第一章 数字电路基础(二极管、三极管)
《数字电路》课程教学大纲
《数字电路》课程教学大纲课程编号：课程名称：数字电子技术基础总学时数：80 理论教学学时：60实验教学学时：20前修课程为高等数学，普通物理，电路分析，模拟电路。
后续课程有CPLD，数字信号处理，单片计，通讯原理等一、课程的任务与目的本课程是计算机科学和电子信息工程技术专业的一门专业基础课程。
主要任务是：1．系统的介绍数字系统的数学工具阐述数字系统的基本设计和分析方法。
2．通过数字电路的学习给后面的课程打下一定的理论和实践基础。
3．通过基本理论的学习掌握一定的数字系统的设计方法，及常用器件的应用，再结合实验、培养学生有一定的设计能力。
主要内容有：数制及转换，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的化简方法。
半导体二极管、三极管、MOS管的开关特性。
CMOS、TTL集成逻辑门。
组合逻辑电路的基本分析和设计方法。
加法器、比较器、编码器和译码器，数据选择器和分配器。
基本、同步、主从、边沿触发器、时钟触发器功能分类及转换。
时序电路的基本分析和设计方法。
计数器、寄存器、读/写存储器、只读存储器、序列脉冲发生器。
多谐振荡器，、施密特触发器。
数模、模数转换器。
教学重点与难点：教学重点是：逻辑代数的基本概念、公式、定理，逻辑函数的化简方法。
各种门电路的逻辑功能，两种集成逻辑门的电气特性。
各类触发器的逻辑功能及触发方式。
组合、时序电路的分析、设计方法。
常用典型组合、时序电路的功能、特点和应用。
典型中、大规模集成电路器件的功能和应用。
多谐、施密特、单稳的特点、功能、参数及应用。
数模、模数转换器的典型电路原理、输出量与输入量间的定量关系，特点、参数。
教学难点：逻辑代数的公式、定理的正确应用，逻辑函数化简的准确性。
集成逻辑门的电气特性。
组合、时序电路的设计。
触发器的触发方式以及脉冲产生，整形电路、数模、模数转换电路的工作原理。
采用的教学方法：课堂、实验、课程设计等相结合教材名称：电子技术基础数字部分康华光主编高等教育出版社2000年6月（第四版）主要参考书：１．高教出版社《数字电子技术基础》（四版）阎石编2．《数字电子技术基础》周良权高教出版社3．《数字电子技术基础简明教程》（第二版）余孟尝4．《数字电子技术基础》(第四版) 阎石高教出版社教学基本要求：第一章数字逻辑基础一、教学要求：1）掌握十、二、十六进制和8421码及其相互转换，了解八进制，余三码，GRAY和ASC Ⅱ码。
数字电子技术基础电子教案
该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。
权是一个幂。如：（26）10=2×101+6×100 二、几种常用的数制
１.十进制：
（1）数码：0～9；基数是 10。
（2）进位规律：逢十进一，即：9＋1＝10。
最低位号 加权系数
（3）权展开式：N10 或 D＝an-1
×10n-1＋an-2×10n-2＋…＋a-m×10-m
◆掌握逻辑代数的基本定律和常用规则。
(重、难点)
◆掌握逻辑函数的代数法和卡诺图法化简。 1.1 概述 电信号（变化的电压或电流）分二类：模拟信号、
(重、难点)
数字信号。
电子电路（含半导体元件的电路）按输入信号不同分二类：模拟电路
（弱电）
数字电路。
1.1.1 数字信号与数字电路 一、模拟信号与模拟电路
1.非十进制→十进制方法：将数码按权展开，得出其相加的结果便为对应的
十进制数。例如：①(1001.01)2=1×23+1×20+1×2-2=(9.25)10②(32.7)8=3×81+2
× 80+7 × 8-1=(26.875)10
③ (ED.3)16=14 × 161+13 × 160+3 ×
16-1=(237.1875)10
（3）权展开式：N8＝an-1 ×8n-1＋an-2×8n-2＋…＋a-m×8-m =
ai 8i
im
例如：(207.04)8＝ 2×82 ＋0×81＋7×80＋0×8-1＋4 ×8-2＝(135.0625)10
各数位的权是8的幂
4．十六进制： （1）数码： 0～9、A～F；基数是 16。 （2）进位规律：逢十六进一，即： F＋1＝10 。
淮阴工学院2019年五年一贯制高职专转本
淮阴工学院2019年五年一贯制高职专转本《数字电子技术》考试大纲一、考核对象本课程的考核对象是五年一贯制高职专转本通信工程专业所有学生。
二、考试目的及总体要求通过本课程的考试，检查学生对掌握数字电路的基础理论知识的掌握程度，是否理解基本数字逻辑电路的工作原理，能否掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，考查学生是否具有运用数字逻辑电路初步解决数字逻辑问题的能力。
主要检查第一、二、三、四章的基础知识和概念的理解和掌握程度，检查第五、六章的灵活应用能力。
兼顾检查对前沿科技知识的了解程度。
三、命题依据、原则及命题要求1、依据：本课程的考核是依据《数字电子技术》课程标准和人民邮电出版社2006年出版的《数字电子技术》教材(高永强，王吉恒主编)制定的。
2、命题原则：（1）本课程的考核命题在课程标准规定的教学目的、教学要求和教学内容的范围之内；（2）考核命题突出课程的重点内容和基本知识；（3）兼顾各个能力层次，在一份试卷中，各层次题目所占分数比例建议为：识记25～30％、理解35～40％、应用30-35％；（4）合理安排题目的难易程度。
题目的难易程度分为：易、较易、较难、难四个等级。
在一份试卷中各个等级所占分数比例为：易30％、较易30％、较难20％、难20％。
试题的能力层次和难易程度是两个不同的概念，在各个能力层次中，都可以含有难、易程度不同的题目，命题时两者兼顾，在一份试卷中尽可能保持合理的结构。
3、命题要求命题主要从数字电路的基本概念、逻辑电路的工作原理、组合逻辑电路的分析方法入手，以五种题型，由浅入深的进行考查。
五种题型分别是填空、选择、计算简答题。
填空较为简单主要考查基本概念，计算和简答是最难的部分，选择题难度适中。
整体题量要求全班80%的同学可以在一个小时三十分钟内完成。
四、考核形式及试卷结构1、试卷总分：100分2、考核时限：90分钟3、考核方式：闭卷4、学生携带文具要求：圆珠笔5、试卷题型比例：填空题20%，选择题20%，分析计算题60%。
数字电子技术基础半导体二极管三极管基本知识(补充).PPT80页
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
数字电子技术基础半导体二极管三极 管基本知识(补充).
