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1、1/411/41 自考模拟数字及电力电子技术知识点总结归纳差动放大电路一、克服零点漂移现象最常用的方法是采用差动放大电路二、长尾式差动放大电路1、电路组成（双端输入双端输出电路）静态分析动态分析输入电阻：Rid=2(RB+rbe)输出电阻：Rod=2RC共模抑制比2、双端输入单端输出电路输入电阻：Rid=2(RB+rbe)输出电阻：Rod=RC功率放大电路一、乙类双电源互补对称功率放大电路BEQCCQCCCEQEEEBQCQEEEEBBEQEEBQEEEBQBEQBBQURIUURUIIRURRUUIURIURI221212bebebecccbbbrrrRRRRRR21212121;beBLc
2、112i121id0d)21/(22uuu=rRRRuuuuuAioioo差模放大倍数CDCMRAAKbeBLCd)/(21=rRRRA名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 41 页 -2/412/41 二、甲乙类双电源互补对称功率放大电路为减少交越失真，在两管的发射结提供一个微小的偏置电压，使管子在静态时处于临界导通或微导通状态，当加正弦电压时，可以即刻导通，则三极管的导通角度略大于半个周期，称为甲乙类放大，电路称为甲乙类互补对称功率放大电路（OCL 电路）三、分析计算1.最大不失真输出功率Pomax忽略 VCES 时2、电源供给的功率PV 例：已 知 VC C 16
3、V，RL 4，T1和 T2管 的 饱 和 管 压 降 UCES 2V，输 入 电 压足 够 大。试 问：（1）最 大 输 出 功 率 Po m和 效 率 各 为 多 少？解：（1）最 大 输 出 功 率 和 效 率 分 别 为%8.694W5.242)(CCCESCCL2CESCComVUVRUVP放大电路中的反馈一、反馈的类型正反馈 反馈使净输入电量增加，从而使输出量增大，即反馈信号增强了输入信号。负反馈 反馈使净输入电量减小，从而使输出量减小，即反馈信号削弱了输入信号。判别方法：瞬时极性法步骤：（1）假设输入信号某一时刻对地电压的瞬时极性；（2）沿着信号正向传输的路经，依次推出电路中相关点
4、的瞬时极性；（3）根据输出信号极性判断反馈信号的极性；（4）判断出正负反馈的性质。2.直流反馈和交流反馈直流反馈 反馈回的信号为直流量的反馈。时，CComVV2)()2(=L2CESCCL2CESCComaxRVVRVVPL2CComax2RVPToV=PPPLomCC2RVV2L2CCVmRVPCComVo4=VVPP名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 41 页 -3/413/41 交流反馈 反馈回的信号为交流量的反馈。交、直流反馈 反馈回的信号既有直流量又有交流量的反馈。例题 1.分析下图电路是否存在反馈，是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？解：RE 介于输入
5、输出回路，故存在反馈。根据瞬时极性法，反馈使uid 减小，为负反馈。因为经过反馈元件RE 的反馈号既有直流量，也有交流量，故该反馈同时存在直流反馈和交流反馈。二、负反馈放大电路的基本类型电压反馈和电流反馈电压反馈 反馈信号取样于输出电压。判别方法：将输出负载RL 短路(或 uo=0)，若反馈消失则为电压反馈。电流反馈 反馈信号取样于输出电流。判别方法：将输出负载RL 短路(或 uo=0)，若反馈信号仍然存在则为电流反馈。串联反馈和并联反馈串联反馈 在输入端，反馈信号与输入信号以电压相加减的形式出现。-uf 并联反馈 在输入端，反馈信号与输入信号以电流相加减的形式出现。-if 对于运算放大器来说
6、，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端，另一个加在反相输入端则为串联反馈。例题 2.分析如图所示的反馈放大电路。分析：电阻 Rf 跨接在输入回路与输出回路之间，输出电压uo 经 Rf 与 R1 分压反馈到输入回路，故电路有反馈；根据瞬时极性法，反馈使净输入电压uid 减小，为负反馈；RL=0，无反馈，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 41 页 -4/414/41 故为电压反馈；uf=uoR1/(R1+Rf)也说明是电压反馈；uid=ui-uf，故为串联反馈；所以，此电路为电压串联负反馈。例题 3.分析如下图所示的反馈放大
