电工学(下册第七版)电子技术数字部分

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电工学(下册第七版)电子技术模拟部分

电子技术基础
模拟部分14~19章数字部分20~23章
1
绪论
电子信号
信号：信息的载体，随时间变化的某种物理量。
对于信号我们并不陌生，如刚才铃声——声信号，表示该上课了；十字路口红绿灯——光信号，指挥交通；电视机天线接收的声音，图像信息——电信号；
信号按物理属性分为：电信号和非电信号。它们可以相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程仅讨论电信号——简称“信号”。
P
内电场外电场
N
–+
2. PN 结加反向电压（反向偏置） P接负、N接正
PN 结变宽
－－－－－－－－－－－－－－－－－－
+++ +++ +++
+++ +++ +++
P
IR
内电场外电场
–+
N
内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。
2. 二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。
3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。
4.二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。
二极管电路分析举例
定性分析：判断二极管的工作状态
导通截止
t
14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 双极型晶体管 14.6 光电器件

电工技术下册(第七版)第二章B

RB +
RC + uo – RC T1 RP T2
RB
+
加入负电源- UEE ，
Rp称为调零电位器，保
证输入电压为零时，输
出电压也为零，较小。
ui1 –
RE –－ +UEE
双电源长尾式差放
ui2 –
UEE：用于补偿RE上
的直流压降，以获得合适的工作点。
RE的作用：RE称为共模抑制电阻，它基本上不影响差模的放大。
下面分别分析高、中、低三个频段的频率特性：
6
在中频段
由于耦合电容C1、C2和发射极旁路电容CE的容量较大，故对中频段信号的容抗很小，可视作短路。
考虑PN结的电容效应，把输入端的等效为Ci，把输出端
等效CO，可认为它们的等效电容与负载并联。由于Ci、CO
的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。
两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，
uo= VC1 － VC2 =－2 VC1
即对差模信号有放大能力，由于差模信号又称差分信号，所以这种电路称为差分（差动）放大电路。 18
(3) 比较输入
既不是共模，也不是差模。ui1 、ui2 大小和极性任
意的信号，称为比较信号。
例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV把比较信号分解
这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制
系统中是常见的。
19
实际上，上面的差分放大电路能抑制零点漂移，是由于电路的对称性。
若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0 输出电压 uo = Ad （ui1 － ui2 ） = Ad uid
由于电路不可能完全对称，则 Ac 0，实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid

电工学电子技术第七版秦增煌课件第6章ppt

x
Hx S I
总目录章目录返回上一页下一页即有： Φ NI lF Rm
S
式中：F=NI 为磁通势，由其产生磁通；
Rm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用； l 为磁路的平均长度；
S 为磁路的截面积。
2. 磁路的欧姆定律
若某磁路的磁通为，磁通势为F ，磁阻为Rm，则
F
Rm
此即磁路的欧姆定律。
安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。
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例: 环形线圈如图，其中媒质是均匀的，试计算线圈内部各点的磁场强度。
解: 取磁通作为闭合回线，以其方向作为回线的围绕方向，则有：
Hdl I
H d l Hx lx Hx 2 x
I NI
Hx 2π x NI
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6.1 磁路及其分析方法
6.1.1 磁场的基本物理量
1. 磁感应强度(flux density)
磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
磁感应强度B的大小:
B F lI
磁感应强度B的单位: 特斯拉(T)，1T = 1Wb/m2
因 =BS，如要得到相同的磁通，则铸铁铁
心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的17倍。
结论：如果线圈中通有同样大小的励磁电流，要得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可使铁心的用铁量大为降低。
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例2: 有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为
5cm，铁心材料为铸钢。磁路中含有一空气隙，
基本公式:
设磁路由不同材料或不同长度和截面积的 n 段组成，则基本公式为：

