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复习


第14章 半导体器件
本章要求: 一、理解PN结的单向导电性,双极型晶体管的电流 分配和电流放大作用; 二、了解二极管、稳压管和双极型晶体管的基本构 造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义; 三、会分析含有二极管的电路。

例3 一个NPN管子在电路中正常工作,现测得 U BE ? 0, U BC ? 0, UCE ? 0
则此时该管

子工作区为( C )
a) 饱和区 b) 截止区 c) 放大区

判断晶体管的工作状态: 根据发射结和集电结的偏置情况判断。 截止状态:发射结和集电结都反偏; 放大状态 :发射结正偏,集电结反偏; 饱和状态:发射结和集电结都正偏。

本章要求:

第15章 基本放大电路

1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、 共集电极放大电路的性能特点。 2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 效电路分析法。 3. 了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念, 了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的 工作原理。 4. 了解差动放大电路的工作原理和性能特点。 5. 了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。

例:画出下图放大电路的直流通路

对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
+UCC RC

断开
RS es – +

RB

C1 + +

ui


+ iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE

断开 C2

+UCC

RB
IB

RC + + TUCE UBE – – IE
IC

直流通路

直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )

对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC ? 0,C 可看作 C2 对地短路 RB 短路。忽略电源的内 + iC + 阻,电源的端电压恒 C1 iB + 短路 定,直流电源对交流 u T CE + + + 可看作短路。 RS RL u o – 短路 uBE – ui + – iE 交流通路 es
RC –
– +UCC

用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。

RS es
+

+ ui

RB

RC

RL

– –

+ uO –

1. 晶体管的微变等效电路

晶体三极管 ic C + ib
B + ube uce -

微变等效电路 B ib
+ ube -

ic C +

rbe

? ib

uce -

E 晶体管的B、E之间 可用rbe等效代替。

E 晶体管的C、E之间可用一 受控电流源ic=?ib等效代替。

2. 非线性失真
如果Q设置不合适,晶体管进入截止区或饱和区工 作,将造成非线性失真。
若Q设置过高,
iC/mA iC/mA Q1 Q

晶体管进入饱 和区工作,造成 饱和失真。 适当减小基 极电流可消除 失真。
O

Q2 IC t O uCE/V uCE/V
uo

O

UCE t

2 非线性失真
iC/mA

若Q设置过低, iB/?A

晶体管进入截 iB/?A 止区工作,造成 截止失真。 适当增加基极电 流可消除失真。
uBE/V uBE/V

Q
O O

Q
O

uCE/V uCE/V
UCE uo

t

O O

ui
t UBE

t

如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真, 减小信号幅值可消除失真。

第16章 集成运算放大器
本章要求
1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 2. 理解运算放大器的电压传输特性,理解理想 运算放大器并掌握其基本分析方法。

3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和 积分运算电路的工作原理,了解有源滤波器 的工作原理。
4. 理解电压比较器的工作原理和应用。

3. 理想运放工作在线性区的分析依据 因为 uo = Auo(u+– u– ), Auo ? ? i– ∞ ro ? 0 rid ? ? u– – uo + i+ 所以(1) 差模输入电压约等于 0 u+ + 即 u+= u– ,称“虚短” 电压传输特性 (2) 输入电流约等于 0 uo 即 i+= i– ? 0 ,称“虚断” +Uo(sat) (3) 输出电压uo与负载无关 线性区 u+– u– Auo越大,运放的线性 O 范围越小,必须加负反 –Uo(sat) 馈使其工作于线性区。
?

4. 理想运放工作在饱和区的特点 uo 电压传输特性 +Uo(sat)
饱和区
O

u+– u–
–Uo(sat)

(1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat) 当 u+> u– 时, uo = + Uo(sat) u+< u– 时, uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 (2) i+= i– ? 0,仍存在“虚断”现象

16.2 运算放大器在信号运算方面的运用
集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体 器件等构成闭环电路后,能对各种模拟信号进 行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反 对数、乘法和除法等运算。 运算放大器工作在线性区时,通常要引入深 度负反馈。所以,它的输出电压和输入电压的 关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构与 参数,而与运算放大器本身的参数关系不大。 改变输入电路和反馈电路的结构形式,就可以 实现不同的运算。

16.3 运放在信号处理方面的应用
16.3.3 电压比较器
电压比较器的功能: 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大 小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变,由高电 平变成低电平,或者由低电平变成高电平。由此来 判断输入信号的 大小和极性。

用途: 数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等 技术领域,以及波形产生及变换等场合 。
运放工作在开环状态或引入正反馈。

