數電模電是電子技術中的兩大分支，分別研究數字電路和模擬電路的基礎知識。以下是數電模電基礎知識的總結：

1. 數字電路：數字電路以數字信號為處理對象，信號只有兩種狀態(tài)，即高電平和低電平。數字電路的主要特點是邏輯性強、穩(wěn)定性好、易于集成。常見的數字電路有邏輯門、觸發(fā)器、計數器、寄存器等。

2. 模擬電路：模擬電路以模擬信號為處理對象，信號在時間和幅度上連續(xù)變化。模擬電路的主要特點是精度高、抗干擾能力強、電路復雜。常見的模擬電路有放大器、濾波器、振蕩器、調制解調器等。

一、模擬信號和數字信號。

在時間上和幅值上均是連續(xù)的信號稱為模擬信號，時間離散、數值也離散的信號稱為數字信號。隨著計算機的廣泛應用，絕大多數電子系統都采用計算機來對信號進行處理，由于計算機無法直接處理模擬信號，所以需要將模擬信號轉換成數字信號。

二、放大電路的類型和主要性能指標。

①電壓放大、電流放大、互阻放大和互導放大。電壓放大電路主要考慮電壓增益，電流放大電路主要考慮電流增益，需要將電流信號轉換為電壓信號可利用互阻放大電路，把電壓信號轉換成與之相應的電流輸出，這種電路為互導放大電路。這四種放大電路模型可實現相互轉換。

②輸入電阻、輸出電阻、增益、頻率響應和非線性失真。輸入電阻等于輸入電壓與輸入電流的比值，它的大小決定了放大電路從信號源吸取信號幅值的大小;輸出電阻的大小決定了它帶負載的能力，在信號源短路和負載開路情況下，在放大電路輸出端加一個測試電壓，相應產生一測試電流就能求得輸出電阻;增益實際上反映了放大電路在輸入信號控制下，將供電電源能量轉換為信號能量的能力;放大電路頻率響應指在輸入正弦信號情況下，輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應;由于元器件特性的非線性和放大電路工作電源受有限電壓的限制而造成的失真為非線性失真。

三、集成運算放大器簡介、組成和工作區(qū)域。

①集成運算放大器是一種高增益直接耦合放大器，它作為基本的電子器件，可以實現多種功能電路，如電子電路中的比例、求和、求差、積分和微分等模擬運算電路。

②它由輸入級差分放大、中間級電壓放大、輸出級功率放大和偏置電路四個部分組成。輸入級由差分式放大電路組成，利用它的電路對稱性可提高整個電路的性能(抑制溫漂和提高共模抑制比);中間電壓放大級的主要作用是提高電壓增益;輸出級的電壓增益為1，但能為負載提供一定的功率;電流源電路構成偏置電路和有源負載電路。

③運算放大器有兩個工作區(qū)域。在線性區(qū)它放大小信號;輸入為大信號時，它工作在非線性區(qū)，輸出電壓擴展至飽和值模電數電基礎知識點解析(圖1)。當使運放電路穩(wěn)定地工作在線性區(qū)，均需引入深度負反饋。

四、理想運放的模型。

①輸出電壓模電數電基礎知識點解析(圖2)的飽和極限值等于運放的電源電壓，即+模電數電基礎知識點解析(圖3)=模電數電基礎知識點解析(圖4)和-模電數電基礎知識點解析(圖5)=模電數電基礎知識點解析(圖6)模電數電基礎知識點解析(圖7)。

②運放的開環(huán)電壓增益很高，以至差分輸入電壓(模電數電基礎知識點解析(圖8))的值盡管很小，仍可驅使運放進入飽和區(qū)。

③與前述相反，若模電數電基礎知識點解析(圖9)未達到飽和極限，則差分輸入電壓(模電數電基礎知識點解析(圖10))必趨近于0值。當模電數電基礎知識點解析(圖11)處于模電數電基礎知識點解析(圖12)和模電數電基礎知識點解析(圖13)之間，則運放必將工作在線性區(qū)。

