1、数字电子技术重要知识点汇总一、主要知识点总结和要求1 数制、编码其及转换：要求： 能熟练在 10 进制、2 进制 、8 进制、16 进制、8421BCD、格雷码之间进行相互转换。举例 1：（37.25） 10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD解：（37.25） 10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD2逻辑门电路：(1)基本概念1）数字电路中晶体管作为开关使用 时，是指它的工作状态处于 饱和状态和截止状态。2） TTL 门电路典型高电平为 3.6 V，典型低电平为 0.3 V。3） OC 门和 OD
2、 门具有线与功能。4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用 。高阻态、高电平、低电平 。5）门电路参数：噪声容限 VNH 或 VNL、扇出系数 No、平均传输时间 tpd。要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握 OC 门和 OD 门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。举例 2：画出下列电路的输出波形。解：由逻辑图写出表达式为： ，则输出 Y 见上。CBAY3基本逻辑运算的特点：与 运 算：见零为零，全 1 为 1；或 运 算：见 1 为 1，全零为零；与非运算：见零为 1，全 1 为零；或非运算：见 1 为零，全零为 1；异或运算：相异为 1，相同为零 ；同或运算
3、：相同为 1，相异为零 ；非 运 算：零 变 1， 1 变 零；要求：熟练应用上述逻辑运算。4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非 3 种运算符连接起来所构成的式子。卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换
4、条件的图形称为状态图。要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。5逻辑代数运算的基本规则 反演规则：对于任何一个逻辑表达式 Y，如果将表达式中的所有“”换成“” ，“”换成“” ， “0”换成“1” ， “1”换成“0” ， 原变量换成反变量，反变量换成原原变量换成反变量，反变量换成原变量变量，那么所得到的表达式就是函数 Y 的反函数 Y（或称补函数） 。这个规则称为反演规则。对偶规则：对于任何一个逻辑表达式 Y，如果将表达式中的所有“”换成“” ， “”换成“” ， “0”换成“1” ， “1”换成“0 ”，而 变量保持不变变量保持不变，则可得到的一个新的
5、函数表达式 Y ，Y 称为函 Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求：熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。举例 3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数解：反函数： ；对偶函数：6逻辑函数化简要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。公式法化简：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数。举例 4：用公式化简逻辑函数： CBABCY1解：图形化简：逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表示，利用卡诺图来化简逻辑函数。 （主要适合于 3 个或 4 个变量的化简）举例 5：用卡诺图化简逻辑函数： )6,4()7,320(),( dmCBAY解：画出
6、卡诺图为则 BCY7触发器及其特性方程1）触发器的的概念和特点：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。其具有如下特点：它有两个稳定的状态：0 状态和 1 状态；在不同的输入情况下，它可以被置成 0 状态或 1 状态，即两个稳态可以相互转换 ；当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。具有记忆功能2）不同逻辑功能的触发器的特性方程为：EDCBA )(EDBAY)(EDCBAY RS 触发器： ，约束条件为：RS0，具有置 0、置 1、保持功能。nnQRS1JK 触发器： ，具有置 0、置 1、保持、翻转功能。KJD 触发器： ，具有置 0、置 1 功能。n1T 触发器： ，具有保持、翻转功能
7、。nnQTQT触发器： (计数工作状态)， 具有翻转功能。n1要求：能根据触发器（重点是 JK-FF 和 D-FF）的特性方程熟练地画出输出波形。举例 6：已知 J，K-FF 电路和其输入波形，试画出8脉冲产生和整形电路1)施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。要求：会根据输入波形画输出波形。特点：具有滞回特性，有两个稳态，输出仅由输入决定，即在输入信号达到对应门限电压时触发翻转，没有记忆功能。2)多谐振荡器是一种不需要输入信号控制，就能自动产生矩形脉冲的自激振荡电路。特点：没有稳态，只有两个暂稳态，且两个暂稳态能自动转换。3)单稳态触发器在输入负脉冲作用
8、下，产生定时、延时脉冲信号，或对输入波形整形。特点：电路有一个稳态和一个暂稳态。在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。要求：熟练掌握 555 定时器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画输出波形。举例 7：已知施密特电路具有逆时针的滞回特性，试画出输出波形。解：9A/D 和 D/A 转换器1）A/D 和 D/A 转换器概念：模数转换器：能将模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器，简称 A/D 转换器或ADC。由采样、保持、量化、编码四部分构成。数模转换器：能将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转
9、换器，简称 D/A 转换器或DAC。由基准电压、变换网络、电子开关、反向求和构成。ADC 和 DAC 是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。2）D/A 转换器的分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为 n 位的 D/A 转换器中，输出电压能区分 2n 个不同的输入二进制代码状态，能给出 2n 个不同等级的输出模拟电压。分辨率也可以用 D/A 转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。举例 8：10 位 D/A 转换器的分辨率为：3）A/D 转换器的分辨率 A/D 转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。举例 9：输入模拟电