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
模拟电子线路(模电)二极管和三极管
1.2 半导体二极管
结构
二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
——成为硬件电路设计人才
学好模电、数电、单片机、DSP等。 初步具备 “看、算、选、干”能力
三、学什么？（What）
系 细化 电 细化 器 统 路 件 1、本课程研究内容： 各种半导体器件的性能、电路及应用 2、具体研究对象：
（1）按处理信号：1)模拟(A) 2)数字(D) （2）按信号频率：1)高频 2)中频 3)低频
耗尽层宽度一定
PN结
2. PN结的单向导电性
1.1 半导体的基本知识
(1) 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场 →耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动 →多子扩散形成正向电流I F
N型半导体 P型半导体 空间电荷区 耗尽层 N型半导体 P型半导体 + + + + － － － － + － + + + － － － 正向电流 － － － + － + + + － － － + － + + + + － － － + + + － － + － － + + + － 内电场 E
，所有的价电子都紧紧束 缚在共价键中，不会成为 自由电子，因此本征半导 体的导电能力很弱，接近
数字电子技术基础总结
01
如果要实现的逻辑函数中的变量个数与数据选择器的地址输入端的个数不同，不能用前述的简单办法。应分离出多余的变量，把它们加到适当的数据输入端。
d、处理数据输入D0~D7信号电平。逻辑表达式中有mi ,则相应Di =1，其他的数据输入端均为0。
02
解法一：
其中：S2=A,S1=B,S0=C
选取编码方案的原则应有利于所选触发器的驱动方程及电路输出方程的简化和电路的稳定
例 设计一个串行数据检测器。对它的要求是：连续输入3个或3个以上的1时输出为1,其它情况下输出为0. 解：设输入数据为输入变量，用X表示；检测结果为输出变量，用Y表示，其状态转换表为 其中S0为没有1输入的以前状态，S1为输入一个1以后的状态，S2为输入两个1以后的状态，S3为连续输入3个或3个以上1的状态。 由状态表可以看出，S2和S3为等价状态，可以合并成一个。
A B C D
L
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
试分别用以下方法设计一个七进制计数器：
试分别用以下方法设计一个七进制计数器：
利用74290的异步清零功能；（2）利用74163的同步清零功能；（3）利用74161的同步置数功能。
74161
试分别用以下方法设计一个七进制计数器： 利用74290的异步清零功能；（2）利用74163的同步清零功能；（3）利用74161的同步置数功能。
第三章 组合逻辑电路的分析与设计 基本要求 1.正确理解以下基本概念：逻辑变量、逻辑函数、“与、或、非”基本逻辑关系、竞争冒险。 2.熟练掌握逻辑函数的几种常用的表示方法：真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图。并能熟练的相互转换。 3. 熟练掌握逻辑代数基本定律、基本运算规则，能够熟练用其对逻辑函数进行代数化简及表达式转换。 4. 熟练掌握卡诺图化简法。 5.熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
(完整word版)电子电路基础版
通信电子电路基础第一章半导体器件§1-1 半导体基础知识一、什么是半导体半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。
（导电能力即电导率）（如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物）二、半导体的导电特性本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。
硅和锗的共价键结构。
（略）1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化•掺杂──管子•温度──热敏元件•光照──光敏元件等2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴•自由电子──受束缚的电子（－）•空穴──电子跳走以后留下的坑（＋）三、杂质半导体──N型、P型（前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。
•N型半导体（自由电子多）掺杂为＋5价元素。
如：磷；砷P──＋5价使自由电子大大增加原理：Si──＋4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。