7、电路。分析：Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。反馈使净输入电压uid 减小，为负反馈；RL=0，反馈存在，故为电流反馈；uf=ioRf，也说明是电流反馈；uid=ui uf 故为串联反馈；所以此电路为电流串联负反馈。例题 4.分析如下图所示的反馈放大电路。分析：Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故电路存在反馈；RL=0，无反馈，故为电压反馈；根据瞬时极性法判断，反馈使净输入电流iid 减小，为负反馈；iid=ii-if，故为并联反馈；所以此电路为电压并联负反馈。例题 5.分析如下图所示的反馈放大电路。分析：Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故电路存在反馈；令 RL=0，反
8、馈仍然存在，故 为电流反馈；根据瞬时极性法判断，反馈使净输入电流iid 减小，为负反馈；iid=ii-if，故为并联反馈；所以此电路为电流并联负反馈。三、负反馈对放大电路性能的影响名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 41 页 -5/415/41 1、提高增益的稳定性2、减小失真和扩展通频带3、改变放大电路的输入和输出电阻串联负反馈使输入电阻增大，并联负反馈使输入电阻减小。电压负反馈F与A并联，使输出电阻减小，电流负反馈F与A串联，使输出电阻增大。四、负反馈放大电路应用中的几个问题（一）欲稳定电路中某个量，则采用该量的负反馈稳定直流，引直流反馈；稳定交流，引交流反馈；稳
9、定输出电压，引电压反馈；稳定输出电流，引电流反馈。（二）根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型欲提高输入电阻，采用串联反馈；欲降低输入电阻，采用并联反馈；要求高内阻输出，采用电流反馈；要求低内阻输出，采用电压反馈。（三）为使反馈效果强，根据信号源及负载确定反馈类型信号源为恒压源，采用串联反馈；信号源为恒流源，采用并联反馈；要求带负载能力强，采用 电压反馈；要求恒流源输出，采用电流反馈。深度负反馈电路性能的估算例题 1.（2）电压并联负反馈名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 41 页 -6/416/41(3)电流串联负反馈(4)电流并联负反馈名师资料总结-精品资料欢迎下
10、载-名师精心整理-第 6 页，共 41 页 -7/417/41 基本运算电路一、反相比例运算电路根据虚断，Ii 0，故 V+0，且 Ii If根据虚短，V+V-0，Ii=(ViV-)/R1 Vi/R1VoIf Rf=Vi Rf/R1电压增益Avf=Vo/Vi=Rf/R1二、同相比例运算电路根据虚断，Vi=V+根据虚短，Vi=V+V-V+=Vi=Vo R1/(R1+Rf)，VoVi 1+(Rf/R1)电压增益Avf=Vo/Vi=1+(Rf/R1)三、求和运算电路1.反相加法运算2.同相加法运算（二）减法运算因两输入信号分别加于反相输入端和同相输入端，故此形式的电路也称为差分运算电路。名师资料总结
11、-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 41 页 -8/418/41 四、积分运算五、微分运算电路tvRCtvRCRiRivddddICCRO例 4.若给定反馈电阻RF=10k，试设计实现uo=uI1-2uI2的运算电路。解：例：求如图4.18 所示电路中uo与 ui的关系。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 41 页 -9/419/41-+5R1R1-+5R2R2+uo-ui图 4.18 习题 4.11 的图分析在分析计算多级运算放大电路时，重要的是找出各级之间的相互关系。首先分析第一级输出电压与输入电压的关系，再分析第二级输出电压与输入电压的关系，逐级类
12、推，最后确定整个电路的输出电压与输入电压之间的关系。本题电路是两级反相输入比例运算电路，第二级的输入电压 ui2就是第一级的输出电压uo1，整个电路的输出电压o1o2ouuu。解第一级的输出电压为：ii11o155uuRRu第二级的输出电压为：io1o122o22555uuuRRu所以：iiio1o2o30525uuuuuu例：求如图 4.19 所示电路中uo与 ui的关系。R3-+-+R2R1uoui电压比较器一、过零比较器过零电压比较器是典型的幅度比较电路，它的电路图和传输特性曲线如图8.2.1 所示。(a)电路图(b)电压传输特性二、一般单限比较器将过零比较器的一个输入端从接地改接到一个
