《电子技术基础(第五版)》电子课件第四章教程文件
(完整word版)电子技术基础数字部分第五版康光华主编第4章习题答案
第四章习题答案4.1.4 试分析图题4.1.4所示逻辑电路的功能。
解：（1）根据逻辑电路写出逻辑表达式：()()L A B C D =⊕⊕⊕ （2）根据逻辑表达式列出真值表：由真值表可知，当输入变量ABCD 中有奇数个1时，输出L=1，当输入变量中有偶数个1时，输出L=0。
因此该电路为奇校验电路。
4.2.5 试设计一个组合逻辑电路，能够对输入的4位二进制数进行求反加1 的运算。
可以用任何门电路来实现。
解：（1）设输入变量为A 、B 、C 、D ，输出变量为L3、L2、L1、L0。
（2）根据题意列真值表：（3）由真值表画卡诺图（4）由卡诺图化简求得各输出逻辑表达式()()()3L AB A C AD ABCD A B C D A B C D A B C D =+++=+++++=⊕++ ()()()2L BC BD BCD B C D B C D B CD =++=+++=⊕+ 1L CD CD C D =+=⊕0L D =（5）根据上述逻辑表达式用或门和异或门实现电路，画出逻辑图如下：A B CDL 3L 2L 1L 04.3.1判断下列函数是否有可能产生竞争冒险，如果有应如何消除。
（2）(,,,)(,,,,,,,)2578910111315L A B C D m =∑ （4）(,,,)(,,,,,,,)4024612131415L A B C D m =∑解：根据逻辑表达式画出各卡诺图如下：（2）2L AB BD =+，在卡诺图上两个卡诺圈相切，有可能产生竞争冒险。
消除办法：在卡诺图上增加卡诺圈（虚线）包围相切部分最小项，使2L AB BD AD =++，可消除竞争冒险。
（4）4L AB AD =+，在卡诺图上两个卡诺圈相切，有可能产生竞争冒险。
消除办法：在卡诺图上增加卡诺圈（虚线）包围相切部分最小项，使4L AB AD BD =++，可消除竞争冒险。
4.3.4 画出下列逻辑函数的逻辑图，电路在什么情况下产生竞争冒险，怎样修改电路能消除竞争冒险。
电子技术基础(第五版)康华光05场效应管放大电路
场效应管放大电路的故障排除方法
检查输入信号
确保输入信号在合适的范 围内，避免过大或过小。
稳定电源
采取措施稳定电源，减少 电源波动对电路的影响。
调整偏置电压
根据需要调整偏置电压， 确保场效应管工作在合适 的点。
更换元件
对于老化或损坏的元件， 应及时更换。
场效应管放大电路的维护与保养
定期检查
定期检查电路的各项参数，确保其工作正常 。
电压放大器
由电压放大器组成，负责将输入信号进行电 压放大。
输出级
负责将放大的信号输出到负载。
电流放大器
由电流放大器组成，负责将输入信号进行电 流放大。
场效应管放大电路的工作原理
电压放大作用
利用场效应管的电压放大作用，将输入信号 的电压进行放大。
电流放大作用
利用场效应管的电流放大作用，将输入信号 的电流进行放大。
电子技术基础(第五 版)康华光05场效应 管放大电路
目 录
• 场效应管放大电路概述 • 场效应管放大电路的组成与工作原理 • 场效应管放大电路的设计与实现 • 场效应管放大电路的常见问题与解决方案 • 场效应管放大电路的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
场效应管放大电路概述
场效应管放大电路的定义与特点
场效应管放大电路
利用场效应管的电压控制电流的特性 ，将微弱的信号电压放大成较强的输 出电流或电压的电路。
特点
输入阻抗高、噪声低、稳定性好、易 于集成。
场效应管放大电路的基本原理
工作原理
在场效应管的栅极施加电压，控制源 极和漏极之间的电流，实现信号的放 大。
放大倍数
场效应管放大倍数取决于其内部结构 与参数，可通过外部电路调整。
《电子技术基础(第五版)》电子课件第五章
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
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
电子技术基础第五版模拟部分通用课件康华光
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
电子技术基础(模拟部分)第五版课件(全部)
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》教学课件PPT
－
不论是N型半导体还是P型半导体，其中的多子和少子的 移动都能形成电流。但是，由于多子的数量远大于少子的 数量，因此起主要导电作用的是多数载流子。
注意：
掺入杂质后虽然形成了N型或P型半导体，但整个半 导体晶体仍然呈电中性。
一般可近似认为多数载流子的数量与杂质的浓度相等。
P型半导体中的空穴多于自由电子，是否意味着带正电？
光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大；
掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强；
半导体材料的独特性能是由其内部的导电机理所决定的。
