7 受控源
R1 i1
i2 R2
i2 i1
三极管在一定条件下可用下图所示的模型表示：
R1 i1
i2 R2
i1
电路
南京理工大学电光学院
1.7 受控源
受控源与独立源的区别
独立电源可作电路的输入或激励，它为电路提
供按给定时间函数变化的电压和电流，从而在电
路中产生电压和电流。受控源则描述电路中两条支路电压和电流间的
20Ω
+ 140V _
a
6A d
5Ω
6Ω
+
_ 90V
10A
c 4A
+140V
简化图:
b
a
20Ω
5Ω
6Ω
6A d
+90V
10A
b
电路
南京理工大学电光学院
1.6 电位的计算
c 4A
20Ω
+ 140V _
a
6A d
5Ω
6Ω
+
_ 90V
10A
b
各节点电位:
U b 0V U a 610 60V U c 140V U d 90V

南理工电路考研大纲

南理工电路考研大纲
南京理工大学电路考研大纲包括以下内容：
1. 数学知识：
- 数列、级数
- 极限、连续、导数、微分
- 函数、积分、定积分
- 偏导数、全微分、梯度、方向导数
- 二重积分、多重积分
- 常微分方程
2. 电路基本理论：
- 电压、电流、电阻
- 电路的基本定律（欧姆定律、基尔霍夫定律等） - 电路的等效变换
- 电阻、电容、电感元件的基本特性
- 电路中的能量存储与传递
3. 电路分析方法：
- 网孔方程
- 超节点法
- 恢复分析法
- 交流电路中的复频率法
4. 交流电路分析：
- 正弦函数、复指数函数
- 复振幅与复幅角
- 交流电路中的等效变换
- 有源交流电路分析
- 交流电路的频率响应
5. 计算机辅助电路分析：
- SPICE软件的使用
- 电路模拟与分析方法
- 几种电路的模拟仿真
6. 电路系统理论：
- 线性时不变系统理论
- 传输函数与频率响应
- 电路系统的稳定性分析
以上内容为南京理工大学电路考研大纲的主要内容，具体的大纲细节以南京理工大学官方发布的最新大纲为准。

南理工电路第10章三相电路

南京理工大学自动化学院
10.2 负载星形联结的三相电路
（不对称三相电路）星形联结
通过分析，在三相四线制配电系统中，保险丝不能
装在中线上
A
FU
g
IA
+g
. g
UC
_U A _N
_
+ C
g
UB
+
B FU
C’
g
IB
A’
Z
.N’ Z
Z
B’
FU
g
IC
电路
南京理工大学自动化学院
10.2 负载星形联结的三相电路
以uA为参考正弦量，它们的瞬时值表达式为： uA Um cost uB Um cos(t 120o) uC Um cos(t 120o)
式中ω为正弦电压变化的角频率，Um为相电压幅值
电路
南京理工大学自动化学院
10.1 三相电源
三相电压
有效值相量表示为：
g
UA U 0
g
UB U 120
g
g
UB
电路
南京理工大学自动化学院
10.2 负载星形联结的三相电路
线电压与相电压的关系
相电压对称，线电压也对称
Ul 3UP
线电压超前对应相电压 30
g
U BC
g
U CA
g
UC g UA
g
UB
g
U AB
电路
南京理工大学自动化学院
10.2 负载星形联结的三相电路
线电流与相电流的关系
g
g
Il IP
电路
0
ZA ZB ZC
上式表明：负载中性点N’与电源中性点N之间有电位差，使得负载的相电压不再对称

南京理工大学本科电路笔记dxja5_3

§5-5 一阶电路的阶跃响应一．单位阶跃函数 1. 定义： 00()10t t t ε<⎧=⎨>⎩S S S 00()()0t u t U t U t ε<⎧=⋅=⎨>⎩2. 作用：① 起开关作用。

② 起起始作用。

2C ()42e V (0)t u t t -+=-≥2C 20(0)()(42e )()V 42e V (0)ttt u t t t ε--<⎧=-=⎨->⎩二．一阶电路的单位阶跃响应：指一阶电路在唯一的单位阶跃激励下所产生的零状态响应。

