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1、考试基本数据考试基本数据n考试时长：考试时长：120分钟；分钟；n考试题型：考试题型：计算、证明、逻辑图分析和芯计算、证明、逻辑图分析和芯片逻辑连线图等客观题；片逻辑连线图等客观题；n考试用品：考试用品：可以携带仅具有计算功能的计可以携带仅具有计算功能的计算器；算器；n注意事项：注意事项：计算、证明题要求过程，仅结计算、证明题要求过程，仅结果该题无成绩；果该题无成绩；n备注：备注：考场要求，按教务处规定执行。考场要求，按教务处规定执行。第一章第一章 电路及其分析方法电路及其分析方法一、基本概念一、基本概念R =uin电阻：电阻：n电感：电感：L=iN 电阻不是储能器件，电阻不是储能器件，R的单
2、位是的单位是或或k。电感是储能器件，电感是储能器件，L的单位是的单位是H或或mH。tiLudd （电压和电流是关联参考方电压和电流是关联参考方向，电压与电流同相向，电压与电流同相）（电压和电流是关联参考方电压和电流是关联参考方向，电压超前电流向，电压超前电流90 ）n电容：电容：uqC 电容是储能器件，电容是储能器件，C的单位是的单位是F。F10pF1F,10nF1F,10F112 96 tuCidd （电压和电流是关联参考方电压和电流是关联参考方向，电压滞后电流向，电压滞后电流90 ）n电源：电源：理想电压源：理想电压源：输出电压恒定，电流由外电路决定。输出电压恒定，电流由外电路决定。理想电
3、流源：理想电流源：输出电流恒定，电压由外电路决定。输出电流恒定，电压由外电路决定。n电位：电位：电路中的电位与参考点选择有关，电压与电路中的电位与参考点选择有关，电压与参考点的选择无关。参考点的选择无关。n功率：功率：P =UI（U与与I为关联参考方向）为关联参考方向）P = UI（U与与I为非关联参考方向）为非关联参考方向）P为负值，是为负值，是电源电源，发出功率，发出功率P为正值，是为正值，是负载负载，取用功率。，取用功率。n暂态过程：暂态过程：电路中含有储能元件及电路发生换路。电路中含有储能元件及电路发生换路。二、基本定律二、基本定律nKVL、KCL：在任一瞬间流入结点电流的在任一瞬间流
4、入结点电流的 和等于从该结点流出电流的和。和等于从该结点流出电流的和。在任一瞬间，沿任一回路循在任一瞬间，沿任一回路循 行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。电压参考方向与回路的循行方向一致为正，否则为负。电压参考方向与回路的循行方向一致为正，否则为负。三、基本电路分析方法三、基本电路分析方法IbEUR0RL+_+_aIURLR0+IS R0U n电源等效变换：电源等效变换：利用电压源与电流源模型的等效变换，求某一利用电压源与电流源模型的等效变换，求某一支路的电流或电压。支路的电流或电压。n戴维宁定理：戴维宁定理：适用于求某一支路的电压和电流。适用于求
5、某一支路的电压和电流。应用戴维宁定理：求开路电压应用戴维宁定理：求开路电压UO和等效电阻和等效电阻R0。求求UO时要注意它的方向，时要注意它的方向， 求求R0时要注意除源。时要注意除源。n叠加定理：叠加定理：应用叠加原理：当电压源不作用时应视其短路，应用叠加原理：当电压源不作用时应视其短路，而电流源不作用时则应视其开路。而电流源不作用时则应视其开路。注意各分电量与总电量的方向。注意各分电量与总电量的方向。n三要素法：三要素法：换路定则换路定则一阶电路的一阶电路的三要素法三要素法 tffftf e)()0()()(四、题型分析四、题型分析n用戴维宁定理求支路电流用戴维宁定理求支路电流（可能性：（
6、可能性：90%）例例1：已知：已知R1 = R3 = 2 ，R2= 5 ，R4= 8 ，R5=14 ，E1= 8V，E2= 5V， IS= 3A。求图示电路中的电流求图示电路中的电流I。E1R3R4R1+R2E2ISIR5+E1R3R4R1+R2E2ISIR5+E1+U0ABR3R1+R2E2IS+R5I3(1)(1)求求UO= 14VUO = I3 R3 E2 + IS R2 解：解： I3 =R1 + R3E1= 2A例例1：求图示电路：求图示电路 中的电流中的电流I。已知已知R1 = R3 = 2 ，R2= 5 ，R4= 8 ，R5=14 ，E1= 8V，E2= 5V， IS= 3A。E
