门电路及运算放大器
电工电子技术课程考核说明
电工电子技术课程考核说明一、课程的性质和有关说明（一）课程的性质电工电子技术课程是数控技术专业必修的一门技术基础课，其内容由电路基础、电机与继电接触控制、模拟电子技术与数字电子技术三部分组成。
通过本课程的学习，使学生掌握数控技术专业所必需的电工电子技术的基本理论知识和基本实践技能，并能运用所学知识和技能解决生产岗位上有关电工电子技术应用方面的一般问题。
同时，为后续有关课程的学习打下基础。
（二）关于考核的有关说明1．考核对象：广播电视大学数控技术（含机电方向）专业专科生。
2．考核方式：期末考核分为终结性考核和形成性考核两部分。
两者比例为8∶2。
终结性考核一般为笔试，占80%；形成性考核主要检验学生的平时作业和实验，占20%，由地方电大根据课程要求组织实施。
3．命题依据：本考核说明是以中央电大数控技术（含机电方向）专业“电工电子技术课程教学大纲”为依据而编制的，本考核说明是考试命题的依据。
4．考核要求：重点考核本课程所涉及到的基本概念、基础知识和基本分析方法。
考核分三个层次要求：了解：对教学内容达到一般认知的要求。
理解：对教学内容涉及到的基本概念、基本理论和基本分析方法达到领会的要求。
掌握：对教学内容涉及到的基本理论、基本分析方法以及技能达到运用的要求。
5、试题题型（1）选择题：主要涉及本课程的一些基本概念和在实际运用中容易混淆的问题。
（2）简答题：论述所学的基本内容以及结合工程实际的典型应用。
（3）综合题：运用所学的知识和基本理论通过一定的分析方能求解的类型多样的综合题。
6．考试时间考试时间为90分钟。
二、考核内容和要求（一）、电路的基本概念、定律和分析方法考核内容：1、电路的主要物理量。
2、电器设备的额定值。
3、电阻元件及电阻的串、并联。
4、电压源、电流源及其等效变换。
5、基尔霍夫定律。
6、支路电流法。
7、叠加定理8、戴维南定理9、最大功率传输定理考核要求：1、理解理想电路元件的物理性质以及设备电压、电流参考方向的意义。
《电工电子技术基础》课程标准
《电工电子技术基础》课程标准课程编号：062040使用专业：城市轨道交通运营管理专业课程类别：基础学习领域课程修课方式：必修课教学时数：180一、课程定位和课程设计：（一）课程性质与作用《电工电子技术基础》课程是高职高专机电、数控等专业学生必修的一门技术基础课,包括电工技术、电机与控制以及模拟电子技术和数字电子技术等部分内容。
《电工电子技术基础》是研究电路的基本定律、基本分析方法及基本知识和应用；变压器、电动机以及常用控制电器的基本原理和应用；常用电子元件及模拟电子电路、数字电子电路的原理及应用。
《电工电子技术》是机电、数控等专业前导课程，后续课程有《单片机原理与应用》、《传感器与检测技术》、《液压与气压传动技术》《城轨交通供电》、《城轨电气控制及PLC技术》等。
《电工电子技术基础》又是学生考取中级和高级电工职业资格证书的核心课程。
（二）课程设计思路课程设计的总体思路：基于工作过程和工作任务的结构模式。
遵循以“应用为目的，以必须、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，以“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”为主线，坚持基本知识点的学习，在相关知识的学习中注重培养学生分析问题、解决问题的能力。
结合现场参观、实践环节和课程设计等技能训练，突出对学生综合能力及创新能力的培养。
《电工电子技术》课程的任务是使学生在以有的物理知识基础上，掌握有关电工技术与电子技术方面必备的基本理论、基本知识和基本实践技能，为学好专业知识、从事生产第一线的专业技术工作以及进一步提高科学技术知识水平打下一定的基础，同时培养学生辩证唯物主义观点和分析问题、解决问题的能力。
二、课程目标（一）知识目标1、掌握电路的基本概念、基本知识，能用电路的基本定律对直流、交流电路进行分析计算。