载流子组成：o本征激发的空穴和自由电子──数量少。
o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。
o空穴──少子o自由电子──多子•P型半导体（空穴多）掺杂为＋3价元素。
如：硼；铝使空穴大大增加原理：Si──＋4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。
B──＋3价载流子组成：o本征激发的空穴和自由电子──数量少。
o掺杂后由B提供的空穴──数量多。
o空穴──多子o自由电子──少子结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子；P型半导体中的多数载流子为空穴。
§1-2 PN结一、PN结的基本原理1、什么是PN结将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。
2、PN结的结构分界面上的情况：P区：空穴多N区：自由电子多扩散运动：多的往少的那去，并被复合掉。
留下了正、负离子。
（正、负离子不能移动）留下了一个正、负离子区──耗尽区。
由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。
方向：N--> P大小：与材料和温度有关。
（很小，约零点几伏）漂移运动：由于内建电场的吸引，个别少数载流子受电场力的作用与多子运动方向相反作运动。
数字电路第1章数字电路概述
导线连接起来的电路；
集成电路是将元器件及导线均采用半导体工艺 集成制作在同一硅片上，并封装于一个壳体内的 电路。一块芯片上集成的元器件数量的多少，称 为集成电路的集成度。
小规模集成电路(SSI， 数十器件/片) 中规模集成电路(MSI， 数百器件/片)
JHR
第1章 数字电子技术概述
一、本章主要介绍内容
1.数字电子技术与模拟电子技术的区别，数字 信号和数字电路的基本概念。
2.半导体器件（二极管、三极管、MOS管）在 数字电路中主要工作于开关状态，重点介绍它们的 开关运用特性。 3.数字系统中信息可分为数值和文字符号两大 类。数值的计数体制常用的有二进制、十进制、十 六进制，重点介绍它们的
方法二：按位、权值进行转换。 在十进制数中，小数点左侧第一位称为个位，其 权值为100，第二位称为十位，其权值为101，依
此类推。
例如：十进制数3954代表：
3 9 5 4
（3103）＋（9102）＋（5101）＋（4100） （31000）＋（9100）＋（510）＋（41） 3000 ＋ 900 ＋ 50 ＋ 4＝3954
3.八进制数
数码：0、1、2、3、4、5、6、7、八个数码。 基数：8 计数规律： 逢八进一、借一当八
n 1
一般表达式： N 8
im
K i 8i
如 .7 ) 8 3 8 2 2 81 5 8 0 7 8 1 (325 ( 213 .875 )10
（N）10＝（b2b1b0）2
则
（b2b1b0）2 ＝（b2×22＋b1×21＋b0×20）10
此式说明 （N）10÷2＝b2×21＋b1……余数b0
数字逻辑电路教案
第一章 数字电路基础新课导入：前言电子电路根据处理信号和工作方式的不同，可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟信号：指幅度随时间连续变化的信号。
例如：速度、温度、电场等物理量通过传感器转换后的电信号。
模拟电路：对这些信号进行传输、处理的电子电路称为模拟电子电路。
主要是研究输出与输入之间信号的大小、相位变化等。
信号发生器、功率放大器、整流滤波器等都是由模拟电路组成的。
其波形为：教学过程：§1-1 数字电路概述一、数字信号和数字电路数字信号：指幅度随时间不连续变化的脉冲信号。
数字电路：主要是指输出与输入之间的逻辑关系，一般不研究变化过程。
如数字万用表、数字石英电子表、声音通过扩音器也是一种数字信号。
波形如下图：数字电路的应用：数字电视、数字录像机、数字通信系统、数字电子计算机、数字控制系统等。
(a)1111(b)二、数字电路的特点数字电路中只有高电平、低电平两种状态，通常采用二进制编码，即只有1和0两个数码，用来表示脉冲信号的无有或多少。
高电平3.6V用1表示，低电平0.3V用0表示。
例：光盘的刻录数字电路中的二极管、三极管都是工作在开关状态，开关的接通与断开，可以用导通和截止来实现。
导通用1，截止用0表示，这种表示方法一般称为正逻辑。
如果低电平对应1，高电平对应0的关系称为负逻辑。
数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要工具，利用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。
特点：1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。