第17章 电子电路中的反馈
本章要求
1. 理解反馈的概念,掌握反馈的判别方法,能判 别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈 和负反馈以及负反馈的四种类型。 2. 了解负反馈对放大电路性能的影响。 3. 了解正弦波振荡电路自激振荡的条件,振荡电 路中正反馈的作用。

4. 利用瞬时极性法判断负反馈
(1)设接“地”参考点的电位为零,某点在某瞬时 的电位高于零电位点,则该点电位的瞬时极性为正 (用?表示 ),反之为负(用 - 表示)。 (2)设基极瞬时极性为正,根据集电极瞬时极性 与基极相反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电 容时)瞬时极性与基极相同的原则,标出相关各点 的瞬时极性。

+



+ +

4. 利用瞬时极性法判断负反馈
+



?

+



?

(4)若反馈信号与输入信 (3)若反馈信号与输入信 号加在两个电极上, 号加在同一电极上, 两者极性相反为负反馈; 两者极性相同为负反馈; 极性相反为正反馈。 极性相同为正反馈。

判断串、并联反馈

ii

if

ib

+

+

ui


ube

uf

– +



ib= ii – if
反馈到基极为并联反馈

ube= ui – uf
反馈到发射极为串联反馈

判断电压、电流反馈
共发射极电路

RL

+ uo


iE

io RL

从集电极引出 为电压反馈

从发射极引出 为电流反馈

5. 运算放大器电路中的负反馈
运算放大器电路反馈类型的判别方法:
1. 反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈; 从负载电阻RL的靠近“地”端引出的,是电流反馈; 2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相 和反相)的,是串联反馈; 加在同一个输入端(同相或反相)的,是并联反馈; 3. 对串联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时, 是负反馈;极性相反时,是正反馈; 4. 对并联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时, 是正反馈;极性相反时,是负反馈。

四种负反馈对 ri 和 ro 的影响 串联电压 串联电流 并联电压 并联电流
ri ro

增高 减低

增高 增高

减低 减低

减低 增高

思考题:为了分别实现: (1) 稳定输出电压; (2) 稳定输出电流; (3) 提高输入电阻; (4) 降低输出电阻。 应引入哪种类型的负反馈?

第18章 直流稳压电源
本章要求: 1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及 参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作 原理; 3. 了解集成稳压电路的性能及应用。

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
电路的工作原理和功能。

5. 学会数字集成电路的使用方法。

20.5 逻辑代数
逻辑代数(又称布尔代数),它是分析设计 逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样 也用字母表示变量,但变量的取值只有“0”, “1”两种,分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这 里“0”和“1”并不表示数量的大小,而是表示 两种相互对立的逻辑状态。 逻辑代数所表示的是逻辑关系,而不是数 量关系。这是它与普通代数的本质区别。

20.5.2 逻辑函数的表示方法
表示方法 逻辑状态表 逻辑式 逻辑图 卡诺图

20.6.1 组合逻辑电路的分 析 已知逻辑电路 分析步骤:
(1) 由逻辑图写出输出端的逻辑表达式 确定

逻辑功能

(2) 运用逻辑代数化简或变换 (3) 列逻辑状态表
(4) 分析逻辑功能

20.6.2 组合逻辑电路的设 计 设计 根据逻辑功能要求

逻辑电路

设计步骤如下: (1) 由逻辑要求,列出逻辑状态表 (2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式 (3) 简化和变换逻辑表达式 (4) 画出逻辑图

第21章 触发器和时序逻辑电路
本章要求
1. 掌握 RS、JK、D 触发器的逻辑功能及 不同结构触发器的动作特点。 2. 掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、 十进制计数器的逻辑功能,会分析时序逻辑 电路。 3. 学会使用本章所介绍的各种集成电路。 4. 了解集成定时器及由它组成的单稳态触发器 和多谐振荡器的工作原理。

JK触发器状态表 J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 Qn (保持功能) (置“0”功能) (置“1”功能) (计数功能)

逻辑符号 Q Q

S 1J

C1 1K R

SD J CP K RD

C下降沿触发翻转

SD 、 RD为直接置 1、置 0 端,不受时钟控制,低 电平有效,触发器工作时SD 、 RD应接高电平。

结论: CP上升沿前接收 信号,上降沿时触发 器翻转,( 其Q的状 态与D状态一致;但Q 的状态总比D的状态 变化晚一步,即Qn+1 =Dn;上升沿后输入 D不再起作用,触发 器状态保持。 (即不 会空翻)

D触发器状态表 D Qn+1 0 0 1 1 Q Q

S 1D C1 R 上升沿触 发翻转

SD D CP RD 逻辑符号


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