2、掌握变压器、电动机的基本原理和应用，掌握常用控制电器的基本结构和功能，了解安全用电知识和安全用电措施。
3、掌握半导体元件的结构、工作原理和伏安特性，掌握基本放大电路的组成原理和分析方法，整流、滤波、稳压、调压电路的原理和应用。
电路单元知识点总结
电路单元知识点总结一、电路基础知识1. 电流、电压、电阻的概念及关系2. 串联电路和并联电路的特点及区别3. 电路的基本元件：电源、导线、电阻、电容、电感4. 安全用电知识：绝缘、漏电保护、过载保护等二、电阻电路1. 电阻的基本性质及分类2. 串联电阻、并联电阻的计算方法3. 电阻的等效电路4. 电阻的功率计算三、电容电路1. 电容的基本性质及分类2. 电容的充放电规律3. 电容的串联和并联4. 电容的能量计算四、电感电路1. 电感的基本性质及分类2. 电感的串联和并联3. 电感的能量存储4. 交流电路中的电感五、交流电路1. 交流电的基本概念2. 交流电的参数：频率、周期、有效值3. 交流电的基本电路：电容电路、电感电路、RLC电路4. 交流电的复数分析六、二极管和晶体管1. 二极管的基本特性2. 二极管的工作原理3. 晶体管的基本特性4. 晶体管的工作原理七、运算放大器1. 运算放大器的基本原理2. 运算放大器的输入输出特性3. 运算放大器的基本电路：放大电路、求和电路、积分电路4. 运算放大器的应用八、数字电路1. 逻辑门电路的基本概念2. 逻辑门电路的基本元件与符号3. 逻辑门电路的基本特性4. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理以上是电路单元的基本知识点总结，下面我将详细展开一些典型的知识点进行解释和说明。
首先我们来谈一谈电路基础知识。
在电路中，电流、电压、电阻是最基础且最重要的概念。
电流是电荷的流动，一般用符号“I”表示，单位是安培(A)；电压是电场的作用力，一般用符号“U”表示，单位是伏特(V)；电阻是阻碍电流流动的物理量，一般用符号“R”表示，单位是欧姆(Ω)。
它们之间有一个很重要的关系：欧姆定律。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻，即U=IR。
这是电路中最基本的公式之一，也是很多问题的起点。
电路单元中，最常见的电路分类是串联电路和并联电路。
串联电路是指电流只有一条路径，通过各个电阻、电容、电感等元件，而并联电路是指电流有多条路径，并行通过各个元件。
第3讲 Hspice电路仿真
随着新型电子器件和材料的不 断涌现，Hspice电路仿真将不 断更新和完善元件模型库，提 供更加全面和精确的仿真支持 。
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数字电路设计与分析
Hspice支持数字电路的逻辑仿真、 时序分析和功耗分析等。
混合信号电路设计与分析
Hspice可用于混合信号电路的设计 、仿真和验证，包括模数转换器和数 模转换器等。
通信系统设计与分析
Hspice可用于通信系统的信号处理 、调制解调、信道编码和误码率分析 等。
CHAPTER 02
CHAPTER 04
Hspice在模拟电路仿真中的应用
直流工作点分析
1 2
确定电路的静态工作点
通过Hspice仿真，可以获取电路中各个节点的直 流电压和电流，从而确定电路的静态工作点。
分析电路性能
根据静态工作点的数据，可以分析电路的性能指 标，如放大倍数、输入/输出电阻等。
3
优化电路设计
通过比较不同设计方案下的静态工作点，可以优 化电路设计，提高电路性能。
CHAPTER 07
总结与展望
Hspice电路仿真优势与局限性
高效性
Hspice电路仿真可以快速进行电路分 析和设计验证，大大缩短了产品开发 周期。
精确性
Hspice采用了先进的电路仿真算法， 能够精确地模拟电路的实际行为，提 高了设计的可靠性。
Hspice电路仿真优势与局限性
Hspice电路仿真优势与局限性
Monte Carlo统计分析
随机性建模