7、1R3R4R1+R2E2ISIR5+ABR3R1R2ISE1+E2+(1)(1)UO = 14V解：解：(2)求求R0R0 = (R1/R3)+ R5+ R2= 20 (3)求求IR0 + R4E = 0.5AI =R0R5UO=ER4R0+IBA例例1：求图示电路：求图示电路 中的电流中的电流I。已知已知R1 = R3 = 2 ，R2= 5 ， R4= 8 ，R5=14 ，E1= 8V，E2= 5V， IS= 3A。例例2：用戴维南定理求图中用戴维南定理求图中A、B两点的电压两点的电压UAB。+10 5 10 5 9V3A10 0.5A+10 5 10 5 9V3A10 0.5A例例2：用戴
8、维南定理求图中：用戴维南定理求图中A、B两点的电压两点的电压UAB。+10 5 10 5 9V3A10 0.5A10 +30V+5 5 9V10 例例2：用戴维南定理求图中：用戴维南定理求图中A、B两点的电压两点的电压UAB。+10 5 10 5 9V3A10 0.5AR0 = RAB=2(10/5) =20/3 UAB=0.520/3+13 =16.33V0.5A3. 求求UAB20/3 AB13V例例3 电路如图电路如图1-1所示，试用戴维宁定理求解所示，试用戴维宁定理求解8电阻支路的电流，并标明方向。电阻支路的电流，并标明方向。图图1-112V2834620V24V4AAB断开断开AB支
9、路且左边电压源换成电流源合并、支路且左边电压源换成电流源合并、化简。结果如下图：化简。结果如下图：解：解：12V2346UAB8AAB2346UAB8AABII1I2（1）电流源单独作用）电流源单独作用根据叠加原理，当电流源单独作用时：根据叠加原理，当电流源单独作用时：2346UAB8AABII1I2AAI68266AAI263661AAI26932VIUA1231VIUB422VUUUBAAB841212V2346U”ABABI”当电压源单独作用时当电压源单独作用时AAI26/6312 VUA6 VUB2 VUUUBAAB826 VUUUABABAB088 -UAB两端的等效内阻两端的等效内
10、阻2346AB24/)23/6(ABR8220VABIAAIBA22820n暂态过程暂态过程（可能性：（可能性：90%） 例例1 在下图中，已知在下图中，已知U1= 3V，U2=6V，R1= 1k ， R2= 2k ，C = 3 F，t 0时电路已处于稳态。时电路已处于稳态。用三要素法求用三要素法求 t0 时的时的 uC(t) 。R2R1 U1C +1+uCU2 +2t=0S例例1 在下图中，已知在下图中，已知U1= 3V，U2=6V，R1= 1k ， R2= 2k ，C = 3 F，t 0时电路已处于稳态。时电路已处于稳态。用三要素法求用三要素法求 t0 时的时的 uC(t) 。 解解 先确
11、定先确定uC(0+) uC( )和时间常数和时间常数 R2R1 U1C +1+uCU2 + t0 时电路已处时电路已处于稳态，意味着电于稳态，意味着电容相当于开路。容相当于开路。2t=0SV22132)0()0(2112CC RRURuuV42162)(2122C RRURuR2 U1C +1+uCU2 +2t=0SR1V2)0(C uV4)(C ums23323)2/1()/(21 CRR /CCCCe)()0()()(tuuutu R0 是从电容是从电容 C 两端看进去的等效电阻。两端看进去的等效电阻。例例1 在下图中，已知在下图中，已知U1= 3V，U2=6V，R1= 1k ， R2=
12、2k ，C = 3 F，t 3V时，时，D导通，导通，uo = 3Vui 3V时，时，D截止，截止，uo= ui ；DE3VRuiuo uRuD例例3. 理想二极管电路如图理想二极管电路如图1，求输出，求输出 Uo 。图图16VRD1 D2+Uo 9V1. 理想二极管电路如图理想二极管电路如图1，求输出，求输出 Uo 。UD1= 9V，UD2= - -6 - - (- -9) = 3VD1 优先导通，优先导通， Uo= 0V此时此时 UD2= - -6 - - 0 = - -6V， D2 截止截止图图16VRD1 D2+Uo 9V例例4根据下图所示电路中，已知根据下图所示电路中，已知RL1=1