3. 本征半导体
最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价 元素，即每个原子最外层电子数为4个。
原子核
＋
导体的特点：
内部含有大量的自由电子
（2） 绝缘体
绝缘体的最外层电子数一般为6~8个，且距原子核较近，因此受原子核的束缚力较强而不易挣脱其束缚。 常温下绝缘体内部几乎不存在自由电子，因此导电能力极差或不导电。 常用的绝缘体材料有橡胶、云母、陶瓷等。
原子核
＋
绝缘体的特点：
1. 半导体中少子的浓度虽然很低 ，但少子对温度非常敏感，因此温度对半导体器件的性能影响很大。而多子因浓度基本上等于杂质原子的掺杂浓度，所以说多子的数量基本上不受温度的影响。
4. PN结的单向导电性是指：PN结正向偏置时，呈现的电阻很小几乎为零，因此多子构成的扩散电流极易通过PN结；PN结反向偏置时，呈现的电阻趋近于无穷大，因此电流无法通过被阻断。
半导体的导电机理与金属导体导电机理有本质上的区别： 金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电；而半导体中 则是由本征激发产生的自由电子和复合运动产生的空穴两种 载流子同时参与导电。两种载流子电量相等、符号相反，电 流的方向为空穴载流子的方向即自由电子载流子的反方向。
电子技术基础数字部分第五版康光华主编第1~6章章节详细习题答案
第一章习题答案1.1.4 一周期性信号的波形如图题1.1.4所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比012（ms）图题1.1.4解： 周期T=10ms 频率f=1/T=100Hz 占空比q=t w /T ×100%=1ms/10ms ×100%=10%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，要求误差不大于2-4： （1）43 （2）127 （3）254.25 （4）2.718 解：1. 转换为二进制数：（1）将十进制数43转换为二进制数，采用“短除法”，其过程如下：2 43 ………………………余1……b 02 21 ………………………余1……b 12 1 ………………………余1……b 52 2 ………………………余0……b 42 5 ………………………余1……b 32 10 ………………………余0……b20高位低位从高位到低位写出二进制数，可得（43）D =（101011）B（2）将十进制数127转换为二进制数，除可用“短除法”外，还可用“拆分比较法”较为简单： 因为27=128，因此（127）D =128-1=27-1=（1000 0000）B -1=（111 1111）B（3）将十进制数254.25转换为二进制数，整数部分（254）D =256-2=28-2=（1 0000 0000）B -2=（1111 1110）B 小数部分（0.25）D =（0.01）B （254.25）D =（1111 1110.01）B（4）将十进制数2.718转换为二进制数 整数部分（2）D =（10）B小数部分（0.718）D =（0.1011）B 演算过程如下：0.718×2=1.436……1……b-1 0.436×2=0.872……0……b-2 0.872×2=1.744……1……b-3 0.744×2=1.488……1……b-4 0.488×2=0.976……0……b-5 0.976×2=1.952……1……b-6高位低位要求转换误差小于2-4，只要保留小数点后4位即可，这里算到6位是为了方便转换为8进制数。
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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
2 3
第四章 直流稳压电源
§4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5
整流电路 整流器件的选用 滤波电路 稳压电路 集成稳压器
第四章 直流稳压电源
电网 电压
电源 变压器
整流 电路
滤波 电路
稳压 负 电路 载
直流稳压电源的方框图 整流：将交流变为直流的过程.
滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压.
稳压：使直流电源的输出电压稳定，消除由于电网电压波动、负载变 化等对输出电压的影响.
低，V1、V6导通
uL=uUV
V相电位最高， W相电位最 共阳极电路的自然换相点
低，V2、V6导通
uL=uUW
其他依次类推
uL=uVuUL=uVuWL=uWU
uL=uWV
第四章 直流稳压电源
t2
t1
t3
t4 t5
t6 t7
T 一个周期出现六个波头
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
1 IF 3 IL
3） 二极管最大反向电压
U Rm 2 3U 2 2.45U 2
第四章 直流稳压电源
例4-3 某工厂需一台直流电源，要求输出电压为12V，输出电流为100A ，试计算用三相半波整流电路时，变压器二次相电压和整流二极 管的有关参数.