考虑元器件参数的随机性，通过Monte Carlo方法对电路性能进行统计分析。
概率分布函数
支持多种概率分布函数，如正态分布、均匀分布等 ，以模拟实际元器件参数的分布情况。
2024年度(中职)电子技术基础与技能(电子信息类)教案
03
04
知识目标
掌握电子技术的基本概念、基 本电路、电子元器件、电子测
量等基础知识。
能力目标
能够运用所学知识进行简单的 电子电路设计和制作，具备基 本的电子测量和调试能力。
情感目标
培养学生对电子技术的兴趣和 热情，提高学生的实践能力和
创新能力。
态度目标
培养学生严谨的科学态度和良 好的职业道德，提高学生的团
电子信息产业发展迅速，电子技术成为当今社会的核心技术之一。
电子技术基础与技能课程是电子信息类专业的重要基础课程，为后续专业课程的学 习打下基础。
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通过本课程的学习，学生可以掌握电子技术的基本概念和基础知识，培养电子技术 应用的基本技能，为未来的职业发展奠定基础。
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教学目标与任务
01
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晶体管工作原理
分析晶体管的放大原理、输入/输出特性曲线以及 晶体管的主要参数。
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放大电路组成及工作原理
基本放大电路
介绍共射、共基、共集三种基本放大电路的组成、工作原理及特 点。
放大电路的性能指标
阐述放大电路的电压放大倍数、输入/输出电阻、通频带等性能 指标。
多级放大电路
分析多级放大电路的耦合方式、性能指标的估算以及零点漂移现 象。
模拟通信系统与数字通信 系统的比较
在传输质量、抗干扰能力、保密性等方面， 数字通信系统具有显著优势。
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移动通信、卫星通信等现代通信技术简介
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移动通信技术
利用无线电波进行通信的技术，包括蜂窝移动通信、无线局域网 等。具有移动性、灵活性和便携性等优点。
卫星通信技术
电子电路(模拟电路部分)考试大纲格式.doc
六、脉冲电施密特电路、555定时器的应用，会分析，并能画出各点工作波形，估算相关技术参数。
2．正确理解D/A、A/D转换器工作原理和工作机理的描述；
五、放大电器中的反馈
掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法。掌握深度负反馈条件下放大电路的分析方法及深度负反馈下的闭环增益的计算。正确理解负反馈对放大电路性能的影响。初步学会根据需要在放大电路中引入反馈的方法。了解负反馈放大电路产生自激振荡的原因、稳定判据和消除自激振荡的方法。
六、集成运算放大器的应用
3．正确理解D/A、A/D转换器的主要性能指标和有关概念。
考试总分：75分 考试时间：1.5小时 考试方式：笔试
考试题型：基本概念题（30分）
综合题（45分）
参考书目（包括书名、作者、、出版社、出版时间）：
主要参考书：
1、《数字电子技术基础》（第4版） 高等教育出版社 阎石
信号与系统考试大纲格式
考试科目名称:信号与系统
主要参考书：
1、《微型计算机技术及其应用》（第三版） 戴梅萼主编清华大学出版社2003
2、《微型计算机系统原理及应用》（第三版） 周明德主编清华大学出版社2000
数字信号处理考试大纲格式
考试科目名称:数字信号处理
考查要点:
一、离散信号与系统分析
1．要求考生了解离散时间信号和线性移不变离散时间系统.
2．要求考生掌握连续时间信号的抽样过程.
3. 要求考生掌握离散傅里叶反变换（IDFT）的快速计算方法.