13、0k，RL2=100，计算，计算uo1与与uo2的平均值的平均值Uo1与与Uo2，并画出，并画出uo1与与uo2波形。波形。+uo270V10V10VD3D1D2RL1RL2+uo1VUO36)1070(45. 01VUO9109 . 02 t 0 2 -802 t 0 2 102图55VD+ui RE+uo + uD uit10V10V0uot0t0uD解（解（）当当ui时，加正向电压，二极管导通，时，加正向电压，二极管导通， uD =0V， uo ui（）当当ui时，加反向电压，二极管截止通，时，加反向电压，二极管截止通， uD=ui-E uoV-V15V例例5.电路如图电路如图5所示，设
14、所示，设D为理想二极管，试根据输入电压为理想二极管，试根据输入电压ui波形，波形，画出电压画出电压uo和和uD的波形，并标出波形的幅值的波形，并标出波形的幅值 。第十章第十章 基本放大电路基本放大电路静态放大电路；静态放大电路；动态微变等效电路；动态微变等效电路；动态放大电路；动态放大电路；三极管基本放大电路组成；三极管基本放大电路组成；基本放大电路静态分析基本放大电路静态分析 放大电路没有输入信号时的工作状态放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态称为静态。静态分析静态分析是要确定放大电路的静态值是要确定放大电路的静态值(直流值直流值) IB 、IC 和和UCE。CCB2B1B22B2BUR
15、RRIRV VB与晶体管的参数无关，基本不受温度与晶体管的参数无关，基本不受温度影响，而仅为影响，而仅为RB1和和RB2的分压所决定。的分压所决定。EEBEBBEIRVVVU 若使若使BEBUV EBEBEBECRVRUVII 则则+UCCRCTRERB1RB2IBIC+UCE + UBE I1I2IE直流通路直流通路UCE = UCC ICRC IERE CBII = UCC IC ( RC+RE)当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路(未接未接RL )时时beCurRA )mA()mV(26)1()(200EbeIr bebeBi/rrRrro RC 微变等效电路微变等效电路rbe RC
16、RLRB1RS+bIbI iUoUSUiIRB2当放大电路输出端接当放大电路输出端接RL时时beLiourRUUA RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uoRSuS+ui+VB IBI1I2RE 例例1 在在分压式偏置放大电路中，已知分压式偏置放大电路中，已知UCC =12V，RC=2k ， RE=2k , RB1 =20k , RB2 =10k , RL=6k ，晶体管的，晶体管的 。 (1)试求静态值；试求静态值；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)计算计算Au，ri 和和 ro 。37.5三、题型分析三、题型分析 例例1 在在分压式偏置放大电路中，已知分压式偏置放大电
17、路中，已知UCC =12V，RC=2k ， RE=2k , RB1 =20k , RB2 =10k , RL=6k ，晶体管的，晶体管的 。 (1)试求静态值；试求静态值；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)计算计算Au，ri 和和 ro 。RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uoRSuS+ui+VB IBI1I2RE 解解 （1）V4V12102010CCB2B1B2BURRRVmA7 . 1A1026 . 043EBEBEC RUVIImA045. 0mA5 .377 . 1CB IIUCE = UCC IC ( RC+RE)= 12 1.7 ( 2+2)V = 5.2