电工学第七版(下)电子技术第15章基本放大电路

具有电压放大作用。
ui
O
uo t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°，即共发射
极电路具有反相作用。
返回动画
15.2
放大电路的静态分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。静态分析：确定放大电路的静态IB、IC、UCE值。 ——静态工作点Q 分析方法：估算法、图解法。
返回动画
15.1 基本放大电路的组成
C2 + iC + C1 iB + T uCE + + + u RS RL uo – RB BE – ui + + – iE EB es – – – 共发射极基本电路 RC
+ – EC RB RC
+UCC
RS es – +
C1 + +
ui –
C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE
返回动画
第15章基本放大电路
放大的概念: 将微弱的变化信号放大成较大的信号。放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
基本要求： 1.要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2.尽可能小的波形失真。 3.输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。
uCE = UCC－ iC RC
O
t
IC
tO
？
UCE
t
返回动画
结论
(2) 加上输入电压后，各电极电流和电压的大小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。

电工学_第七版_下册_秦曾煌_高等教育出版社第16章ppt课件

【电路】：
ui
R1 if i1
∞ -
+ +
uO
R2
【分析】：
i1 if i 0
i i1
if
i1
ui
u R1
ui u R1
u uo Rf
if
u
uo
R f
电工及电子技术A(2)
第16章集成运算放大器
ui u uuo
R1
Rf
u 0u
Rui1
uo Rf
ui
uoR R1f ui AufR R1f
RF
【电路】：
【分析】：叠加定理：
ui1
R1
ui2 R2
∞
-
+ +
uO
R3
ui1单独ui作 20 用 uo ， R R 1 f ui1 u i2 单独 u i1 作 0 u o 用 (1 R R 1 f， )R 2 R 3 R 3u i2 共同 u o u o 作 u o R R 用 1 fu i1 ( 1 R R 1 f)R 2 R 3 R 3u i2
RF
∞
-
ui R2
+ +
uO
R3
u o u u R 2 R 3 R 3u i ( 2 R R 3 ,2 R //3 R R f)
电工及电子技术A(2)
第16章集成运算放大器
二、加法运算
ui1 i1 R11 if RF
【电路】：【分析】：
ui2 i2 R12
i1i2if i0
i i1i2if
若R f： R 1R 2R 3 u ou i2u i1 减法
电工及电子技术A(2)
第16章集成运算放大器

电工学第七版同步教程PPT[详版课资]

表示。
课堂优断质。
14
1.3 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向物理中对基本物理量规定的方向
物理量电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、 μV
电工学
课堂优质
1
绪论
一、课程的地位和主要内容
电工电子技术——研究电工技术和电子技术
的理论及其应用的科学技术。
电工电子技术
电路分析基础电工技术
（上册）磁路与电机
（电工学）
模拟电子技术电子技术
（下册）数字电子技术
课堂优质
2
电路分析基础 1、电路的基本概念与基本定律 2、电路的分析方法 3、电路的暂态分析 4、正弦交流电 5、三相电路
课堂优质
25
例1：已知：方框代表电源或负载，U = 220V，I = -1A 试问：哪些方框是电源，哪些是负载？
I + U
-
(a)
I + U
- (b)
I
-
U + (c)
I
-
U + (d)
解： (a) 电流从“+”流出，故为电源；
(b) 电流从“+”流入，故为负载；
(c) 电流从“+”流入，故为负载；
理解电功率和额定值的意义； 5. 掌握分析与计算电路中各点电位的方法。
课堂优质
9
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。

电工学电子技术第七版下册答案

电工学电子技术第七版下册答案【篇一：电工学(下册)电子技术基础第7章习题解答】txt>7.1 如图所示的基本rs触发器的电路图以及rd和sd的工作波形如图7.1所示，试画出q端的输出波形。

rdsd(b)图7.1 习题7.1的图解：rdsdq7.2 同步rs触发器电路中，cp，r,s的波形如图7.2所示，试画出q端对应的波形，设触发器的初始状态为0。

qcpcpsqr(a)(b)图7.2 习题7.2的图解：cpsr7.3 图7.3所示的主从结构的rs触发器各输入端的波形如图（b）所示。

sd=1，试画出q、q端对应的波形，设触发器的初始状态为 cpdsr(a)(b)图7.3 习题7.3的图解：cpdsrq7.4 试分析如图所示电路的逻辑功能。

图 7. 4习题7. 4的图解：j?qk?1qn?1?jq?kq?q所以构成t’触发器，具有计数功能。

7. 5 设jk触发器的初始状态为0，画出输出端q在时钟脉冲作用下的波形图。

1cpqcp图7.5习题7. 5的图解： jk触发器j、k端均接1时，计数。

cpq7.6 在图7.6所示的信号激励下，画出主从型边沿jk触发器的q端波形，设触发器的初始态为0。

cpjk(a)(b)图7.6 习题7.6的图解：cpjkqqcp图7.7 习题7.7的图解：cp为0时，保持；cp为1时，r=s=0，则保持，r=s=1时置0，当r=0，s=1时，置1，当r=1，s=0时，置0。