考试总分：100分 考试时间：3小时 考试方式：笔试
考试题型：计算题（40分），简答题（50分），证明题（10分）
运算放大器构成的18种功能电路(带multisim仿真)
（1）反相比例放大器：将输入加至反相端，同时将正相端子接地，由运放的虚短和虚断V U U 0==+-，又有102R U U R U U i -=---，得输出为：i U R RU 210-= 仿真电路为：取：Ω==k R R 2221，tV U sin 21=,得到输出结果为：tV U sin 40-=输出波形为：（2）电压跟随器：当同相比例放大器的增益为1时，可得到电压跟随器，其在两个电路的级联中具有隔离缓冲作用。
可消除两级电路间的相互影响。
其仿真波形为：取输入为4V，频率为1kHz的方波，得到输出结果为：（3）同相比例放大器：将INA133的2,5和1,3端子分别并联，以此运放作为基本放大器，反馈网络串联在输入回路中，且反馈电压正比于输入电压，引入串联电压负反馈。
反馈电压1211U R R R U f +=由运放的虚短和虚断，有输出电压为：1120)1(U R R U += 其仿真电路为：取tV U sin 21=，Ω==k R R 2212，得到结果为：tV U sin 60= 其输出波形为：（4）反相器：当方向比例放大器增益为1时可得到反相器电路，其仿真电路为：取：tV U sin 21=，输出结果为：tV U U sin 210-=-=仿真输出波形为：（5）同相相加器;将输入信号引至同相端，得到同相相加器由INA133内置电阻设计如下电路，得到输出结果为：210U U U += 仿真电路为：取tV U sin 21=,tV U sin 32=,由公式得到结果为：tV U sin 50= 仿真输出波形为：（6）相减器：将输入信号分别加在INA133的正相和反相输入端，可得到相减电路，其仿真电路如下： 其输出结果为：210U U U -=取tV U sin 51=,tV U sin 22=，计算输出结果为：tV U sin 30=其仿真输出波形为：（7）积分器：利用INA133及电容可构成反相积分器，仿真电路如下图，电阻2R 与运放构成积分器，电阻1R 可起到保护作用，防止低频信号增益过大。
运算放大器电路原理
运算放大器电路原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种极为重要的电子元器件，广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、差分输入、单端输出等特点，能够放大电压、电流和功率等信号，并提供微弱信号的放大和处理功能。
本文将介绍运算放大器的基本原理及其电路结构。
一、运算放大器的基本原理运算放大器是一个多元件集成电路（IC），通常由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成。
它的核心部分是一个差分放大器，具有高增益特性。
运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过下面的公式表示：Vout = Av (V+ - V-)其中，Vout为输出电压，Av为放大器的开环增益，V+和V-分别为非反相输入和反相输入。
二、运算放大器的电路结构运算放大器的电路图可以简化为以下几个主要部分：1.差动放大器：差动放大器是运算放大器的核心部分，它由两个输入电源、两个输入电容和两个晶体管等电路组成。
它的作用是将输入信号进行差分放大，增益高达几千倍。
2.电流镜：电流镜是一个由晶体管组成的电流源，用于提供稳定的电流输出。
它的作用是保持差动放大器的工作点稳定，使得差动放大器的输出可以线性放大。
3.级联放大器：级联放大器由多个差分放大器组成，用于提高整个运算放大器的放大倍数。
每个差分放大器都会放大之前的放大器的输出信号。
4.反馈网络：反馈网络是运算放大器的重要部分，通过它可以实现对输出信号进行控制和调整。
反馈网络可以分为正反馈和负反馈两种形式，具体的选择取决于应用的要求。
三、运算放大器的应用运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.信号放大：运算放大器可将输入信号放大到所需的幅度，用于增强微弱信号。
2.滤波：运算放大器可以配合电容器和电阻等元件，构成滤波电路，用于滤除不需要的频率成分，提取特定频率的信号。
3.比较器：运算放大器可以作为比较器使用，用于判断输入信号的大小关系，并输出相应的逻辑电平。
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• 非门，是将任一结果做倒数，说直接一点 就是将结果反义化，比如跟随器的A=Y,那 么非门就是A=Y的倒数，看下图：
• 或门，简单的理解A条件或者B条件任意一 个满足高电平，即可以输出高电平，如图：
• 或非门、与非门，就是将或、与的结果做倒数，做出相反 地结果输出，非的图示就是在输出脚加了一个小圆圈。 • 电压比较器，我们以常见的电压比较器LM393为例