④內部的輸入電阻模電數電基礎知識點解析(圖14)的阻值很高，因而可近似認為它為無限大。

⑤內部的輸出電阻模電數電基礎知識點解析(圖15)的阻值很低乃至可近似認為它為零。

五、虛短和虛斷。

輸出通過負反饋的作用，使模電數電基礎知識點解析(圖16)自動地跟蹤模電數電基礎知識點解析(圖17)，使模電數電基礎知識點解析(圖18)，或模電數電基礎知識點解析(圖19)≈0，這種現象稱為虛假短路，簡稱虛短。由于同相和反相兩輸入端之間出現虛短現象，而運放的輸入電阻的阻值又很高，因而流經兩輸入端之間的模電數電基礎知識點解析(圖20)≈0，這種現象稱為虛斷。應當注意的是，虛短是本質的，虛斷是派生的。虛短和虛斷概念對分析由運放組成的各種線性應用電路非常重要，用它可求出運放電路輸出和輸入的函數關系。

六、PN結的形成及特性。

①PN結是半導體二極管和組成其他半導體器件的基礎，它是由P型半導體和N型半導體相結合而形成的。對純凈的半導體(如硅材料)摻入受主雜質或施主雜質，便可制成P型和N型半導體?？昭▍⑴c導電是半導體不同于金屬導電的重要特點。

②當PN結外加正向電壓(正向偏置)時，耗盡區(qū)變窄，有電流流過;而當反加方向電壓(反向偏置)時，耗盡區(qū)變寬，沒有電流流過或電流極小，這就是半導體二極管的單向導電性，也是二極管最重要的特性。

關于半導體和PN結往年面試試題(1-9)：

1、半導體材料制作電子器件與傳統的真空電子器件相比有什么特點?

答：頻率特性好、體積小、功耗小，便于電路的集成化產品的袖珍化，此外在堅固抗震可靠等方面也特別突出;但是在失真度和穩(wěn)定性等方面不及真空器件。

2、什么是本征半導體和雜質半導體?

答：純凈的半導體就是本征半導體，在元素周期表中它們一般都是中價元素。在本征半導體中按極小的比例摻入高一價或低一價的雜質元素之后便獲得雜質半導體。

3、空穴是一種載流子嗎?空穴導電時電子運動嗎?

答：不是，但是在它的運動中可以將其等效為載流子?？昭▽щ姇r等電量的電子會沿其反方向運動。

4、制備雜質半導體時一般按什么比例在本征半導體中摻雜?

答：按百萬分之一數量級的比例摻入。

5、什么是N型半導體?什么是P型半導體?當兩種半導體制作在一起時會產生什么現象?

答：多數載子為自由電子的半導體叫N型半導體。反之，多數載子為空穴的半導體叫P型半導體。P型半導體與N型半導體接合后便會形成P-N結。

6、PN結最主要的物理特性是什么?

答：單向導電能力和較為敏感的溫度特性。

7、PN結還有那些名稱?

答：空間電荷區(qū)、阻擋層、耗盡層等。

8、PN結上所加端電壓與電流是線性的嗎?它為什么具有單向導電性?

答：不是線性的，加上正向電壓時，P區(qū)的空穴與N區(qū)的電子在正向電壓所建立的電場下相互吸引產生復合現象，導致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長按指數規(guī)律增長，宏觀上呈現導通狀態(tài)，而加上反向電壓時，情況與前述正好相反，阻擋層變厚，電流幾乎完全為零，宏觀上呈現截止狀態(tài)。這就是PN結的單向導電特性。

9、在PN結加反向電壓時果真沒有電流嗎?

答：并不是完全沒有電流，少數載流子在反向電壓的作用下產生極小的反向漏電流。

七、二極管電路的簡化模型。

由于二極管是非線性器件，所以通常采用二極管的簡化模型來分析設計二極管電路。這些模型主要有理想模型、恒壓降模型、折線模型、小型號模型等。在分析電路的靜態(tài)或大信號情況時，根據輸入信號的大小，選用不同的模型;只有當信號很微小且有一靜態(tài)偏置時，才采用小信號模型。指數模型主要在計算機仿真模型中使用。