7.8如图所示的d触发器的逻辑电路和波形图如图所示，试画出输出端q的波形图，设触发器的初始态为0。

cpd（a）（b）图7. 8习题7. 8的图解： cpd7.9 图7.9所示的边沿t触发器，t和cp的输入波形如图7.9所示，画出触发器输出端q和q的波形，设触发器的初始状态为0。

qqqcpttcp(a)图7.9 习题7.9的图(b)解： t=1时计数，t=0的时候保持。

cptqq7.10 试将rs触发器分别转换为d触发器和jk触发器。

电工学_第七版_下册_秦曾煌_高等教育出版社第15章

RB
RC
C1
＋
短路 ui 1/C0

+VCC 置零
C2
短路
＋
RL uo

电工及电子技术A(2)
交流通道
第15章基本放大电路
ic
ib
＋
＋
uce
ui
RB
RC RL uo

电工及电子技术A(2)
*三极管的微变等效电路
第15章基本放大电路
首先考察输入回路：当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性化。

ui
ui

ui
ui
R1 // R2 //[rbe (1 )RE ]
R1 R2 rbe (1 )RE
电工及电子技术A(2)
第15章基本放大电路
2、动态分析
（2）动态图解法
思路：(iB，uBE) 和( iC，uCE )均对应于输入输
出曲线上的静态工作点Q附近的点，交流负载线是这些点变化的规律。由静态值找到Q点并利用交流负载线就可以画出输入电压ui放大到输出电压uo的全过程，并大致求出它们的大小和Au。
2) 输入电阻 ri 对信号源而言是负载，愈大愈好
（太小：从信号源取用电流较大，增加信号源负担；
经过与Rs分压后的ui太小，致使uo小；
后级输入电阻往往是前级放大电路的负载，会降低前级的放大倍数）
3) 由于rbe 较小，输入电阻 ri 常常是rbe并联偏置
电阻，故经常有 ri ≈ rbe
电工及电子技术A(2)
IB
+
VCC I B RB U BE
IE (1 )IB
I E RE