2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产，成本低、使用方便。
3、可靠性高、精度高、抗干扰能力强。
4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较大的灵活性。
5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。
三、数字电路的应用1、信号发生器2、数字电子仪表3、数字家电产品4、数字电子计算机5、数字通信6、工业数字控制系统四、如何学好数字逻辑电路1、学好基础知识2、多做数字电路实验3、综合应用数字集成电路§1-2 数制与编码一、数制在数字电路中，常用二进制数、八进制数和十六进制数。
《电子技术基础》课程标准
《电子技术基础》课程标准课程代码：学时：116 学分：7一、课程的地位与任务《电子技术基础与技能》是一门主干专业课和专业基础课程，其先修课程为《电工基础与技能》，后续课程为专业课程。
通过《电子技术基础与技能》的教学，使学生了解和掌握电子技术的基础知识和基础技能，培养学生分析解决电子技术问题的能力，为今后学习后续课程和从事相关电子技术方面的实际工作打下扎实的理论基础。
二、课程的主要内容及学时分配1.课程的主要内容第一章二极管及应用第一节晶体二极管的特性、结构与分类（1）二极管器件的结构及电路符号（2）二极管的伏安特性（3）二极管的主要参数（4）特殊二极管第二节整流电路及应用（1）整流电路的组成、作用及工作原理；（2）半波整流电路及元件选用（3）桥式整流电路及元件选用第三节滤波电路（1）电容滤波电路及输出电压的估算（2）电感滤波电路（3）复式滤波电路第二章三极管及放大电路基础第一节晶体三极管及应用（1）晶体三极管的结构及符号（2）晶体三极管的电流放大作用（3）晶体三极管的伏安特性曲线(4)晶体三极管的主要参数(5)晶体三极管的测试第二节三极管基本放大电路(1)放大电路的基本知识(2)三极管基本放大电路(3)放大器中电流、电压符号规定(4)放大电路的工作原理(5)放大电路三种组态特点第三节放大电路的分析方法(1)估算静态工作点(2)估算交流参数第四节静态工作点稳定的放大电路(1)放大电路静态工作点不稳定的原因(2)分压式偏置放大电路(3)电路参数的估算第五节多级放大电路(1)多级放大器的组成(2)多级放大电路的耦合方式(3)多级放大器的简单分析第六节场效应晶体管放大器(1)场效应管的结构及符号(2)场效应晶体管的特性曲线(3)场效应晶体管电压放大作用(4)场效应晶体管的使用注意事项第三章常用放大器第一节放大电路中的反馈及负反馈(1)反馈放大电路的组成(2)反馈的分类及判别方法(3)负反馈的四种组态及其判别第二节功率放大电路的基本要求及分类(1)对功率放大电路的基本要求(2)功率放大器的分类第三节双电源互补对称电路(OCL电路)(1)电路基本结构(2)工作原理(3)输出功率和效率(4)交越失真及其消除方法第四节单电源互补对称电路(OTL电路)(1)电路基本结构(2)工作原理(3)输出功率和效率第五节集成运算放大器(1)集成运算放大器的结构和特点(2)集成运算放大器的应用第四章直流稳压电源第一节稳压二极管并联型稳压电路(1)电路组成(2)工作原理(3)电路特点第二节三极管串联型稳压电路(1)电路组成(2)工作原理(3)输出电压VO的调节第三节集成稳压器(1)三端固定集成稳压器(2)三端可调输出集成稳压器(3)直流稳压电路性能指标第四节开关型稳压电源(1)开关型稳压电源的组成(2)开关型稳压电源的原理图(3)开关型稳压电源稳压原理第五章数字电路基础第一节数字电路基本知识(1)数字电路的应用(2)数字电路的优点(3)数字信号(4)数字信号的表示方法第二节数制与码制(1)数制(2)不同数制间的转换(3)码制第三节逻辑门电路(1)基本逻辑门电路(2)集成TTL门电路第四节集成逻辑门电路(1)普通TTL集成门电路(2)OC门(3)三态输出门(4)TTL门电路使用注意事项第五节基本逻辑运算(1)逻辑代数运算定律(2)逻辑函数的公式化简第六章组合逻辑电路第一节组合逻辑电路的基础知识(1)组合逻辑电路的特点及结构(2)组合逻辑电路的分析(3)组合逻辑电路的设计(4)组合逻辑部件的种类第二节编码器(1)二进制编码器(2)二一十进制编码器(3)优先编码器第三节数据选择器与分配器(1)数据选择器(2)数所分配器第四节译码器(1)通用译码器(2)二一十进制译码器(3)常用数码显示器第七章触发器第一节RS触发器(I)基本RS触发器(2)同步RS触发器第二节触发器的几种触发方式(1)同步触发(2)上升沿触发(3)下降沿触发(4)主从触发第三节JK触发器(1)JK触发器的构成(2)JK触发器的逻辑功能(3)集成JK触发器第四节D触发器(1)D触发器的结构与符号(2)D触发器的逻辑功能(3)集成D触发器第五节T触发器(1)电路组成(2)逻辑功能第八章时序逻辑电路第一节寄存器(1)数码寄存器(2)移位寄存器第二节计数器(1)异步计数器(2)同步计数器第九章脉冲波形的产生与变换第一节555集成定时器(1)555集成定时器的组成(2)555集成定时器的基本功能第二节555集成定时器的应用(1)555集成定时器组成多谐振荡器(2)555集成定时器组成单稳态触发器第十章A/D转换与D/A转换第一节A/D转换器(1)A/D转换器的组成及基本工作原理(2)A/D转换器主要技术指标(3)A/D转换器的常见类型(4)A/D转换器的典型应用第二节D/A转换器(1)D/A转换器的工作原理(2)D/A转换器的指标(3)D/A转换的典型应用2.