理想模型：正向偏置時，管壓降為0，反向偏置時，電阻為無窮大，電流為0。

恒壓降模型：二極管導通后，其管壓降認為是恒定的，且不隨電流而變。

折線模型：在恒壓降模型的基礎上，做一定的修正，即認為二極管的管壓降不是恒定的，而是隨著電流的增加而增加，在模型中用一個電池和一個電阻來作進一步的近似。

小信號模型：一般首先分析電路的靜態(tài)工作情況，求得靜態(tài)工作點Q;其次，根據Q點算出微變電阻模電數電基礎知識點解析(圖21);再次，根據小信號模型交流電路模型，求出小信號作用下電路的交流電壓、電流;最后與靜態(tài)值疊加，得到完整的結果。

八、BJT。

①雙極節(jié)型三極管簡稱BJT，是由兩個PN結組成的三端有源器件，分NPN和PNP兩種類型，它的三個端子分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。由于硅材料的熱穩(wěn)定性好，因而硅BJT得到廣泛應用。

②表征BJT性能的有輸入輸出特性，均稱之為V-I特性，其中輸出特性用得較多。從輸出特性上可以看出，用改變基極電流的方法可以控制集電極電流，因而BJT是一種電流控制器件。

③BJT的電流放大系數是它的主要參數，按電路組態(tài)的不同有共射極電流放大系數β和共基極電流放大系數α之分。為了保證器件的安全運行，還有幾項極限參數，如集電極最大允許功率損耗模電數電基礎知識點解析(圖22)和若干反向擊穿電壓，如模電數電基礎知識點解析(圖23)等，使用時應當予以注意。

④BJT在放大電路中有共射、共極和共基三種組態(tài)，根據相應的電路輸出量與輸入量之間的大小和相位的關系，分別將它們稱為反向電壓放大器、電壓跟隨器和電流跟隨器。三種組態(tài)中的BJT都必須工作在發(fā)射結正偏，集電結反偏的狀態(tài)。

九、放大電路的分析方法。

放大電路的分析方法有圖解法和小信號模型分析法，前者是承認電子器件的非線性，后者則是將非線性特性的局部線性化。通常使用圖解法求Q點，而用小信號模型分析法求電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。

十、 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題。

放大電路靜態(tài)工作點不穩(wěn)定的原因主要是由于受溫度的影響。常用的穩(wěn)定靜態(tài)工作點的電路有射極偏置電路等，它是利用反饋原理來實現的。

十一、 模擬集成電路種類。

運算放大器、寬頻帶放大器、功率放大器、模擬乘法器、模擬鎖相環(huán)、模-數和數-模轉換器、穩(wěn)壓電源和音像設備中常用的其他模擬集成電路等。

十二、 電流源電路。

電流源電路是模擬集成電路中的基本單元電路，其特點是直流電阻小，動態(tài)輸出電阻(小信號電阻)很大，并具有溫度補償作用。常用來作為放大電路的有源負載和決定放大電路各級Q點的偏執(zhí)電流。

十三、 差分式放大電路。

差分式放大電路是模擬集成電路的重要組成單元，特別是作為集成運放的輸入級，它既能放大直流信號，又能放大交流信號;它對差模信號具有很強的放大能力，而對共模信號卻具有很強的抑制能力。由于電路輸入(雙端、單端)、輸出(雙端、單端)方式的不同組合，共有四種典型電路。分析這些電路時，要著重分析兩邊電路輸入信號分量的不同，至于具體指標的計算與共射的單級電路基本一致。差分式放大電路要得到高的模電數電基礎知識點解析(圖24)(共模抑制比)，在電路結構上要求兩邊電路對稱;偏置電流源電路要有髙值的動態(tài)輸出電阻。

十四、 調制和解調。

調制和解調在通信、廣播、電視和遙控等領域中得到了廣泛的應用。利用模擬乘法器的功能很容易實現調制和解調功能。

調制 現以無線電調幅廣播為例來說明調幅原理。在這種調制過程中，一般情況下，音頻信號需用高頻信號通過無線方式來運載，這里高頻信號稱為載波信號，音頻信號稱為調制信號，將音頻信號“裝載”于高頻信號的過程稱為調制。

解調 調幅波的解調亦稱檢波，是調幅的逆過程，即從調幅波提取調制(音頻)信號的過程稱為解調。

十五、 放大電路中的噪聲和干擾。

放大電路中噪聲和干擾的產生和抑制是電子工程技術中的重要基礎知識。要制作高質量的放大器，不僅需要正確地設計電路，合理地選擇元器件，而且對干擾和噪聲的抑制應予以足夠的重視。

關于二極管、三極管、放大電路往年面試試題(10-47)：

10、二極管最基本的技術參數是什么?