13、固定电压值VREF上，就得到电压比较器，电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 41 页 -10/4110/41 如图 8.2.2 所示。调节VREF可方便地改变阈值。(a)电路图(b)电压传输特性比较器的基本特点工作在开环或正反馈状态。开关特性，因开环增益很大，比较器的输出只有高电平和低电平两个稳定状态。非线性，因是大幅度工作，输出和输入不成线性关系。三、滞回比较器从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，电路如图所示电路。(a)电路图(b)传输特性当输入电压vI从零逐渐增大，且TIVv 时，omOVv，TV称为 上限阀值（触发）电平。om21221REF1TVRRRR
14、RVRV当输入电压TIVv 时，omOVv。此时触发电平变为TV，TV称为下限阀值（触发）电平。om21221REF1TVRRRRRVRV当Iv逐渐减小，且TIVv以前，Ov始终等于Vom，因此出现了如图所示的滞回特性曲线。回差电压V：omom212TTVVRRRVVV例：在如图4.32 所示的各电路中，运算放大器的12OMUV，稳压管的稳定电压UZ为 6V，正向导通电压 UD为 0.7V，试画出各电路的电压传输特性曲线。分析电压传输特性曲线就是输出电压uo与输入电压ui的关系特性曲线。本题两个电路都是电压名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 41 页 -11/411
15、1/41 比较器，集成运算放大器都处于开环状态，因此都工作在非线性区。在没有限幅电路的情况下，工作在非线性区的集成运算放大器的分析依据是：0ii，且uu时OMoUu，uu时OMoUu，其中uu为转折点。当有限幅电路时，电压比较器的输出电压值由限幅电路确定。-5V-+uiuo-5V-+uiuo(a)(b)图 4.32 习题 4.22 的图解对图4.32（a）所示电路，5uV，iuu，故当输入电压5iuV时，输出电压12OMoUuV；当输入电压5iuV 时，输出电压12OMoUuV。电压传输特性如图4.33（a）所示。对图 4.32（b）所示电路，由于iuu，5uV，故当5iuV 时，集成运算放大
16、器的输出电压为+12V，稳压管处于反向击穿状态，6ZoUuV；当5iuV 时，集成运算放大器的输出电压为-12V，稳压管正向导通，7.0DoUuV。电压传输特性如图4.33（b）所示。(a)(b)0ui(V)uo(V)12-12-50ui(V)uo(V)6-0.7-5图 4.33 习题 4.22 解答用图例：在如图 4.34（a）所示的电路中，运算放大器的12OMUV，双向稳压管的稳定电压UZ为6V，参考电压UR为 2V，已知输入电压ui的波形如图4.34（b）所示，试对应画出输出电压uo的波形及电路的电压传输特性曲线。uiUR-+uot0ui(V)10-10(a)(b)图 4.34 习题 4
17、.23 的图分析电压比较器可将其他波形的交流电压变换为矩形波输出，而输出电压的幅值则取决于限幅电路。解由于2RUuV，iuu，故当2iuV 时，集成运算放大器的输出电压为+12V，经限幅电路限幅之后，输出电压6ZoUuV；当2iuV 时，集成运算放大器的输出电压为-12V，经限幅电路限幅之后，输出电压6ZoUuV。输入电压ui和输出电压uo的波形如图4.35（a）所示，电路的电压传输特性曲线如图4.35（b）所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 41 页 -12/4112/41 t0uo(V)6-6t0ui(V)10-1020ui(V)uo(V)6-62（a）输
18、入电压ui和输出电压uo的波形（b）电压传输特性曲线图 4.35 习题 4.23 解答用图正弦波振荡电路一、产生正弦波的条件幅度平衡条件.FA=1相位平衡条件AF=A+F=2n（n 为整数）二、RC 网络的频率响应谐振角频率和谐振频率分别为：RC10，RCf210三、RC 桥式正弦波振荡电路1.RC 文氏桥振荡电路的构成RC 文氏桥振荡器的电路如图图 8.1.3所示，RC 串并联网络是正反馈网络，另外还增加了R3和 R4负反馈网络。C1、R1和 C2、R2正反馈支路与R3、R4负反馈支路正好构成一个桥路，称为文氏桥。当 C1=C2、R1=R2时31.o.f.VVF，F=0，f0=RC21名师资
19、料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 41 页 -13/4113/41 为满足振荡的幅度条件AF.=1，所以 Af3。加入 R3R4支路，构成串联电压负反馈3143fRRA（二）输出电压的调节范围串联型稳压电路机电一体化专业“专接本”模拟、数字及电力电子技术复习资料大全逻辑代数基础例题解析例 91已知逻辑函数F 的真值表如表9.1 所示，试写出F 的逻辑函数式。解逻辑函数 F 的表达式可以写成最小项之和的形式。将真值表中所有F1 的最小项(变量取值为 1 的用原变量表示，取值为0 的用反变量表示)选出来，最后将这些最小项加起来，得到函数 F 的表达式为：ABCCBACBAC