10、压的变化范围为 05V，输出 8 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V28 20mV；而输出 12 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为 5V212 1.22mV。10常用组合和时序逻辑部件的作用和特点组合逻辑部件：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器。时序逻辑部件：计数器、寄存器。要求：掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器、计数器、寄存器的定义，功能和特点。举例 10：能对两个 1 位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为半加器。模电复习资料第一章 半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅 Si、锗 G
11、e)。2.特性-光敏、热敏和掺杂特性。3.本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 两种载流子 -带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子） 。*N 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴） 。6. 杂质半导体的特性 *载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 1.1023210*转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型
12、为另外一种杂质半导体。7. PN 结* PN 结的接触电位差-硅材料约为 0.60.8V，锗材料约为 0.20.3V。* PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。8. PN 结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性-正向导通，反向截止。*二极管伏安特性-同结。 *正向导通压降-硅管 0.60.7V，锗管 0.20.3V。*死区电压-硅管 0.5V，锗管 0.1V。3.分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V 阳 V 阴 ( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V 阳 V 阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V 阳 V 阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。 *三种模型 微变
13、等效电路法3. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性-正常工作时处在 PN 结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。第二章 三极管及其基本放大电路一. 三极管的结构、类型及特点1.类型-分为 NPN 和 PNP 两种。2.特点-基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。 二. 三极管的工作原理1. 三极管的三种基本组态2. 三极管内各极电流的分配* 共发射极电流放大系数 (表明三极管是电流控制器件式子 称为穿透电流。3. 共射电路的特性曲线*输入特性曲线-同二极管。* 输出特性曲线(饱和管压降，用 UCES表示放大区
14、-发射结正偏，集电结反偏。 截止区-发射结反偏，集电结反偏。4. 温度影响温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高 ICBO、 ICEO 、 IC以及 均增加。三. 低频小信号等效模型（简化）hie-输出端交流短路时的输入电阻，常用 rbe表示； hfe-输出端交流短路时的正向电流传输比，常用 表示；四. 基本放大电路组成及其原则1. VT、 VCC、 Rb、 Rc 、 C1、 C2的作用。2.组成原则-能放大、不失真、能传输。五. 放大电路的图解分析法1. 直流通路与静态分析*概念-直流电流通的回路。*画法-电容视为开路。*作用-确定静态工作点*直流负载线-由 VCC=ICRC+UCE 确定
15、的直线。*电路参数对静态工作点的影响1）改变 Rb ： Q 点将沿直流负载线上下移动。 2）改变 Rc ： Q 点在 IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。 3）改变 VCC：直流负载线平移， Q 点发生移动。 2. 交流通路与动态分析*概念-交流电流流通的回路*画法-电容视为短路,理想直流电压源视为短路。 *作用-分析信号被放大的过程。*交流负载线- 连接 Q 点和 V CC点 V CC= UCEQ+ICQR L的 直线。 3. 静态工作点与非线性失真（1）截止失真*产生原因- Q 点设置过低 *失真现象-NPN 管削顶，PNP 管削底。*消除方法-减小 Rb，提高 Q。（2） 饱和失真*产生
16、原因- Q 点设置过高 *失真现象-NPN 管削底，PNP 管削顶。*消除方法-增大 Rb、减小 Rc、增大 VCC 。 4. 放大器的动态范围（1） Uopp-是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。 （2）范围*当（ UCEQ UCES）（ VCC UCEQ ）时，受截止失真限制， UOPP=2UOMAX=2ICQRL。*当（ UCEQ UCES）（ VCC UCEQ ）时，受饱和失真限制， UOPP=2UOMAX=2 （ UCEQ UCES） 。*当（ UCEQ UCES）（ VCC UCEQ ） ，放大器将有最大的不失真输出电压。 六. 放大电路的等效电路法1. 静态分析（1）静态工作点
17、的近似估算（2） Q 点在放大区的条件欲使 Q 点不进入饱和区，应满足 RB Rc 。2. 放大电路的动态分析 * 放大倍数* 输入电阻* 输出电阻7. 分压式稳定工作点共射放大电路的等效电路法1静态分析2动态分析*电压放大倍数在 Re 两端并一电解电容 Ce 后输入电阻在 Re 两端并一电解电容 Ce 后* 输出电阻八. 共集电极基本放大电路1静态分析2动态分析* 电压放大倍数* 输入电阻* 输出电阻3. 电路特点* 电压放大倍数为正，且略小于 1，称为射极跟随器，简称射随器。* 输入电阻高，输出电阻低。第三章 场效应管及其基本放大电路一. 结型场效应管（ JFET ）1.结构示意图和电路符号