18、V37.5（1）微变等效电路）微变等效电路RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uoRSuS+ui+VB IBI1I2RErbe RCRLRB1RS+bIbI iUoUSUiIRB23. 动态分析动态分析（2） k79.0)mA(7 .1)mV(26)5 .371()(200)mA()mV(26)1()(200EbeIr 2717906/2537beLu.rRA 0.79kbebeB2B1i r/r/RRr k2CoRrrbe RCRLRB1RS+bIbI iUoUSUiIRB2RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uo+ui+RE1RE2 例例2 在在分压式偏置放大电路中，已知分
19、压式偏置放大电路中，已知UCC =12V，RC=2k ， RE1=1.5k , RE2=0.5 k ，RB1 =20k , RB2 =10k , RL=6k ，晶体管，晶体管的的 。(1)试求静态值；试求静态值；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)计算计算Au，ri 和和 ro 。37.5 例例2 在在分压式偏置放大电路中，已知分压式偏置放大电路中，已知UCC =12V，RC=2k ， RE1=1.5k , RE2=0.5 k ，RB1 =20k , RB2 =10k , RL=6k ，晶体管，晶体管的的 。(1)试求静态值；试求静态值；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(
20、3)计算计算Au，ri 和和 ro 。RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uo+ui+RE1RE2 解解 （1）V4V12102010CCB2B1B2BURRRVmA7 . 1A1026 . 043EBEBEC RUVIImA045. 0mA5 .377 . 1CB IIUCE = UCC IC ( RC+RE)= 12 1.7 ( 2+2)V = 5.2VkRRREEE22137.5RB2CE+UCCRCC1C2TRL+RB1uo+ui+RE1RE2rbe RCRLRB1+bIbI iUoURB2RE1eI微变等效电路微变等效电路此电路的特点：此电路的特点：RE1rbe riRCRL
21、RB1+robIbI iUoURB2eILboRIU E1ebebiRIrIU E1beLiou)1(RrRUUA ri = RB1/RB2/ rbe+ ( 1+ )RE1ro RCbI rbe+ ( 1+ )RE1电压放大倍数电压放大倍数减小减小，输入电阻输入电阻增大增大。第十一章第十一章 运算放大器运算放大器放大器运算方面的应用；放大器运算方面的应用；放大器信号方面的应用；放大器信号方面的应用；放大器基本组成；放大器基本组成；运算放大器的分析依据；运算放大器的分析依据；反馈的基本概念；反馈的基本概念；三、题型分析三、题型分析n运算放大（可能性运算放大（可能性80%）R13uoR23RLR1
22、2ui2R11ui1uo1 R22 +RF2RF1 +例例1i111F1o1uRRu i212F2o113F2ouRRuRRu i212F2i111F113F2ouRRuRRRRu 代入代入uo1的表达式的表达式R13uoR23RLR12ui2R11ui1uo1 R22 +RF2RF1 +例例2运放电路如图运放电路如图2所示，当所示，当 S 接通和断开两种情况接通和断开两种情况下，下， 求输出电压求输出电压 uo 与输入电压与输入电压 ui 的关系式。的关系式。 图图2 uiuo+RF=20k R1=20k R2=10k S图图2 uiuo+RF=20k R1=20k R2=10k S 当当