20、ABCBAF例 92 列出逻辑函数BCBAF的真值表。解从表达式列真值表的规则是先将表达 式 写 成 最 小 项 之 和 的 形 式，即：ABCBCACBABCAABCCBABCAAABCCCBABCBAF）()(表 9.1 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 41 页 -14/4114/41 然后填入对应的真值中，如表9.2 所示。例 9.3 用代数法化将下列逻辑表达式化成最简的“与或”表达式。（1）ADDCEBDBAF（2）CBBDABCDBCABDDABCF解 用代数法化简任意逻辑函数，应综合利用基本公式和以下几个常用公式：AABAAB项多余；BABAA非因子
21、A多余；CAABBCCAAB第 3 项BC多余；ABAAB互补并项；根据式AAA可添加重复项，或利用式1AA可将某些项乘以)(AA，进而拆为两项即配项法。用代数法对本例逻辑表达式化简：DBADCEDBADCEBADBADCEABDBAADDCEBDBAF)()1(表 9.2 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 41 页 -15/4115/41 BDCCABCDBCABDCDBCACBCBDBCBDABCCBDBCABDDABCCBBDABCDBCABDDABCF)()()()()()1()1()2(例 94 写出以下逻辑函数的反函数并化成最简“与或”形式。（1）CA
22、BF（2）BCACCABAF)(解（1）根据反演定律：对于任意一个逻辑函数F，如果把其中所有的“”换成“+”，“+”换成“”，0 换成 1，1 换成 0，原变量换成反变量，反变量换成原变量，得到的结果就是F。（1）CABF则CBCACBAF)(（2）BCACCABAF)(则CBCBCBCACBCCBACACBCACABACBCACABACBCACABAF)()()()()()()(例 95 试用卡诺图化简法将以下逻辑函数化简成最简“或与”式及最简“或非或非式”。BBDCAF)(解利用卡诺图化简逻辑函数时，在函数的卡诺图中，可合并相邻的1 格得出原函数的最简与或式；也可合并相邻的0 格得出反函数
23、的最简与或式，然后再利用反演规则求反，即可得出原函数的最简或与式。经逻辑变换后可得出函数的最简或非或非式。给定逻辑函数式的卡诺图如图91 所示。圈 0 得出反函数的最简与或式为：BCABDF将上式求反即可得出逻辑函数的最简或与式为：)(CBADBBCABDF经逻辑变换后（利用非非律），函数的最简或非或非式为)()()(CBADBCBADBF例 96将逻辑函数DCABF转换成最小项之和（标准与或式）的形式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 41 页 -16/4116/41 解(1)用配项法ABCDDABCDCABDCABDCBADCBADCBABBAADCDDCCA
24、BDCABF)()(2)用卡诺图法画 4 变量卡诺图，由于函数F 由 AB 和DC两项组成，即Al 且 Bl 时 F1，故在 Al且 B1 的行内填1；类似地，在C0 且 D0 的列内填1，即得函数的卡诺图如图92 所示。然后由卡诺图可直接写出逻辑函数的最小项之和形式：)15,14,13,12,8,4,0(),(mDCBAF例 97 将逻辑函数DCABF成最大项之积（标准或与式）的形式。解用公式法由式例 96 得出逻辑函数的最小项之和形式为：)15,14,13,12,8,4,0(),(mDCBAF因为jijiiMmDCBAF),(所以最大项之积：)11,10,9,7,6,5,3,2,1(),(
25、MDCBAF即)()()()()()()()()(DCBADCBADCBADCBADCBADCBADCBADCBADCBAF如果已知函数的卡诺图，也可由卡诺图中为0 的那些小方格直接写出标准或与式。例 98 化简具有约束条件的逻辑函数CBCBAF，其约束条件为AB 0。解用公式化对具有约束条件的逻辑函数的化简时，可以将约束项加到逻辑表达式中，化简后到的最简表达式中若含有约束项，再将约束项去掉。即：去 掉 约 束 项）()()(CABCABABCABBACABBBACABCBCBAF例99 化简下列函数)15,14,13,12,11,10()9,7,5,3,1(),(dmDCBAF解用卡诺图法化