学时分配本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，要求更侧重对学生实践能力的培养，并具有一定分析问题、解决问题的能力。
数字电路基础
6.1.1 脉冲的概念及主要参数
数字电子电路
➢ 脉冲信号：指在短暂的时间内出现的电压和电流信号，常见的脉冲信号有矩形波、锯齿波等，
如图6-1所示。波形不同，描述它们的参数也不同，现以数字电路中最常用的矩形脉冲电压为例说 明脉冲波形的参数。
图6-1
➢ 脉冲幅度：脉冲电压的最大值与最小值之差。也称逻辑摆幅。用Um表示，单位数是字V。电子电路
Q tw /T
6.1.2 数制与代码
数字电子电路
➢ 数制：二进制是数字电路中应用最广泛的一种数值表示法，在逻辑代数中也经常使用。为了能更容
易的理解有关概念，先简单介绍一下人们十分熟悉的十进制表示法。
• 十进制
基本数码0、1、2、3、…、9，权为10i,任意十进制数用(R)10或十进制数后加英文字母D表示。 十进制的任意数可以按权12 1.624 1.228 0.456
2 15……1
2 7……1
0
110
2 3……1
0
顺排
2 1……1
所以123.456D=(1111011.011)2
➢ 几种常见的编码
数字电子电路
在数字设备中，任何数据和信息都是用代码来表示的。在二进制中只有两个符号，如有n位二进制，
它可有2n种不同的组合，即可以代表2n种不同的信息。指定某一组去代表某个给定的信息，这一过
小数部分转换方法：乘2取余倒排法。即将待转换的十进制的纯小数，逐次乘以二进制基数2，取乘积的整数 部分顺排。
例6-1-3 将123.456D转换为二进制数。
解 取整数部分除以2
取小数部分乘以2
2 123……1
0.456 0.812 0.614 0.228倒排
2 61……1
《数字电子技术》教学大纲(详细)
《数字电子技术》教学大纲《数字电子技术》课程教学大纲一、课程的性质和任务1、1课程性质《数字电子技术》课程属于电子信息工程技术专业的专业基础课程。
它是微机原理与接口技术、单片机原理与应用、电子设计自动化、嵌入式系统、高频电子线路等一系列课程的先修课程；是从事数字系统、智能控制系统设计工作的必备知识；是参加电子设计大赛，设计电子产品必备的专业知识，是学生提高专业技能、专业能力的主干课程。
1、2课程任务本课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，熟悉数字电路的分析方法和设计方法。
使学生掌握数模转换和模数转换电路的工作原理及其应用。
培养学生具备测试电路的能力、实践动手和创新能力，简单数字逻辑系统的分析、设计与应用的能力，以及解决电子技术实践中遇到的数字系统问题的基本技能。
二、课程内容及要求2、1、数字电路的基础知识1、掌握数字信号、模拟信号、脉冲信号的定义。
2、掌握数制和码制的概念。
3、了解常用有权码的编制方法。
4、熟悉RC电路充放电过程。
5、熟悉晶体二极管、晶体三极管的开关特性。
2、2数字逻辑基础1、熟悉逻辑函数的表示方法。
2、掌握逻辑代数规律和公式。
3、掌握公式法化简逻辑函数。
4、掌握卡诺图法化简逻辑函数2、3逻辑门电路1、掌握三种基本逻辑关系的定义、真值表、逻辑表达式。
2、掌握分立元件门电路的分析方法3、掌握复合逻辑门电路的逻辑功能。
4、掌握TTL集成门电路的逻辑功能、使用要求。
5、掌握CMOS集成门电路的逻辑功能、使用要求。
2、4组合逻辑电路1、掌握组合逻辑电路的分析方法。
2、掌握组合逻辑电路的设计方法。
3、熟悉常用组合逻辑电路的逻辑功能、使用要求。
4、熟悉组合逻辑电路的竞争和冒险的判别及消除方法。
2、5集成触发器及其应用1、熟悉触发器的分类方法、逻辑功能的描述方法。
2、掌握各种触发器的触发特性、逻辑特性和应用。
3、熟悉D触发器、JK触发器、T触发器、T′触发器之间的相互转换方法。
汽车电工电子基础教学指导大纲
《汽车电工电子基础》教学大纲一、课程名称：《汽车电工电子基础》二、学时：104学时三、课程的性质、目的和要求《汽车电工电子基础》是汽车专业汽车维修方向的一门技术基础课、必修课程。
本课程的内容是紧密结合汽车电器及汽车电子的需求而设置。
通过本课程的学习，学生应能够了解汽车电器、电子的基本知识，掌握电路与电子的基本概念、基本的分析方法，了解电子器件的应用与参数选择，了解电磁、电机的基础知识及使用。