答：最大整流電流。 11、二極管主要用途有哪些?

答：整流、檢波、穩(wěn)壓等。

12、晶體管是通過什么方式來控制集電極電流的?

答：通過電流分配關系。

13、能否用兩只二極管相互反接來組成三極管?為什么?

答：否;兩只二極管相互反接是通過金屬電極相接，并沒有形成三極管所需要的基區(qū)。

14、什么是三極管的穿透電流?它對放大器有什么影響?

答：當基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的電流就是穿透電流，它和集電極-基極反向漏電流都是由少數載流子的運動產生的，所以對溫度非常敏感，當溫度升高時二者都將急劇增大。從而對放大器產生不利影響。因此在實際工作中要求它們越小越好。

15、三極管的門電壓一般是多少?

答：硅管一般為0.5伏.鍺管約為0.2伏.

16、放大電路放大電信號與放大鏡放大物體的意義相同嗎?

答：不相同。

17、在三極管組成的放大器中，基本偏置條件是什么? 答：發(fā)射結正偏;集電結反偏。

18、三極管輸入輸出特性曲線一般分為幾個什么區(qū)域?

答：一般分為放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)。

19、放大電路的基本組態(tài)有幾種?它們分別是什么?

答：三種，分別是共發(fā)射極、共基極和共集電極。

2、在共發(fā)射極放大電路中，一般有哪幾種偏置電路?

答：有上基偏、分壓式和集-基反饋式。

21、靜態(tài)工作點的確定對放大器有什么意義?

答：正確地確定靜態(tài)工作點能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時還可以獲得最大的動態(tài)范圍，提高三極管的使用效率。

22、放大器的靜態(tài)工作點一般應該處于三極管輸入輸出特性曲線的什么區(qū)域?

答：通常應該處于三極管輸入輸出特性曲線的放大區(qū)中央。

23、在繪制放大器的直流通路時對電源和電容器應該任何對待?

答：電容器應該視為開路，電源視為理想電源。

24、放大器的圖解法適合哪些放大器?

答：一般適合共射式上基偏單管放大器和推挽式功率放大器。

25、放大器的圖解法中的直流負載線和交流負載線各有什么意義?

答：直流負載線確定靜態(tài)時的直流通路參數。交流負載線的意義在于有交流信號時分析放大器輸出的最大有效幅值及波形失真等問題。

26、如何評價放大電路的性能?有哪些主要指標?

答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項指標確定：增益、輸入輸出電阻、通頻帶、失真度、信噪比。

28、放大器的通頻帶是否越寬越好?為什么?

答：不!放大器通頻帶的寬度并不是越寬越好，關鍵是應該看放大器對所處理的信號頻率有無特別的要求!例如選頻放大器要求通頻帶就應該很窄，而一般的音頻放大器的通頻帶則比較寬。

29、放大器的輸入輸出電阻對放大器有什么影響?

答：放大器的輸入電阻應該越高越好，這樣可以提高輸入信號源的有效輸出，將信號源的內阻上所消耗的有效信號降低到最小的范圍。而輸出電阻則應該越低越好，這樣可以提高負載上的有效輸出信號比例。

30、設計放大器時，對輸入輸出電阻來說，其取值原則是什么?

答：高入低出。

31、放大器的失真一般分為幾類?

答：單管交流小信號放大器一般有飽和失真、截止失真和非線性失真三類、推挽功率放大器還可能存在交越失真。

32、放大器的工作點過高會引起什么樣的失真?工作點過低呢?

答：飽和失真、截止失真

33、放大器的非線性失真一般是哪些原因引起的?

答：工作點落在輸入特性曲線的非線性區(qū)、而輸入信號的極小值還沒有為零時會導致非線性失真。

38、影響放大器的工作點的穩(wěn)定性的主要因素有哪些?

答：元器件參數的溫度漂移、電源的波動等。

39、在共發(fā)射極放大電路中一般采用什么方法穩(wěn)定工作點?

答：引入電流串聯式負反饋。

40、單管放大電路為什么不能滿足多方面性能的要求?