26、简带有约束条件的逻辑函数，其方法是在卡诺图中，将函数 F的最小顶用1 填入，约束顶用填入。在画卡诺圈时，可充分利用约束项取值的任意性(作为 1 或 0)合并相邻项。将最小项及约束项填入对应的卡诺图中，如图 9.3 所示，则化简后逻辑表达式为：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 41 页 -17/4117/41 FD 例 910 化简具有约束条件的逻辑函数)9,8,7,6,5,3,2,0(),(mDCBAF0ACAB（约束条件）解：采 用卡诺图法化简。由约束条件，求出约束项：)15,14,13,12,11,10()()(iimDCBACDBADABCDCABABCDD
27、CABDABCABCDDDBBACDDCCABACAB将最小项用1 填入，约束项用填入，画出卡诺图如图9.4 所示，由图 9.4 得到化简后的逻辑表达式为：BDDBCADCBAF),(触发器一、基本触发器基本触发器的逻辑结构如图13-1 所示。它可由两个与非门交叉耦合构成，图 13-1(a)是其逻辑电路图和逻辑符号，也可以由两个或非门交叉耦合构成，如图13-1(b)所示。二、基本触发器功能的描述1状态转移真值表为了表明触发器在输入信号作用下，触发器下一稳定状态（次态）Qn+1与触发器稳定状态（现态）Qn以及输入信号之间关系，可将上述对触发器分析的结论用表格形式来描述，如表13-1 所示。该表称
28、为触发器状态转移真值表，表13-2 为表 13-1 的简化表。2特征方程（状态方程）11RSQRSQRSQnnnSARQQ SQRQ RQSQRBQSQ(a)与非门构成的触发器电路与逻辑符号(b)或非门构成的触发器电路与逻辑符号&1 1&名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 41 页 -18/4118/41 其中，1RS称为约束条件。3状态转移图和激励表三、同步 RS 触发器由与非门构成的同步RS触发器如图 13-5(a)所示，其逻辑符号如图 13-5(b)所示。当 CP=1时01RSQRSQnn四、同步 D 触表 13-1 基本触发器状态转移真值表现态输入信号次态功
29、能Qn RSQn+10 1 0 1 0 1 0 0 置 0 0 1 1 0 1 0 1 1 置 1 0 1 1 1 1 1 0 1 保持0 1 0 0 0 0 不确定不正常（不允许）0 1 Qn 表 13-2 简化真值表RSQn+10 1 0 1 0 1 1 1 Qn 0 0 不定SRQn 00 01 11 10 0 x 0 0 1 1 x 0 1 1 01SR1SxRxSR110SR图 13-4 基本触发器状态转移图0 1 表 13-3 基本触发器激励表状态转移激励输入QnQn+1RS0 0 0 1 1 0 1 1 x 1 1 0 0 1 1 x 其中 x 表示任意，0 或 1 SCSDAQ
30、SQ CPCP(钟控端)R QRERDBQ(a)逻辑图(b)逻辑符号图 13-5 同步 RS触发器&1SC11R&10SR0SxRxSR001SR图 13-6 同步 RS触发器状态转移图表 13-4 同步 RS触发器状态转移真值表RS Qn+10 0 0 1 1 0 1 1 Qn1 0 不定表 13-5 同步 RS触发器激励表QnQn+1R S 0 0 0 1 1 0 1 1 x 0 0 1 1 0 0 x 0 1 CP R S Q不定图 13-7 同步 RS触发器工作波形名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 41 页 -19/4119/41 发器由状态转移真值表可直
31、接列出同步D 触发器的状态方程DQn 1同步 D 触发器逻辑功能表明：只要向同步触发器送入一个CP，即可将输入数据D 存入触发器。CP 过后，触发器将存 储 该数据，直到下一个CP到 来 时为止，故可锁存数据。这 种 触发器同样要求CP=1 时，D保 持不变。同理可得同步D 触发 器 在CP=1 时的激励表如表13-7 所示，状态转移图如图13-9 所示。五、JK 触发器JK 触发器的特性方程为：nnnQKQJQ1CP 下降沿到来后有效六、T 触发器和T 触发器在 CP 控制下，根据输入信号T（T=0 或 T=1）的不同，具有保持和翻转功能的电路，都叫做T 触发器。将JK 触发器的 J、K 端
32、短接，并取名为T 端，就能构成T触发器，。CP DQ Q图 13-8 同步 D 触发器1SC1 1R 1 表 13-6 D 触发器状态转移真值表D Qn+10 1 0 1 D=1 D=0 D=1 D=0 图 13-9 同步 D 触发器状态转移图表 13-7 同步 D 触发器激励表QnQn+1D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 J=1，K=xJ=0 J=xK=xK=0 J=x，K=1 图 13-14 JK 触发器状态转移图表 13-8 JK 触发器状态转移真值表JK Qn+10 0 0 1 1 0 1 1 Qn0 1 nQ表 13-9 JK 触发器激励表QnQn+1J K