23、S 接通时，接通时，u+ = 0，电路为反相比例运算电路为反相比例运算 ，有，有iii1Fo2020uuuRRu 当当 S 断开时，断开时，电路电路为差动比例运算为差动比例运算 ，有，有ii1Fi1Fo1uuRRuRRu n信号放大（可能性信号放大（可能性80%）例例1、电路如图所示，设、电路如图所示，设A1、A2均为理想运放，求均为理想运放，求输出电压输出电压uo1和和uo2的数值。的数值。+- -+A1+- -+A2RRRR12R1R2R3uo1uo26V+例例1、电路如图所示，设、电路如图所示，设A1、A2均为理想运放，求均为理想运放，求输出电压输出电压uo1和和uo2的数值。的数值。+
24、- -+A1+- -+A2RRRR12R1R2R3uo1uo26V+Vu46321Vu26312VuuuO4111VuuuOR2211VuuuuRROO221112n电压比较器（可能性电压比较器（可能性80%）+ 当当UR= 0时，即输入电压和零电平比较，称为时，即输入电压和零电平比较，称为过零比较器。过零比较器。uooiutR1R2ui+UR+uoot电压传电压传输特性输特性 若图中若图中ui = 4 sin t，画出画出uo的波形。的波形。+当当UR = 2V时时uoR1R2ui+UR+uoiuo2V 若图中若图中ui = 4 sin t，画出画出uo的波形。的波形。电压传电压传输特性输特
25、性2otiu/V4- -4uoot+当当UR = 2V时时uoR1R2ui+UR+uootuoiuo 2V 若图中若图中ui = 4 sin t，画出画出uo的波形。的波形。- -2otiu/V4- -4电压传电压传输特性输特性第十二章第十二章 直流稳压电源直流稳压电源参数的选择；参数的选择；稳压器的应用；稳压器的应用；整流；整流；滤波；滤波；稳压；稳压；二极管平均电流二极管平均电流OD21II LRUIOO 负载电流平均值负载电流平均值UU9 . 0O 输出电压平均值输出电压平均值RLioD4D3D2D1+u +uo iDRLD1D4D3D2ioC+ uo= uC +u 这时，这时，Uo 1
26、.2U例例1 稳压电路如图稳压电路如图1，已知已知R1= R2=1k ， 求：输出电压求：输出电压 Uo 的调的调节范围。节范围。 W7812Ci+ UiCoUo+ 123R1R2UXX+ 图图1例例1 稳压电路如图稳压电路如图1，已知，已知R1= R2=1k ， 求：输出电压求：输出电压 Uo 的调节范围。的调节范围。 W7812Ci+ UiCoUo+ 123R1R2UXX+ 图图1o211XXURRRU 121XXoRRRUU )11(122R 当当 R2= 1k 时时，Uomax= 12 2 = 24V当当 R2= 0 时时， Uomin = 12 1 = 12VUo 的调节范围：的调节
27、范围：1224V输出电压输出电压 UO = U + UZW78132 Ci CO DZ+UO +UI +U +UZ )1()(12XX211XXoRRURRRUU W78XXCi+ UiCoUo+ 123 +R1R2 + U故有输出电压为故有输出电压为o211XXURRRU 由表达式由表达式第十三章第十三章 组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路分析；组合逻辑电路分析；组合逻辑电路设计；组合逻辑电路设计；数字译码、显示电路；数字译码、显示电路；数字信号、基本逻辑关系；门数字信号、基本逻辑关系；门电路；复合逻辑关系；逻辑代电路；复合逻辑关系；逻辑代数；数；真值表、逻辑图真值表、逻辑图；ABY&与逻
28、辑符号与逻辑符号ABY000001100111与逻辑真值表与逻辑真值表Y=ABABY001011100111或逻辑真值表或逻辑真值表ABY或逻辑符号或逻辑符号 1A1Y非逻辑符号非逻辑符号AY0011非逻辑真值表非逻辑真值表Y = A+BAY 名称名称逻辑表达式逻辑表达式逻辑符号逻辑符号功能说明功能说明与非门与非门输入有输入有0，输出为，输出为1输入全输入全1，输出为，输出为0 或非门或非门输入有输入有1，输出为，输出为0输入全输入全0，输出为，输出为1异或门异或门输入相异，输出为输入相异，输出为1输入相同，输出为输入相同，输出为0同或门同或门 =AB 输入相同，输出为输入相同，输出为1输入相