答：放大能力有限;在輸入輸出電阻方面不能同時兼顧放大器與外界的良好匹配。

41、耦合電路的基本目的是什么?

答：讓有用的交流信號順利地在前后兩級放大器之間通過，同時在靜態(tài)方面起到良好地隔離。42、多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式?

答：一般有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合幾種方式

43、多級放大電路的總電壓增益等于什么?

答：等于各級增益之乘積。

44、多級放大電路輸入輸出電阻等于什么?

答：分別等于第一級的輸入電阻和末級的輸出電阻。

45、直接耦合放大電路的特殊問題是什么?如何解決?

答：零點漂移是直接耦合放大電路最大的問題。最根本的解決方法是用差分放大器。

46、為什么放大電路以三級為最常見? 答：級數太少放大能力不足，太多又難以解決零點漂移等問題。

47、什么是零點漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?

答：放大器的輸入信號為零時其輸出端仍舊有變化緩慢且無規(guī)律的輸出信號的現象。生產這種現象的主要原因是因為電路元器件參數受溫度影響而發(fā)生波動從而導致Q點的不穩(wěn)定，在多級放大器中由于采用直接耦合方式，會使Q點的波動逐級傳遞和放大。

十六、 反饋的基本概念和分類。

幾乎在所有實用的放大電路中都要引入負反饋。反饋是指把輸出電壓或輸出電流的一部分或全部通過反饋網絡，用一定的方式回送到放大電路的輸入回路，以影響輸入電量的過程。反饋網絡與基本放大電路一起組成一個閉合環(huán)路。通常假設反饋環(huán)內的信號是單向傳輸的，即信號從輸入到輸出的正向傳輸只經過基本放大電路，反饋網絡的正向傳輸作用被忽略;而信號從輸出到輸入的反向傳輸只經過反饋網絡，基本放大電路的反向傳輸作用被忽略。

分類： 直流反饋和交流反饋 正反饋和負反饋 串聯反饋和并聯反饋 電壓反饋和電流反饋。

十七、 負反饋放大電路的四種組態(tài)。

電壓串聯負反饋 電壓并聯負反饋 電流串聯負反饋 電流并聯負反饋

十八、 負反饋對放大電路性能的影響。

引入負反饋后，雖然使放大電路的閉環(huán)增益模電數電基礎知識點解析(圖25)(=模電數電基礎知識點解析(圖26))減小，但是放大電路的許多性能指標得到了改善，如提高了放大電路增益的穩(wěn)定性，減小了非線性失真，抑制了干擾和噪聲，串聯負反饋使輸入電阻提高，并聯負反饋使輸入電阻降低，電壓負反饋降低了輸出電阻，電流負反饋使輸出電阻增加。

十九、 深度負反饋條件下的近似計算。

在深度負反饋條件下，利用“虛短、虛斷”概念可求四種反饋放大電路的閉環(huán)增益或閉環(huán)電壓增益。

二十、 負反饋放大電路的穩(wěn)定性。

引入負反饋可以改善放大電路的許多性能，而且反饋越深，性能改善越顯著。但由于電路中存在電容等電抗性元件，它們的阻抗隨信號頻率而變化，因而使模電數電基礎知識點解析(圖27)模電數電基礎知識點解析(圖28)的大小和相位都隨頻率而變化，當幅值條件|模電數電基礎知識點解析(圖29)|≥1及相位條件模電數電基礎知識點解析(圖30)+模電數電基礎知識點解析(圖31)=(2n+1)×180°同時滿足時，電路就會從原來的負反饋變成正反饋而產生自激振蕩。通常采用頻率補償法來消除自激振蕩。

關于反饋往年面試試題)(48-55)：

48、什么是反饋?什么是直流反饋和交流反饋?什么是正反饋和負反饋?

答：輸出信號通過一定的途徑又送回到輸入端被放大器重新處理的現象叫反饋。如果信號是直流則稱為直流反饋;是交流則稱為交流反饋，經過再次處理之后使放大器的最后輸出比引入反饋之前更大則稱為正反饋，反之，如果放大器的最后輸出比引入反饋之前更小，則稱為負反饋。

49、為什么要引入反饋? 答：總的說來是為了改善放大器的性能，引入正反饋是為了增強放大器對微弱信號的靈敏度或增加增益;而引入負反饋則是為了提高放大器的增益穩(wěn)定性及工作點的穩(wěn)定性、減小失真、改善輸入輸出電阻、拓寬通頻帶等等。

50、交流負反饋有哪四種組態(tài)?