使学生对汽车的基本电路具有初步的分析能力，为今后继续学习和应用汽车新技术打下一定的基础。
四、课程内容绪论第一章直流电路1、直流电路的基本概念2、简单电路3、复杂电路4、电容器教学要求：1、了解电路的组成，掌握电源概念及工作状态。
2、了解负载的额定值及导线选择，掌握欧姆定律和基尔霍夫定律，熟练掌握电阻电路的一般分析方法。
3、掌握电位概念并能计算，了解电容器。
第二章电磁现象及其应用1、磁的基础知识2、电磁铁和继电器3、电磁感应教学要求：1、了解磁的基础知识。
2、掌握电磁感应现象及其在汽车上的应用。
第三章正弦交流电路1、正弦交流电的基本知识2、单相交流电路3、三相交流电路4、安全用电教学要求：1、掌握正弦交流电的三要素及其表示法。
2、掌握线圈与电容器的并联电路。
3、理解谐振的概念，串联与并联谐振电路的特点。
4、了解三相负载的联接方式。
5、掌握安全用电常识。
第四章电机与变压器1、变压器2、直流电机3、三相交流异步电动机教学要求：1、理解变压器的工作原理，利用变压器的伏安关系、阻抗变换性质进行简单计算。
2、掌握汽车点火系统的点火线圈与电路。
3、熟悉电机的基本知识。
第五章半导体器件的基本知识1、半导体二极管2、晶体三极管3、晶闸管教学要求：1、了解半导体的基础知识，理解PN结的单向导电性。
2、掌握二极管的伏安特性。
3、掌握三极管的电流放大作用、特性曲线、三种工作状态。
掌握晶闸管的工作特性。
4、理解三极管的开关特性，熟悉晶体管调节器和无触点闪光器的结构和工作原理。
数字电路复习资料
数字电路复习资料数字电路复习资料1第一部分：基本要求和基本概念第一章半导体器件的基本知识一，基本建议1，了解半导体pn结的形成及特性，了解半导体二极管的开关特性及钳位作用。
2，介绍半导体三极管的输出特性和输出特性，熟识半导体三极管共发射极电路的三个工作区的条件及特点，掌控三极管开关电路分析的基本方法。
3，了解绝缘栅场效应管（mos）的结构、符号、工作原理及特性。
二，基本概念1，按导电率为可以把材料分成导体、绝缘体和半导体。
2，半导体中存有空穴和自由电子两种载流子。
3，清澈半导体称作本征半导体。
4，p型半导体中的多数载流子是空穴；少数载流子是自由电子。
5，n型半导体中的多数载流子是自由电子；少数载流子是空穴。
6，pn结是一个二极管，它具有单项导电性。
7，二极管电容由结电容和扩散电容构成。
8，二极管的截至条件就是vd＜0.5v，导通条件就是vd≥0.7v。
9，三极管的截止条件是vbe＜0.5v，截止的特点是ib=ic≈0；饱和条件是ib≥（ec-vces）/（βrc），饱和的特点是vbe≈0.7v，vce=vces≤0.3v。
第二章门电路一，基本要求1，熟识分立元件“与”“或”“非”“与非”“或非”门电路的工作原理、逻辑符号和功能。
2，熟悉ttl集成与非门的结构、工作原理及外部特性，熟悉oc门三态门和异或门的功能及主要用途，掌握各种门电路输出波形的画法。
2，熟识pmos门nmos门和cmos门的结构和工作原理，熟识cmos门的外部特性及主要特点，掌控mos门电路的逻辑功能的分析方法。
二，基本概念1，门是实现一些基本逻辑关系的电路。
2，三种基本逻辑就是与、或、非。
3，与门就是同时实现与逻辑关系的电路；或门就是同时实现或逻辑关系的电路；非门就是同时实现非逻辑关系的电路。
4，按集成度可以把集成电路分为小规模（ssi）中规模（msi）大规模（lsi）和超大规模（vlsi）集成电路。
5，仅有一种载流子参予导电的器件叫做单极型器件；存有两种载流子参予导电的器件叫做双极型器件。
第一章 数字电路基础(二极管、三极管)
1、半导体的晶体结构
(1) 硅、锗、硼、磷的原子结构图
硅：Si+14 2，8，4 ห้องสมุดไป่ตู้层电子数为4，称4 价元素
锗：Ge+32 2，8，18，4 外层电子数为4，称4价元素 硼：B +5 磷：P +15 2，3 2，8，5 外层电子数为3，称3价元素
外层电子数为5，称5价元素
(2)共价键结构 最外层由8个电子组成较稳定的共价键结构。
显而易见，在这个函数中，有5个最小项是不会出现 的，如 A B C（三个灯都不亮）、ABC （红灯绿灯 同时亮）等。因为一个正常的交通灯系统不可能 出现这些情况，如果出现了，车可以行也可以停， 即逻辑值任意，对应的5个最小项称为任意项。 3．无关项 存在约束的情况下，由于约束项的值恒为0，所以既 可以把约束项加到逻辑函数中，也可以在逻辑函
A B C ABC ABC ABC ABC 0 或
A B C ABC ABC ABC ABC 0
我们把这些恒等于0的最小项称为约束项。
2．任意项
任意项指输入变量在某些取值下函数取值0、1均可， 并不影响电路功能。
【例1.28】在十字路口有红绿黄三色交通信号灯， 规定红灯亮停，绿灯亮行，黄灯亮等一等，试分 析车行与三色信号灯之间逻辑关系。 解：
（2）如果逻辑表达式不是最小项表达式，但是“与或表达式”，可将其先化成最小项表达式，再填入 卡诺图。也可直接填入卡诺图。 【例1.23】用卡诺图表示逻辑函数 G AB BCD