29、异，输出为输入相异，输出为0与或非门与或非门相与有相与有1，输出为，输出为0相与全相与全0 ，输出为，输出为1BAY BAY &ABY11ABYBABABAY =1=1ABYABBAY = =ABY&ABY11CDDCBAY 00)1( AAA 1 )2(AAA )3(0)4( AAAA 0)5(11 )6( AAAA )7(1)8( AAAA )9(基本运算法则基本运算法则吸收律吸收律BABAA )10(反演律反演律BAAB )11(BABA )12(进进行逻辑运算行逻辑运算时，不能简时，不能简单套用普通单套用普通代数的运算代数的运算规则，如：规则，如：不能进行移不能进行移项和约分的项和约分
30、的运算，因为运算，因为在逻辑代数在逻辑代数中没有减法中没有减法和除法运算。和除法运算。 例例1电路如图电路如图1。(1) 写出输出写出输出 Y 与与 输入输入A、B、C的逻的逻辑关系式；辑关系式； (2) 化简后用任意门实现；化简后用任意门实现； (3) 说明电路的逻辑功能。说明电路的逻辑功能。图图1&ABCY三、题型分析三、题型分析 电路如图电路如图1所示。所示。 (1) 写出输出写出输出 Y 与输入与输入A、 B、C的逻辑关系式；的逻辑关系式； (2) 化简后用任意门实现；化简后用任意门实现； (3) 说明电路的逻辑功能。说明电路的逻辑功能。图图1&ABCYCABCABY CABCAB C
31、ABCAB (1) 写出写出 Y 与与A, B, C的逻辑式的逻辑式(2) 将将Y化简为与或表达式，化简为与或表达式， 其逻辑图如图其逻辑图如图 1 所示。所示。(3) 电路的逻辑功能：三人表决逻辑。电路的逻辑功能：三人表决逻辑。图图1 ABCY1&例例2化简化简)()()()(BABABABA1)()()()()()()(BBABBABABABAABBABABABABABABABA例例2化简化简)()()()(BABABABABCABACBCABACY)( )()( )(化简化简为最简与或表达式。为最简与或表达式。BCABACBCABACY)( )()( )(化简化简)()(BCABACCB
32、BABACY)()()(BCABACCBBABCA)()(BCABACCBBACBBABBCBAABCCCAACCBBBCABCBBABBAACBAABC 基本触发器组合应用；基本触发器组合应用；74LS194构成环形或扭环；构成环形或扭环；74LS160构成任意进制计数器；构成任意进制计数器；RS触发器、触发器、JK触发器、触发器、D触发器；触发器；第十四章第十四章 时序逻辑电路时序逻辑电路D0C0D1C1&CPF0F1Q0Q1Z各位触发器控制信号的逻辑函数式各位触发器控制信号的逻辑函数式C0=CP （上升沿触发）（上升沿触发） C1=Q0 ，练习练习D1 = Q1D0 = Q0CPQ0Q1
33、Z132456Z = Q1 Q0nn例例 时序逻辑电路如图所示，设触发器初始状时序逻辑电路如图所示，设触发器初始状态态Q=0，试对应，试对应CP画出输出端画出输出端的波形。的波形。 CPCJQQ&=1KY1Y2七进制七进制计数器状态表计数器状态表CPQD QC QB QA012345670 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 10 0 0 1例例3：用：用74LS160构成构成17计数计数的的8421码七进制加法计数器。码七进制加法计数器。 解：解：用反馈置数法用反馈置数法1、确定预置数、确定预置数1， 即即DCBA00012、写出置数控
34、制端的控制逻、写出置数控制端的控制逻辑表达式。辑表达式。当当QDQCQBQA0111出现之后出现之后，下一个时钟上升沿到来时置，下一个时钟上升沿到来时置数，称数，称同步置数同步置数。置数控制的逻辑表达式：置数控制的逻辑表达式：ABCQQQLD 74LS160CrCPD C B AS1QCCQDQCQBQAS2LDCP11&0 00 1QDQCQBQA0111DCBA0001ABCQQQLD 用用74LS160构成构成38进制计数器进制计数器CP74LS160CrCPD C B AS1QCCQDQCQBQAS2LD1 174LS160CrCPD C B AS1QCCQDQCQBQAS2LD1 11 1&十位十位个位个位计数范围：计数范围：0 37模：模：0011 1000反馈归零法反馈归零法并行进位并行进位103 结束语结束语