答：分別是電流串聯、電流并聯、電壓串聯、電壓并聯四種組態(tài)。

51、放大電路中引入電流串聯負反饋后，將對性能產生什么樣的影響?

答：對電壓增益有削弱作用、提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、提高輸入電阻、提高輸出電阻等。

52、放大電路中引入電壓串聯負反饋后，將對性能產生什么樣的影響?

答：對電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、降低輸出電阻等。

54、放大電路中引入電流并聯負反饋后，將對性能產生什么樣的影響?

答：對電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、提高低輸出電阻等。

55、放大電路中引入電壓并聯負反饋后，將對性能產生什么樣的影響?

答：對電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、降低低輸出電阻等。

二十一、 功率放大電路。

功率放大電路是在大信號下工作，通常采用圖解法進行分析。研究的重點是如何在允許失真的情況下，盡可能提高輸出功率和效率。

各種功率放大電路：

模電數電基礎知識點解析(圖32)

二十二、 濾波電路的基本概念和分類

濾波電路是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制無用頻率信號的電子裝置?？梢苑譃榈屯?、高通、帶通和帶阻四種類型。

二十三、 正弦波振蕩電路。

① 振幅平衡條件|模電數電基礎知識點解析(圖33)|=AF=1及相位平衡條件模電數電基礎知識點解析(圖34)+模電數電基礎知識點解析(圖35)=2nπ是正弦波振蕩電路產生持續(xù)振蕩的兩個條件。

②按結構來分 ，正弦波振蕩電路主要有RC型和LC型兩大類，他們的基本組成包括可進行正常工作的放大電路模電數電基礎知識點解析(圖36)，能滿足相位平衡條件的反饋網絡模電數電基礎知識點解析(圖37)，其中模電數電基礎知識點解析(圖38)或模電數電基礎知識點解析(圖39)兼有選頻特性。一般從相位和幅度平衡條件來計算振蕩頻率和放大電路所需的增益。而石英晶體振蕩器是LC振蕩電路的一種特殊形式。由于晶體的電路模型中等效諧振回路的Q值很高，因而振蕩頻率有很高的穩(wěn)定性。

二十四、 非正弦信號產生電路。

方波產生電路 鋸齒波產生電路 三角波產生電路。通常由比較器、反饋網絡和積分電路等組成。

電壓比較器不僅是波形產生電路中的常用的基本單元，也廣泛用于測控系統和電子儀器中。估算門限電壓應抓住電壓模電數電基礎知識點解析(圖40)使輸出電壓模電數電基礎知識點解析(圖41)發(fā)生跳變的臨界條件：比較器的兩輸入端電壓近似相等，即模電數電基礎知識點解析(圖42)約等于模電數電基礎知識點解析(圖43)

二十五、 流穩(wěn)壓電源。

在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源變壓器是將交流電網220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變成脈動的直流電壓。由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網電壓波動(一般有±10%左右的波動)、負載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當電網電壓波動、負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。

數電

一、數字邏輯概論。

①由于模擬信息具有連續(xù)性，實用上難于存儲、分析和傳輸;應用二值數字邏輯構成的數字電路或數字系統較易克服這些困難。其實質是利用數字1和0來表示信息。

②用0和1組成的二進制數可以表示數量的大小，也可以表示對立的兩種邏輯狀態(tài)。數字系統中常用二進制數來表示數值。所謂二進制是以2為基數的計數體制。

③十六進制是二進制的簡寫，它是以16為基數的計數體制，常用于數字電子技術、微處理器、計算機和數據通信中。任意一種格式的數可以在十六進制、二進制和十進制之間相互轉換。

④與十進制數類似，二進制數也有加、減、乘、除四種運算，加法是各種運算的基礎。二進制數可以用原碼、反碼或補碼表示。在數字系統或計算機中常用二進制補碼表示有符號的數，并進行相關運算。

⑤特殊二進制碼常用來表示十進制數。例如8421碼、2421碼、5421碼、余3碼、余3循環(huán)碼、格雷碼等。也有用7位二進制數來表示符號-數字混合碼，如ASCII碼。