解：
3）如果逻辑表达式不是“与—或表达式”，可先将 其化成“与—或表达式”再填入卡诺图。
三．逻辑函数的卡诺图化简法
集电极电流为IC＝ICN＋ICBO。
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ABC ABC AC( B B) AC
可见，利用相邻项的合并可以进行逻辑函数化简。 有没有办法能够更直观地看出各最小项之间的相 邻性呢？有。这就是卡诺图。 2．卡诺图 卡诺图是用小方格来表示最小项，一个小方格代
表一个最小项，然后将这些最小项按照相邻性排 列起来。即用小方格的几何位置上的相邻性来表 示最小项逻辑上的相邻性。 卡诺图实际上是真值表的一种变形，真值表中的 最小项是按照二进制加法规律排列的，而卡诺图 中的最小项则是按照相邻性排列的。 3．卡诺图的结构
• 1.6.3 半导体二极管 • 一、二极管的结构和伏安特性 1、二极管的结构和符号 二极管实际上就是PN结，只是加上外壳和 引脚而已。 通常二极管分为点接触型和面接触型两种。 它们的不同是：
二极管符号：
2、二极管伏安特性 (1) 正向导通压降：锗管约 0.3V；硅管约0.7伏。 (2) 正向导通死区电压： 锗管约0.2V；硅管约 0.5伏。 (3) 反向饱和电流 IS： 反向击穿前的电流； 饱和电流随温度上升 而迅速增大。 (4) 反向击穿电压 UBR。
（2）如果逻辑表达式不是最小项表达式，但是“与或表达式”，可将其先化成最小项表达式，再填入 卡诺图。也可直接填入卡诺图。 【例1.23】用卡诺图表示逻辑函数 G AB BCD
解：
3）如果逻辑表达式不是“与—或表达式”，可先将 其化成“与—或表达式”再填入卡诺图。
三．逻辑函数的卡诺图化简法
总之，2n个相邻的 最小项结合，可以 消去n个取值不同的 大。但每个圈内只能含有2n个相邻 项。要特别注意对边相邻性和四角相邻性。
（2）圈的个数尽量少，化简后的逻辑函数的与项就 少。
（3）卡诺图中所有取值为1的方格均要被圈过，即不 能漏下取值为1的最小项。 （4）取值为1的方格可以重复被圈，但每个卡诺圈中
空穴：1.5×1010×105~6 /cm3； 自由电子：2.3×105 /cm3；
3、半导体材料的载流子浓度特殊性
(1) 多数载流子浓度取决于“掺杂”浓度； (2) 少数载流子浓度（或纯净半导体载流子浓度）主要 受热、光的影响。
1.6.3 PN结特性
1、PN 结的形成 扩散运动：由浓度差而引起的运动。 漂移运动：由于内电场作用使P区的电子和N区的空 穴向对方运动。
更简。如上例：
【例1.29】某逻辑函数输入是8421BCD码，其逻辑表 达式为L（A,B,C,D）=∑m（1,4,5,6,7,9）+∑d （10,11,12,13,14,15），用卡诺图法化简该逻辑函数
L B CD
L AB B CD
1.6 半导体二极管、三极管
1.6.1 本征半导体 本征半导体指完全纯净的，具有晶体结构的半导体。
3、反向电流IR
二极管未击穿时的电流，它越小，二极管的单向导电 性越好。IR 对温度非常敏感。
4、最高工作频率fM
是指二极管允许的最高工作频率，当工作频率超过此 值时，将不能很好地体现二极管的单向导电性。它 的值取决于PN结结电容的大小，电容越大，频率越 低。 5、常用二极管 型号及参数 P98～99，表4-1；表4-2。 国产二极管的型号命名及含义
2、 本征 半 导 体 中 的两 种载流子 由于热、光等的激发， 本征半导体中的电子
将挣脱共价键的束缚 而成为“自由电子”， 同时，在原来的位置 留下一个空位称“空 穴”。
3、本征激发的特点 (1) 自由电子和空穴数量相等，形成电子空穴
对，自由电子和空穴浓度均约为：1.5×1010/cm3。
(2) 无电场作用时，电子、空穴运动不具有方 向性，不形成电流。 (3) 在电场作用下，空穴顺电场方向运动，形成 空穴流；自由电子逆电场方向运动，形成电子流。 半导体具有两种载流子参与导电。 (4) 自由电子和空穴数量与温度有关。
显而易见，在这个函数中，有5个最小项是不会出现 的，如 A B C（三个灯都不亮）、ABC （红灯绿灯 同时亮）等。因为一个正常的交通灯系统不可能 出现这些情况，如果出现了，车可以行也可以停， 即逻辑值任意，对应的5个最小项称为任意项。 3．无关项 存在约束的情况下，由于约束项的值恒为0，所以既 可以把约束项加到逻辑函数中，也可以在逻辑函
至少要含有1个末被其它卡诺圈圈过的方格，否则 该包围圈是多余的。
3．用卡诺图化简逻辑函数举例
【例1.24】 用卡诺图化简逻辑函数： L（A,B,C,D）=∑m（0,2,3,4,6,7,10,11,13,14,15） 【例1.25】 用卡诺图化简逻辑函数：
F AD AB D A B C D A BC D
(2) 电子在基区的复合和扩散
a) 发射区进入的电子与基区多子空穴复合，形成基极电流IBN。 b) 因基区浓度低，大部分电子向集电极靠近。