例：求如图所示电路的单位阶跃响应C ()S t ，R ()S t 。

解：利用三要素法： 1. 求C R (0),(0)S S ++C R (0)0,(0)1V S S ++==2. 求C R (),()S S ∞∞C R 12()V,()V 33S S ∞=∞=3. 求τ：2s τ=S (t C (t ) _S (t )_t2C 1()(1e )()3t S t t V ε-∴=-2R 21()(e )()V 33tS t t ε-=+零状态（输入）响应是线性响应，全响应不是S S ()()u t U t ε=⋅ C S C ()()u t U S t =⋅ R S R ()()u t U S t =⋅0()t t ε-=S ()()(1)3(2)(4)u t t t t t εεεε=+---+-四．一阶电路的延时单位阶跃响应指一阶电路在唯一的延时单位阶跃激励下所引起的零状态响应。

如前例电路在延时单位阶跃函数激励下，02C 001()(1e )()V3t tS t t t t ε---=--由于零状态响应为线性响应，满足齐性原理和叠加定理，所以前例电路在上述分段函数作用下的零状态响应为：1242222C 1111()(1e )()(1e )(1)(3)(1e )(2)(1e )(4)V3333t t t t u t t t t t εεεε-------=-+--+-⨯--+--若该电路中已知：C (0)2V u =，'"C C C ()u t u u =+，"2C2e t u -=，'u 为上述所示。

04 网孔和回路电流法、节点电压法

电路
I m1 I m3 5
南京理工大学
3.2 网孔电流法和回路电流法
1Ω 2Ω Im1 I
20V _ +
+ U1 5A + _
10A
Im2
2Ω _
40V
U
Im3
_ 10V +
+ _
解得：I m1 6A I m3 1A I I m1 I m 2 4A U 2( I m 2 I m3 ) 40 22V
3.2 网孔电流法和回路电流法
例: 求受控电压源发出的功率
.
9Ω 3Ω Im2 1.5U _ 5A I + m1 . + I 1Ω U Im3 _
Is R1 R2 R3 +
.
+
Us
_
Is
R3Is
电路
_
南京理工大学
3.2 网孔电流法和回路电流法
第2类情况：含理想电流源支路理想电流源位于边沿支路 R1 R2
. .
+ Us _
Im1
R3
Im2
Is
a: 选取网孔电流绕行方向，其中含理想电流源支路的网孔电流为已知量: Im2＝－Is
b: 对不含有电流源支路的网孔根据直接观察法列方程 :
R2 I m1 ( R2 R3 ) I m2 U 0 c: 添加约束方程： m2 I m1 I s I d: 求解
电路南京理工大学
3.2 网孔电流法和回路电流法
电路中含受控源的网孔法
R1
.
I
R3 Im2
+
Us _ Im1
+ _ rI
a: 选取网孔电流绕行方向 b: 先将受控源作独立电源处理，利用直接观察法列方程： ( R1 R2 ) I m1 R2 I m2 U s

11正弦稳态电路和三相电路

对称三相电路的星形联结
A +
UC IA
A’
Z Z
C
+
_N.
_U A
U AB
U CA
IN
_
+ UB
. N’
Z
B
U BC
C’
IB IC
B’
中线电流：流过中线的电流
电路南京理工大学电光学院
4.2 三相负载的星形连接
对称三相电路的星形联结
A +
UC IA
A’
Z Z
C
+
_N.
_U A
U AB
U CA
IN
_
电路南京理工大学电光学院
余弦定理：
I2
(1)：
6A
2 2 I3 I12 I 2 2I1I 2 cos
3.6A
I3 I1
U
I 2 j3.3A
I2
(2)：
6A
I1 I3 U
3.6A
I 2 j6.9A
电路
南京理工大学电光学院
3.21：已知U 2200 V, Z1 (66 j88), Z 2 (47.63 j27.5), . . . 试求各支路电流相量I1、I2、I及电路的总阻抗Z。 .
R2 L2 C
L
(b)
(d)
1 1 1 (b) : Y ,Z R j L R 1 Y j C
电路
南京理工大学电光学院
R1 R1 R2 L1 C
R2 L2 C
L
(b)
(d)
(d ) : Z R1
1 1 j L1 R 2 1 1 1 jC j L2