⑥與、或、非是邏輯運算中的三種基本運算，其他的邏輯運算可以由這三種基本運算構成。數字邏輯是計算機的基礎。邏輯函數的表示方法有真值表、邏輯函數表達式、邏輯圖、波形圖和卡諾圖等。

二、邏輯函數的卡諾圖化簡法。

最小項：n個變量模電數電基礎知識點解析(圖44)、模電數電基礎知識點解析(圖45)、. . .、模電數電基礎知識點解析(圖46)的最小項是n個因子的乘積，每個變量都以它的原變量或非變量的形式在乘積項中出現，且僅出現一次。

卡諾圖：一個邏輯函數的卡諾圖就是將此函數的最小項表達式中的各最小項相應地填入一個特定的方格圖內，此方格圖稱為卡諾圖。

用卡諾圖化簡邏輯函數：將邏輯函數寫成最小項表達式;按最小項表達式填卡諾圖，凡式中包含了的最小項，其對應方格填1，其余方格填0;合并最小項，即將相鄰的1方格圈成一組(包圍圈)，每一組含模電數電基礎知識點解析(圖47)個方格，對應每個包圍圈寫成一個新的乘積項;將所有包圍圈對應的乘積項相加。

三、邏輯門電路的主要技術參數。

輸入和輸出高、低電平的最大值或最小值，噪聲容限，傳輸延遲時間，功耗，延遲-功耗積，扇入數和扇出數等。

四、CMOS門和TTL門電路比較。

CMOS邏輯門電路是目前應用最廣泛的邏輯門電路。其優(yōu)點是集成度高，功耗低，扇出數大(指帶同類門負載)，噪聲容限亦大，開關速度較高。

TTL電路速度快，傳輸延遲時間短，但是功耗大。

五、邏輯門電路應用中的抗干擾問題。

①多余輸入端的處理措施

一般不讓多余的輸入端懸空，以防止干擾信號引入。處理方法一是將它與其他輸入端并接在一起，二是根據邏輯要求，與門或者與非門的多余輸入端通過1-3kΩ電阻接正電源，對CMOS電路可直接接正電源?；蜷T或或非門的多余輸入端直接接地。

②去耦合濾波電容

用10-100μF的大電容器接在直流電源和地之間，濾除干擾信號。除此以外，對于每一集成芯片的電源與地之間接一個0.1μF的電容器以濾除開關噪聲。

③接地和安裝工藝

將電源地和信號地分開。

六、組合邏輯電路定義、分析和設計。

①對于一個邏輯電路，其輸出狀態(tài)在任何時刻只取決于同一時刻的輸入狀態(tài)，而與電路原來的狀態(tài)無關，這種電路被定義為組合邏輯電路。

②分析組合邏輯電路的步驟大致如下：

根據邏輯電路，從輸入到輸出，寫出各級邏輯函數表達式，直到寫出最后輸出端與輸入信號的邏輯函數表達式;

將各邏輯函數表達式化簡和變換，以得到最簡單的表達式;

根據化簡后的邏輯表達式列出真值表;

根據真值表和簡化后的邏輯表達式對邏輯電路進行分析，最后確定其功能。

③組合邏輯電路的設計步驟大致如下：

明確實際問題的邏輯功能，并確定輸入輸出變量及表示符號;

根據對電路邏輯功能的要求，列出真值表;

由真值表寫出邏輯表達式;

簡化和變換邏輯表達式，從而畫出邏輯圖。

七、組合邏輯電路中競爭冒險的消除方法。

①發(fā)現并消去互補相乘項。

例如，函數式F=(A+B)(模電數電基礎知識點解析(圖48)+C),在B=C=0時，F=A模電數電基礎知識點解析(圖49)，可能出現競爭冒險，若將式子變換為F=A模電數電基礎知識點解析(圖50)+AC+模電數電基礎知識點解析(圖51)B+BC=AC+模電數電基礎知識點解析(圖52)B+BC，便可以消去競爭冒險。

②增加乘積項以避免互補項相加。

③輸出端并聯電容器。

八、典型的中規(guī)模組合邏輯器件。

包括編碼器、譯碼器、數據選擇器、數值比較器、加法器和算術邏輯運算單元等。這些組合邏輯器件除了具有其基本功能外，通常還具有輸入使能、輸出使能、輸入擴展、輸出擴展功能，使其功能更加靈活，便于構成較復雜的邏輯系統。