解: 变压器二次侧绕组的相电压
U2
UL
1.17
(２)若需负的直流电源，电路形式同上，只需 把其中的二极管的两个管脚极性颠倒一下即可.
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第四章 直流稳压电源
§4-2 整流器件的选用
整流器件是整流装置的核心和主体，正确选用整流器 件能够使整流装置在保证可靠运行的前提下降低成本.
一、整流二极管 二、硅整流堆
第四章 直流稳压电源
1.了解整流二极管的外形、型号、主要参数及检 测方法. 2.了解硅整流堆的结构、外形、主要参数及检测 方法.
1、单相半波整流电路
uD Ｖ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-
+
~
uu222
iF RL
uL –
+
u2 2U2 sint
1） 整流输出电压平均值 2） 二极管平均电流
I
UL
F I
L00..44R55LUU22
3） 二极管最大反向电压 U Rm 2U 2
优点：结构简单，使用元件少
缺点：输出电压脉动小，电源利用率低
u2
2U 2
o uL
采用三相整流电 路
T
一个周期出现三个波头
自然换相点
第四章 直流稳压电源
L1 L2 L3
二次相电压有效值为
-
TN
uL +
RL
K
iL
U V1
L1
V V2 L2
W V3 L3
共阴极接法
U 2 ，其表达式为：
N T
- RL +
K
U
V4
V
V5
W V6
U相 uU 2U2 sin t U相电位最高，V1导通 在t1～t2时间内 uL=uU
12 1.17
10.3V
流过二极管的平均电流
I
F
1 3
I
L
100 3
33.3A
整流二极管承受的最大反向电压
优点：电路简单
URm=2.45 U2＝2.45×10.3≈25V
缺点：输出脉动性仍较大，变压器利用率较低，由于直流电流通过变压
器绕组，使变压器铁芯易发生直流磁化.
第四章 直流稳压电源
2、三相桥式整流电路
I
F
1 3
I
L
450 3
150A
变压器二次绕组的相电压
U2
UL 2.34
25.6V
整流二极管承受的最高反向工作电压
URm=2.45 U2＝2.45×25.6≈62.72V 特点：变压利用率较高，输出电压脉动小，应用非常广泛.
第四章 直流稳压电源
(１)尽管交流电压的大小和方向随时间不断变 化，但只要二极管正极的电位高于负极的电位，二 极管就导通，导通后流过负载的电流方向是不变的， 负载上得到的是脉动的直流电.
UL 2.34U2
2） 二极管平均电流
1 IF 3 IL
3） 二极管最大反向电压
U Rm 2 3U 2 2.45U 2
第四章 直流稳压电源
例4-4 一直流电源，采用三相桥式整流电路，负载电压和电 流分别为60V和450A，整流二极管实际工作电流和反 向工作电压各为多少？
解:
整流二极管的工作电流
第四章 直流稳压电源
§4-1 整流电路
一、单相整流电路 二、三相整流电路
第四章 直流稳压电源
1.了解直流稳压电源的组成. 2.掌握单相桥式整流电路的组成及工作原理；会 进行简单的计算，会选择管型. 3.了解三相整流电路的组成及工作原理；会进行 简单的计算，会选择管型.
第四章 直流稳压电源
一、 单相整流电路
（1）电路组成和工作原理
L1 L2 L3
V1 V2 V3
+
T
iL
U
V
RL uL
W
在t1～t2时间内 在t2～t3时间内 在t3～t4时间内
三相桥式整流电路
V4 V5 V6
-
U相电位最高， V相电位 由两组三相半波整流电路（一个共阴极电路和一 最低，V1、V5导通 个共阳极电路）串联而成
U相电位最高， W相电位最 共阴极电路的自然换相点
第四章 直流稳压电源
一、整流二极管
1、整流二极管的结构及外形
结构同普通二极管，一般采用硅材料制造，它的反向电流 很小，PN结的额定结温高，而且受温度影响小，PN结面积较大， 允许通过较大的电流，一般工作在频率为3KMz以下的电路中.
2、整流二极管的型号
2CZ、2DZ系列管子型号采用统一的国家标准进行命名， ZP系列型号的意义如下：