33、 0 0 0 1 1 0 1 1 0 x 1 x x 1 x 0 0 1 CP1 2 3 J K 主QQ 图 13-15 主从 JK 触发器工作波形名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 41 页 -20/4120/41 nnnnnnQTQTQTQKQJQ1由表 13-10 可见，T 触发器在 T=0 时，具有保持功能；在T=1 时，具有翻转功能。在 CP 控制下，只具有翻转功能的电路叫做T 触发器。即在T 触发器中，当T 恒为 1 时就构成了 T 触发器，其状态方程为nnnnQQQTQ11第五章集成门电路和触发器一、二极管“与”门和“或”门电路与门Y=AB 或门Q Q
34、Q Q=TCPTCP图 13-23 T 触发器逻辑符号T=1 T=0 T=0 T=1 图 13-24 T 触发器状态转移图0 1 JK 表 13-10 T 触发器状态转移真值表T Qn+10 1 nQnQ表 13-11 T 触发器激励表QnQn+1T0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0+VCC(+5V)R 3kY D1A D2B 5V 0VA BY0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 uA uBuYD1 D20V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V 0.7V 0.7V 0.7V 5V 导通导通导通截止截止导通截止截止ABY&AD1BD25V 0VYR 3kA BY 1
35、 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 41 页 -21/4121/41 Y=A+B TTL OC 门逻辑表达式：OC 门的应用：（1）实现“线与”（2）驱动显示（3）电平转换（7）三态输出门（TSL 门）a)b)TSL 门的逻辑符号a)图=0 有效b)图 EN=1 有效（6）CMOS 传输门题 4.2 电路如图题4.2 所示。能实现的电路是哪一种电路。nnQQ1模拟开关真值表控制端 C 开关通道I/O-O/I 1 导通0 截止ENEN&uA uBuYD1 D2V 0V V 5V V 0V V 5V 0V 4.3V 4.3V 4.3V 截止 截止截止 导通导通 截止导
36、通 导通 14 13 12 11 10 9 8 74LS03 1 2 3 4 5 6 7 VCC 4B4A4Y3B3A3Y1A1B1Y2A2B2YGND74LS03 的引脚排列图A B Y 逻辑符号Y A BC D&OC 门线与图+VCCR Y1 Y2 14 13 12 11 10 9 8 CC4016 1 2 3 4 5 6 7 VDD CACDI/ODO/IDO/ICI/OI/OAO/IAO/IBI/OBCB CCV传输门CC4016 的引脚排列图传输门CC4016 的逻辑符号EN名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 41 页 -22/4122/41 图题 4.2
37、解：对(a)电路，只有当A=1 时才是计数型触发器；而(b)电路是 T 触发器，只有当T=1 时，才是计数触发器；(c)可以实现计数即，(d)电路也不可能是计数式触发器。所以实现功能的电路是(c)。题 4.4 电路如图题4.4 所示，的电路是哪一些电路。解：对(a)电路，因为是D 触发器，所以有对(b)电路，因为是RS 触发器,所以有对(c)电路，因为是T 触发器,对(d)电路，因为是JK 触发器,因此，能实现的电路是（b）和（d）两个电路。题 4.5 根据图题4.5 所示电路及A、B、C波形，画出Q的波形。(设触发触器初态为0)。图题 4.5 解：电路是一个上升沿触发的D功能触发器，它的波形
38、如图所示：nnQQ1nnQQ1AQQnn 1nnQADQ1nnnnnQAQAQQRSQ1nnnnnnnnQAQQAQQAQTQTQ1nnnnnnnQAQAQQQKQJQ1AQQnn 1C B A Q 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 41 页 -23/4123/41 题 4.6 试画出 D触发器、JK 触发器、T 触发器的状态转换图；解：D 解发器的状态转换图如下：JK 触发器的状态转换图为：T 触发器的状态转换图为：例 4.2设主从 JK 触发器的初始状态为0，已知输入J、K 的波形图如图5.2.5，画出输出Q 的波形图。解：如图 5.2 所示。例 4.2 波形