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8421BCD码
8421BCD码是最基本和最常用的BCD码，它是有权码，各位的权值分别为8、4、2、 1。虽然其权值与四位自然二进制码的权值相同，但二者是两种不同的代码。 8421BCD码只是取用了四位自然二进制代码的前10种组合，余下的6组代码不用。
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处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。
在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。
脉冲信号正脉冲：脉冲跃变后如： +3V
0
0 -3V
正脉冲
+3V
0
负脉冲
0
-3V
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t
数字信号常用“1”和“0”来表示（逻辑值）
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②数字电路数字电路的分类按功能分：组合逻辑电路和时序逻辑电路按工艺分：TTL电路和CMOS电路基本单元：逻辑门和存储器数字电路的应用数字电子计算机；数控装置、数字仪表；数字通信、数字电视、数码相机等。
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(1001 1100 1011 0100 1000)B = (9CB48)H
9 C B4 8
如何进行十—十六进制转换？
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八进制八个基数：0、1、2、3、4、5、6、7 转换： (406)O = 4 82 + 0 81 + 6 80 = (262)D
(10011100101101001000)B= ( ？)O ( 10 011 100 101 101 001 000)B = (2345510)O
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电平的高低
一般用“1”
UCC
和“0”两种
状态区别，若
规定高电平为
“1”，低电
平为“0”则
称为正逻辑。
反之则称为负 0V 逻辑。若无特
殊说明，均采
用正逻辑。
高电平 1
低电平 0
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二极管的开关特性
二极管的工作状态
反向截止正向导通
开关断开开关接通
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十六进制
十六个基数：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、 E(14)、F(15)
转换：(4E6)H= 4162+14 161+6 160 = (1254)D
(10011100101101001000)B = ( ？)H
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二进制
在二进制中，每个数位可使用的数码为 0，1，故其基数为2，各数位的权值为2i，其计数规则是“逢二进一”。
（1001）B= 1 23 0 22 0 21 1 20 = ( 9 ) D
（N）B K i 2i i
二进制数只需两个状态，机器实现容易，但不便书写和记忆。
数字电路的分析方法
研究模拟电路主要注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系，研究数字电路时则注重电路输出、输入间的逻辑关系。
在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态；在数字电路中，三极管通常工作在饱和或截止状态，即开关状态。
因此研究数字电路不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图等表示。
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③数制
数制的基本概念
基数（底数）：在一个数位上可使用的数码符号的个数。如十进制每个数位可使用的数码符号为0、1、2、…、9，故其基数为10。
位权：某个数位上数码为1时所表示的数值。
如十进制数 …、102、101、100、 10-1、10-
2 、… ，即十进制数中各数位的权是基数 10
在逻辑代数中，逻辑函数的变量只能取两个值（二值变量），即 0 和 1，这里的0和1只表示两个对立的逻辑状态，如电位的低高、开关的开合等。
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20.2.1 逻辑门电路的基本概念
逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件。所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系 (因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路。基本逻辑关系为“与”、“或”、“非” 三种下。面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、 “或”、“非”的意义。
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BCD码
BCD码至少需要用四位二进制码元，而四位二进制码元可以有16种组合，从中取出10种组合来表示十进制数0~9时，可能的编码方案有：
A10 16
16! (16 10)!
2.9
1010（种）
若某种代码的每一位都有固定的权值，则称这种代码为有权代码；否则叫无权码。
t
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处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，注重研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。
在模拟电路中，晶体管三极管通常工作在放
大区。 2. 脉冲信号在数字电路中，信号（电压或电流）是脉冲的。
它是一种跃变信号，并且持续时间短暂。
尖顶波
t
矩形波
t 章目录上一页下一页返回退出
脉冲信号的部分参数：
0.9A
0.5A
0.1A
tp
tr
A tf
T
实际的矩形波
脉冲幅度 A 脉冲上升沿 tr
脉冲宽度 tp 脉冲周期 T
脉冲下降沿 tf
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20.2 基本门电路及其组合
引言：逻辑代数在数字电路中，我们要研究的是电路
的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻辑代数（布尔代数）。
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第20章门电路和组合逻辑电路
本章要求：
1. 掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解 TTL门电路、CMOS门电路的特点;
2. 会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数; 3. 会分析和设计简单的组合逻辑电路; 4. 理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑
2 3 45 5 10
如何进行十—八进制转换？
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课堂练习
(1011011111.10011) B = ( ? ) O = ( ? ) H
解
1011011111.100110
1 3 3 7.4 6
所以（1011011111.100110）B=（1337.46）O
1011011111.10011000 2 D F. 9 8 即（1011011111.10011）B=（2DF.98）H
0.706 2 = 1.412 取 1 K－1
0.412 2 = 0.824 取 0 K－2
0.824 2 = 1.648 取 1 K－3
0.648 2 = 1.296 取 1 K－4
0.296 2 = 0.592 取 0 K－5
(0.706)D=(0.1011)B ，误差＜ 2－5。
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常用的BCD码
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8421码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
5421码
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100
电路的工作原理和功能; 5. 学会数字集成电路的使用方法。
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1 引言数字逻辑基础
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①模拟信号与数字信号模拟信号: 时间和幅度都连续的信号 v 正弦波信号 t
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数字信号: 时间和幅度都离散的信号 v
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二进制数的运算
加法运算减法运算乘法运算
除法运算
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十、二进制之间的转换二进制数转换成十进制数
——
(1101.101)B = 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3
= (13.625)D
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20.2.2 分立元件基本逻辑门电路
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与前面所讲过的基本逻辑关系相对应。
门电路主要有：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示的。高电平和低电平都不是一个固定的数值，而是有一定的变化范围。
2421码
0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
余3码
0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
Gray码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1000
DB
03V B
03V C
DC
(2) 工作原理
R
Y 03V
00 00 01 01 10 10 11 11
00 10 00 10 00 10 00 11
输入A、B、C不全为“1”，输出 Y 为“0”。
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