九、鎖存器和觸發(fā)器。

①鎖存器和觸發(fā)器都是具有存儲功能的邏輯電路，是構成時序電路的基本邏輯單元。每個鎖存器或觸發(fā)器都能存儲1位二值信息，所以又稱為存儲單元或記憶單元。

②鎖存器是對脈沖電平敏感的電路，它們在一定電平作用下改變狀態(tài)?；維R鎖存器由輸入信號電平直接控制其狀態(tài)，傳輸門控或邏輯門控鎖存器在使能電平作用下由輸入信號決定其狀態(tài)。在使能信號作用期間，門控鎖存器輸出跟隨輸入信號變化而變化。

③觸發(fā)器是對時鐘脈沖邊沿敏感的電路，根據不同的電路結構，它們在時鐘脈沖的上升沿或下降沿作用下改變狀態(tài)。目前流行的觸發(fā)器電路主要有主從、維持阻塞和利用傳輸延遲等幾種結構，它們的工作原理各不相同。

④觸發(fā)器按邏輯功能分類有D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T(T′)觸發(fā)器和SR觸發(fā)器。它們的功能可用特性表、特性方程和狀態(tài)圖來描述。觸發(fā)器的電路結構和邏輯功能沒有必然聯系。例如JK觸發(fā)器既有主從結構的，也有維持阻塞或利用傳輸延遲結構的。每一種邏輯功能的觸發(fā)器都可以通過增加門電路和適當的外部連線轉換為其他功能的觸發(fā)器。

十、 時序邏輯電路概念、分析和設計。

①時序邏輯電路一般由組合電路和存儲電路兩部分構成。它們在任一時刻的輸出不僅是當前輸入信號的函數，而且還與電路原來的狀態(tài)有關。時序電路可分為同步和異步兩大類。邏輯方程組、狀態(tài)表、狀態(tài)圖和時序圖從不同方面表達了時序電路的邏輯功能，是分析和設計時序電路的主要依據和手段。

②時序電路的分析，首先按照給定電路列出各邏輯方程組、進而列出狀態(tài)表、畫出狀態(tài)圖和時序圖，最后分析得到電路的邏輯功能。

③同步時序邏輯電路的設計，首先根據邏輯功能的需求，導出原始狀態(tài)圖或原始狀態(tài)表，有必要時需進行狀態(tài)化簡，繼而對狀態(tài)進行編碼，然后根據狀態(tài)表導出激勵方程組和輸出方程組，最后畫出邏輯圖完成設計任務。

十一、 典型的時序集成電路。

包括計數器和寄存器，應用這些集成電路器件，能設計出各種不同功能的電子系統。

十二、 脈沖波形的變換和產生。

在數字電路中，常常需要各種脈沖波形，例如時序電路中的時鐘脈沖、控制過程中的定

時信號等。這些脈沖信號的獲取，通常有兩種方法：一種是將已有的非脈沖波 形 通過

波形變換電路獲得;另一種則是采用脈沖信號產生電路直接得到。

集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為非重復觸發(fā)和可重復觸發(fā)兩大類，在暫穩(wěn)態(tài)期間，出現的觸發(fā)信號對非重復觸發(fā)單穩(wěn)電路沒有影響，而對可重復觸發(fā)單穩(wěn)電路可起到連續(xù)觸發(fā)的 作用。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以作為定時、延時和噪聲消除電路。

施密特觸發(fā)器實質上是具有滯后特性的邏輯門，它有兩個閾值電壓。電路狀態(tài)與輸入電壓有關，不具備記憶功能。施密特觸發(fā)器可用在波形變換、整形和抗干擾、幅度鑒別中。

多諧振蕩器是一種在接通電源后，就能產生一定頻率和一定幅度矩形波的自激振蕩器，常作為脈沖信號源。在頻率穩(wěn)定性要求較高的場合通常采用石英晶體振蕩器。

定時器是一種廣泛應用的集成器件，多用于脈沖產生、整形及定時等。除555定時器外，目前還有556(雙定時器)、558(四定時器)等。

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