39、图组合逻辑电路的分析方法与设计方法组合逻辑电路：在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关的电路。一、组合逻辑电路的分析方法步骤：1给定逻辑电路输出逻辑函数式CPJKQ123456名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页，共 41 页 -24/4124/41 一般从输入端向输出端逐级写出各个门输出对其输入的逻辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入变量的逻辑函数式。必要时，可进行化简，求出最简输出逻辑函数式。2列真值表将输入变量的状态以自然二进制数顺序的各种取值组合代入输出逻辑函数式，求出相应的输出状态，并填入表中，即得真值表。3分析逻辑功能通常
40、通过分析真值表的特点来说明电路的逻辑功能。例 2：组合电路如图下图所示，分析该电路的逻辑功能。解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量PABCPCPBPAPLABCCABCBABCA（2）化简与变换。因为下一步要列真值表，所以要通过化简与变换，使表达式有利于列真值表，一般应变换成与或式或最小项表达式。真值表CBAABCCBAABCCBAABCL)(（3）由表达式列出真值表，见上图。经过化简与变换的表达式为两个最小项之和的非，所以很容易列出真值表。（4）分析逻辑功能由真值表可知，当A、B、C三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。归纳总结：
41、1 各步骤间不一定每步都要，如：省略化简（本已经成为最简）；由表达式直接概述功能，不一定列真值表。2 不是每个电路均可用简炼的文字来描述其功能。如 Y=AB+CD 二.组合逻辑电路的设计方法步骤:1 分析设计要求列真值表根据题意设输入变量和输出函数并逻辑赋值，确定它们相互间的关系，然后将输入变量以自然二进制数顺序的各种取值组合排列，列出真值表。2 根据真值表写出输出逻辑函数表达式 3 对输出逻辑函数进行化简：代数法或卡诺图法 4 根据最简输出逻辑函数式画逻辑图。最简与一或表达式、与非表达式、或非表达式、与或非表达式、其它表达式例 1：设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。解：
42、（1）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。设三人的意见为变量A、B、C，表决结果为函数L。对变量及函数进行如下状态赋值：对于变量A、B、C，设同意为逻辑“1”；不同意为逻辑“0”。对于函数L，设事情通过为逻辑“1”；没通过为逻辑“0”。ABCL0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0&?Y 1ABCLP名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 41 页 -25/4125/41 列出真值表如下表所示。（2）由真值表写出逻辑表达式：ABCCABCBABCAL该逻辑式不是最简。（3）化简。由于
43、卡诺图化简法较方便，故一般用卡诺图进行化简。将该逻辑函数填入卡诺图，如下图所示。合并最小项，得最简与或表达式：ACBCABL真值表ABCL0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1（4）画出逻辑图如下图所示。如果要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非与非表达式：ACBCABACBCABL画出逻辑图。A）逻辑图 B）用与非门实现的逻辑图三、加法器（一）半加器1只考虑两个一位二进制数的相加，而不考虑来自低位进位数的运算电路，称为半加器。如在第 i 位的两个加数Ai 和 Bi 相加，它除产生本位和数Si
44、之外，还有一个向高位的进位数。因此：输入信号：加数Ai，被加数Bi 输出信号：本位和Si，向高位的进位Ci 2真值表根据二进制加法原则（逢二进一），得以下真值表。4逻辑电路：由一个异或门和一个与门组成。如上图所示。5逻辑符号L&?Y 1ABCCB&A&L&AS CO B(b)符号表 12-2 半加器真值表A B S CO 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 AS B CO(a)逻辑图图 12-4 半加器&=1 CO BALC00011110名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 41 页 -26/4126/41（二）全加器1不仅考虑两个一位二