• 疑问解答：1、如果是反复运算，岂不是电 压一直在0-1.22V波动？ • 答：是的，理论上是，但是实际工作中， 我们考虑另外两个条件，1是工作频率，也 就是说这个频率越快，波动就越小。2、滤 波电容，电容起到了很好的缓冲作用，保 证负载电流发生变化时，不至于瞬间耗尽 电能 • 我们可以做个试验，将电容拆掉，然后测S 极的电压会是一个有波动的电压，就是我 们说的杂波
• 电压比较器的特性是，当正向输入端大于反向输入端时， 输出高电平信号，反之则输入低电平信号，在电路应用中 相当广泛，我们常见的识别适配器电压是否达到标准还有 台式机主板上的一些供电组合中经常用到 • 有上图中分析，LM393的正向是两个分压电阻得来的，而 反向则是一个标准的3.3V电压，那么要想得到ACIN和 PACIN信号，就必须满足分压后的电压必须大于3.3V，我 们以正向等于3.3V时计算，3.3=[VIN/(84.5+20)]X20，这 样VIN=17.2425V，也就是说当电压=17.2425V是比较器 开始停止输出高电平信号，当VIN＞17.2425V时，才会输 出ACIN和PACIN高电平信号，当VIN≤17.2425V时，输出 低电平。这个本无法界定的电压波动被表达为是或否的逻 辑表达范围 • 我们再来看下边的比较器应用在供电单元的实例，下图是 LM324产生AM2平台的HT总线供电的电路
门电路、运算放大器
电路基础之门电路、运算放大器 维科联盟 陈明 撰写
门电路
• 我们之前了解过计算机的数据传输方式是 通过二进制来完成的，那么在逻辑运算电 路中，同样是通过二进制来表达的，那么 二进制就限制了每次输出结果只有两个答 案，那就是0或者1，在电路中高电平表达 反向是没有定义的，而正向是定义的，反向 接的是一个我们想得到的供电输出端，这种方式叫反馈，就是监控输出的电 压是否符合要求，一边运放调整，我们分3步分析工作原理
• 第一步，初始化，即初上电，初上电时，+12V进入比较 器，VREF25是一个2.5的基准电压，经过ER24和ER23分 压后输入到比较器的正向，这个电压我们算的=2.5X （10.5+10）/10=1.22V，而这个时候，Q25由于没有接到 G极的高电平信号，所以不会导通，S极不会有电压，这 样比较器就会由于正向大于反向开始输出高电平信号，使 Q25开始导通。 • 第二步，达到平衡，当Q25开始导通后，Q25的S极会上 升，当上升到1.22V时，LM324比较的结果是正向=反向， 于是便关闭输出，使得Q25处于截止状态。 • 第三步，低电压补偿，当Q25处于截止状态时，S极的电 压会逐渐下降，而这个下降的电压反馈到LM324的反向， 比较器就会得出正向大于反向，发出高电平导通Q25，这 样反复这几个步骤，就会使得Q25的S极电压一直稳定在 1.22V的范围。
• •
门电路的输入 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的 门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异 或门等几种。 “门”是这样的一种电路：它规定各个输入信号之间满足 某种逻辑关系时，才有信号输出，通常有下列三种门电路：与门、或门、非 门（反相器）。从逻辑关系看，门电路的输入端或输出端只有两种状态，无 信号以“0”表示，有信号以“1”表示。也可以这样规定：低电平为“0”，高电 平为“1”，称为正逻辑。反之，如果规定高电平为“0”，低电平为“1”称为负 逻辑，然而，高与低是相对的，所以在实际电路中要先说明采用什么逻辑， 才有实际意义，例如，负与门对“1”来说，具有“与”的关系，但对“0”来 说，却有“或”的关系，即负与门也就是正或门；同理，负或门对“1”来说， 具有“或”的关系，但对“0”来说具有“与”的关系，即负或门也就是正与 门。 基本的逻辑电路 凡是对脉冲通路上的脉冲起着开关作用的电子线路就叫做门电路，是基 本的逻辑电路。门电路可以有一个或多个输入端，但只有一个输出端。门电 路的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定的条件时，“门”才打开，即才 有脉冲信号输出。从逻辑学上讲，输入端满足一定的条件是“原因”，有信 号输出是“结果”，门电路的作用是实现某种因果关系──逻辑关系。所以门 电路是一种逻辑电路。基本的逻辑关系有三种：与逻辑、或逻辑、非逻辑。 与此相对应，基本的门电路有与门、或门、非门。
• 与门，跟随器
图中是典型的跟随器，可以直接看做A=Y这样的话，跟随器仅仅起到延 迟和保护的作用，图中的跟随器应用在VGA接口处，行场信号的连接， 防止显示器的静电直接击穿显卡芯片，起到保护作用。 与门，两个或两个以上的信号输入，决定一个信号的输出，如下图所示， A、B为输入信号，Y为输出信号，AB属于相与关系，计算公式为 AXB=Y，这样的话A、B任一为低，则Y为低，A、B同时为高，Y才为 高。