(3) 集电极收 集电子 a) 集电结反偏，靠近集电结的电子被吸引(漂移)到集电区，形 成ICN。 b) 集电区少子空穴与基区少子电子漂移形成集电极反向饱和 电流ICBO。
第一章 数字电路基础
• 1.4 逻辑函数的卡诺图化简
卡诺图由美国工程师卡诺（Karnaugh）发明。
一．卡诺图
1．相邻最小项 如果两个最小项中只有一个变量互为反变量，其 它变量均相同，则称这两个最小项为逻辑相邻， 简称相邻项。 如果两个相邻最小项出现在同一个逻辑函数中， 可以合并为一项，同时消去互为反变量的那个量。 如：
【例1.26】已知逻辑函数 （见例1.16），试用卡诺图 化简该逻辑函数。
L AB BC BC AB
4．卡诺图化简逻辑函数的另一种方法——圈0法 【例1.27】 已知逻辑函数的卡诺图如图1.20所示，分 别用“圈0法”和“圈1法”写出其最简与—或式。
圈0法得 ：L BC D
圈1法得 ：
2．从逻辑表达式到卡诺图 （1）如果逻辑表达式为最小项表达式，则只要将函 数式中出现的最小项在卡诺图对应的小方格中填入 1，没出现的最小项则在卡诺图对应的小方格中填
入0。 【例1.22】用卡诺图表示逻辑函数
F A B C ABC ABC ABC 解： m0 m3 m6 m7 F
数中删除某些约束项；同样任意项也可以写入或 不写入；因而我们把任意项和约束项统称无关项。 无关项在卡诺图中用符号×来表示其逻辑值。
带有无关项的逻辑函数的最小项表达式为： L=∑m（ ）+∑d（ ） 如上例函数可写成L=∑m（2）+∑d（0,3,5,6,7）
二．具有无关项的逻辑函数的化简
化简具有无关项的逻辑函数时，要充分利用无关项可以 当0也可以当1的特点，尽量扩大卡诺圈，使逻辑函数
3、二极管等效电路（模型）
（1）理想二极管模型
（2）考虑正向压降的二 极管模型
• 二、二极管主要参数
1、最大整流电流IF 是指二极管允许通过的最大正向平均电流。其值与PN 结面积及外部散热条件有关。若二极管平均电流长 期超过此值，将因PN结过热而烧坏。 2、最大反向工作电压UR 是指二极管允许的最大工作电压，我们一般取击穿电 压UBR的一半作UR 。
1.6.2 N型半导体和P型半导体
在本征半导体中，由于空穴电子对较少，导电能力较低， 掺入3价或5价元素，将有助于提高半导体的导电能力。 1、N 型半导体 在硅或锗中掺入微量 的5价元素将形成N型半 导体。
(1) N 型半导体的 共价键结构。多子电子 带负电(Negative)，故 称N型半导体。
A B C ABC ABC ABC ABC 0 或
A B C ABC ABC ABC ABC 0
我们把这些恒等于0的最小项称为约束项。
2．任意项
任意项指输入变量在某些取值下函数取值0、1均可， 并不影响电路功能。
【例1.28】在十字路口有红绿黄三色交通信号灯， 规定红灯亮停，绿灯亮行，黄灯亮等一等，试分 析车行与三色信号灯之间逻辑关系。 解：
（1）二变量卡诺图
（2）三变量卡诺图
（3）四变量卡诺图
二．用卡诺图表示逻辑函数
1．从真值表到卡诺图 【例1.21】 三变量多数表决电路逻辑真值表如表1.3 所示，用卡诺图表示该逻辑函数。 解： 该函数为三变量，先画出三变量卡诺图，然后根 据表1.3 将8个最小项对应的L取值0或者1填入卡诺 图中对应的8个小方格中即可，如图
(2) N 型半导体的载流子浓度
自由电子：1.5×1010×105~6 /cm3； 空穴：2.3×105 /cm3。 2、P 型半导体
在硅或锗中掺入微量的3 价元素将形成 P型半导体。
(1) P 型半导体的共 价键结构。多子电子带正 电(Positive)，故称P型半 导体。
(2) P型半导体的载流子浓度
1、半导体的晶体结构
(1) 硅、锗、硼、磷的原子结构图
硅：Si+14 2，8，4 外层电子数为4，称4 价元素
锗：Ge+32 2，8，18，4 外层电子数为4，称4价元素 硼：B +5 磷：P +15 2，3 2，8，5 外层电子数为3，称3价元素
外层电子数为5，称5价元素
(2)共价键结构 最外层由8个电子组成较稳定的共价键结构。
(2) PN结加反向电压截止 外电场与内电场方向相同，外电场使空间电荷区变宽，不 利于扩散进行，而促使漂移进行： N区空穴P区 P区电子N区
少子导电，形成反向饱和电流，从NP，PN结呈高阻状 态，称反偏截止。 3、PN结的温度特性和电容效应 温度的升高会导致反向电流的迅速变大；在高频电路 中则必须考虑二极管中的电容效应。
• 1.6.4 双极型晶体管
本节我们讨论的双极型晶体管由两种类型（P型，N型）
的半导体材料构成，故名。通常称三极管或晶体管。
– 一、晶体管结构
1、分类
2、结构示意图及符号
3、基区、发射区、集电区特点
（1）发射区掺杂浓度远 大于基区，有利于多子向 基区发射。 （2）基区很薄，掺杂少， 有利于载流子通过基区， 且被复合的也少。 （3）集电区的几何尺寸 比发射区大，浓度低，有 利于收集载流子。 所以，发射区和集电区 不能互换。