45、进制数相加，而且还考虑来自低位进位数相加的运算电路，称为全加器。如在第 i 位二进制数相加时，被加数、加数和来自低位的进位数分别为Ai、Bi、Ci-1，输出本位和及向相邻高位的进位数为Si、Ci。因此，输入信号：加数Ai、被加数 Bi、来自低位的进位 Ci-1 四、比较器比较方法1.首先比较最高位，如比较的结果a3b3,则可判定AB 如比较的结果a3b3,则可判定 ACCV32CCV31低导通1 CCV31不变不变1 CCV32CCV31高截止1 CCV32CCV31高截止有两个阈值电压：CCRVV321CCRVV312随着 TH 端和 TR端的电压不同，其工作状态将发生变化第三节施密特触发器
46、（Schmitt Trigger）二、用 555 定时器构成施密特触发器将 TH 端和 TR 端并联作输入端，接输入电压IV1IV从 0 逐渐升高的过程：IVVC1 VC2 VO CCV311 0 VOH VOVCO7 6 2 4 5 3 1 VTH TRVCC8 RDGND V0.VO5 6 2 4 7 3 1 VcOTH TR VCC8 RDGND 0.01 F VI名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 36 页，共 41 页 -37/4137/41 CCV31IVCCV320 1 VOL 即：V T+:正向阈值电压或上限阈值电压；V T+CCV322IV从高于CCV32开始下
47、降的过程：IVVC1 VC2 VO CCV31IVCCV321 1 VOL 保持不变CCV311 0 VOH 即：VT-负向阈值电压或下限阈值电压；VT-CCV313回差电压：CCTVV31三、施密特触发器的应用1波形变换2脉冲整形第四节单稳态触发器一、单稳态触发器的特点：第一：它有稳态和暂稳态两个不同的工作特点；第二：在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态；1电路组成及工作原理VI0.01 R C VOVO5 6 2 4 7 3 1 VCTH TR VCC8 RDGND 0.01 F VIR C 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第
48、 37 页，共 41 页 -组成：把VI2 作为触发器信号的输入端，TD、R 组成的反相器输出电压VO 接到 VI1，同时在VI1 对地接入电容C，构成积分单稳态电路工作原理：稳态：VI=VH设 TD 工作在饱和状态，则：VC=VTH=0V,555 电路处于保持状态，且一定是VO=VL，这是因为若假设TD 截止，则不合理。触发：VI=VL，555 电路状态翻转为VO=VH,此时 TD 截止，VC 保持 0V 不变。暂稳态：电容C 充电VC 其三要素为：VC(0)=0V，VC()=VCC，=RC 自动返回当VC=2/3 VCC 时，555 电路翻转为输出VL,而 VC 保持不变。恢复由于TD 导
49、通，电容C 向 TD 放电，使 VC 迅速下降为0V。2单稳态触发器工作波形及脉冲宽度第五节多谐振荡器1电路结构及工作原理电路的原理：刚接通电源：VC=0V，VO=VH，TD 截止，此时为暂稳态1：电容 C 充电 VC在 t1 时刻VC=2/3VCC，555 电路翻转。进入暂稳态2VC=VL，TD 导通。电容C 充电VC在 t2 时刻VC=1/3VCC，555 电路再次翻转。进入暂稳态1 2工作波形及周期CVOVO5 6 2 4 7 3 1 VCTH TR VCC8 RDGND 0.01 F VIR1C R2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 38 页，共 41 页 -2lnln
50、21211CRRVVVVCRRTTCCTCC）（）（2ln00ln222CRVVCRTTT2ln)2(2121CRRTTT21212112RRRRTTTq【例 1】用集成芯片555 构成的施密特触发器电路及输入波形Vi 如图 5-1（a、b）所示，试画出对应的输出波形Vo 解：由图5-1所示集成电路定时器 555 内部电路结构可知，该施密特触发器的正向阈值电压（上触发电平）)(33.332532VVUUCCPT,反向阈值电压（下触发电平）)(7.131531VVUUCCNT，见图 6.3（b）从 t=0 时刻开始，Ui 上升，但 Ui 1.7V，电压比较器A2的输出0S，电压比较器A2的输出1