电子系统应用技术-第1章
数字电子技术基础--第一章练习题及参考答案
第一章数字电路基础第一部分基础知识一、选择题1．以下代码中为无权码的为。
A. 8421BCD码B. 5421BCD码C.余三码D.格雷码2．以下代码中为恒权码的为。
A.8421BCD码B. 5421BCD码C.余三码D.格雷码3．一位十六进制数可以用位二进制数来表示。
A.１B.２C.４D. 164．十进制数25用8421BCD码表示为。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.101015．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是。
A.（256）10B.（127）10C.（FF）16D.（255）106．与十进制数（53.5）10等值的数或代码为。
A.(0101 0011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87．矩形脉冲信号的参数有。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期8．与八进制数(47.3)8等值的数为：A. (100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)29.常用的B C D码有。
A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码10．与模拟电路相比，数字电路主要的优点有。
A.容易设计B.通用性强C.保密性好D.抗干扰能力强二、判断题（正确打√，错误的打×）1. 方波的占空比为0.5。
（）2. 8421码1001比0001大。
（）3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。
（）4．格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。
（）5．八进制数（18）8比十进制数（18）10小。
（）6．当传送十进制数5时，在8421奇校验码的校验位上值应为1。
（）7．在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号，语音信号不是数字信号。
（）8．占空比的公式为：q = t w / T，则周期T越大占空比q越小。
（）9．十进制数（9）10比十六进制数（9）16小。
电工电子技术实训教程 第1章 安全用电
2．判断触电程度轻重
触电者一经脱离电源，应立即进行检查。如果 触电者神志清醒，应让其充分休息，尽量少予移 动；若已经失去知觉，就应马上用看、听、试的 方法判定伤员呼吸心跳情况。 (1)看：看伤员的胸部、腹部有无起伏动作； (2)听：用耳贴近伤员的口鼻处，听有无呼气声音； (3)试：试测口鼻有无呼气的气流，再用两手指轻 试喉结旁处的颈动脉有无波动。若触电者为昏迷不 醒，但还有呼吸和脉搏，最好马上送往就近医院； 若呼吸脉搏均已停止，应立刻采用心肺复苏法。
3．心肺复苏法
（1）人工呼吸方法 一手捏住患者鼻翼两侧，另一手食指与中指抬起 患者下颌，深吸一口气，用口对准患者的口吹入， 吹气停止后放松鼻孔，让病人从鼻孔呼气。依此反 复进行。成人患者每分钟14 —16 次，儿童每分钟 20次。最初六七次吹气可快一些，以后转为正常速 度。同时要注意观察患者的胸部，操作正确应能看 到胸部有起伏，并感到有气流逸出。
1.1 电流对人体的伤害及触电方式 1.2 触电的原因和预防措施 1.3 触电急救常识
1.1 电流对人体的伤害及触电方式
1.1.1 电流对人体的伤害
当人体触及带电体时，就会有电流通过人体，对人体 造成伤害。电流对人体的伤害分为电击和电伤两种。 电击: 电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经 系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。 电伤:由电流的热效应、化学效应或机械效应对 人体造成的伤害。
1.3 触电急救
1.3.1 触电急救的原则
“迅速、就地、准确和坚持”
准确”就是抢救的方法和施行的动作姿势要合 “迅速”就是要争分夺秒，千方百计使触电者 ““ 坚持”就是抢救必须坚持到底。有时 “就地”是指在安全地方就地抢救触电者，早争取 适得当。 脱离电源，并将受害者放到安全地方。 抢救需长达几小时，直到医务人员判定 一分钟就有可能救活触电者。实验研究和统计表明， 1.3.2 触电急救的操作 触电者已经死亡，无法抢救时，才能停 如果从触电后 1分钟开始救治，则90%可以救活；如 1．迅速切断电源 止抢救。 6分钟开始抢救，则仅有10%的救活机会； 果从触电后 而从触电后12分钟开始抢救，则救活的可能性极小。 （1）救护人不可直接用手或其他潮湿的 物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘 注 工具。 意： （2）要防止触电者脱离电源后可能的摔 伤。
第1章cpld学习教程
二、未来EDA技术
l EDA技术将向广度和深度两个方向发展，EDA将会超 越 电 子 设 计 的 范 畴 进 入 其 他 领 域 ， 随 着 基 于 EDA 的 SOC设计技术的发展，软硬核功能库的建立，IP核复 用（IP Reuse），以及基于VHDL所谓自顶向下设计 理念的确立，未来的电子系统的设计与规划将不再是 电子工程师们的专利。有专家认为，21世纪将是EDA 技术快速发展的时期，并且EDA技术将是对21世纪产 生重大影响的十大技术之一。当前，EDA的主要应用 方向为微控制器（Microcontroller）、ASIC和DSP等 方面。
l 2. 高层综合（HLS，High Level Synthesis）的理论与 方法取得进展，从而将EDA设计层次由RT级提高到了 系统级（又称行为级）。设计者逐步从使用硬件转向 设计硬件，
l 3. 提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高 级抽象的设计构思手段。
l 例如：提供方框图、状态图和流程图的编辑能力，具 有适合层次描述和混合信号描述的硬件描述语言 （VHDL、AHDL或Verilog－HDL），同时含有各种 工艺的标准元件库。
二、未来EDA技术 l 1.数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方
向发展 l 2.工艺方面 l 3.等效逻辑门数 l 4.工作电压 l 5.时钟频率
第1章cpld学习教程
二、未来EDA技术
l 到2005年，密度将达到1×104万门。可编程模 拟器件已开始应用于实际工程。随着芯片集成 度的增大，单个芯片内集成了通用微控制器/微 处理器核心（MCU/MPUCore）、专用数字信 号 处 理 器 核 心 （ DSPCore ） 、 存 储 器 核 心 （MemoryCore）、嵌入式软件/硬件、数字和 模拟混合器件、RF处理器等，并且EDA与上 述器件间的物理与功能界限已日益模糊。
单片机原理及应用第1章 概述
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
第一章-绪论(现代电子技术与应用)PPT课件
1.2 现代电子信息系统主要技术指标
五、响应速度 ▪ 被测对象的信号频率越来越高，而且动态测量和快
速控制是现代电子仪器发展的方向，这就要求处理 电路有较快的响应速度，以便进行实时测量和控制。 ▪ 如果电路的响应速度太低，会导致信号失真和回路 振荡等现象，使测量精度减低或控制系统不稳定。
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1.3 现代电子信息系统设计方法
一、总体方案设计 ▪ 处理器选择。处理器主要类型有单片机、DSP、
CPLD/FPGA、ARM和嵌入式计算机主板等。 ▪ 软件、硬件功能分配。为降低产品成本和提高系统
可靠性和稳定性，尽量考虑用软件实现系统的功能。 在实时性要求高的场合下考虑选择硬件实现方式。 ▪ 低功耗设计。尽量采用低电压供电方式和低功耗电 子元件。 ▪ 信号传输方式。有线通讯方式具有信号传输可靠、 传输速度快等特点，但在布线困难和有线方式使用 不便等场合下，考虑采用无线通讯方式。
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1.3 现代电子信息系统设计方法
三单元电路设计 ▪ 模拟电路的设计需要计算电路参数、选择元器件。。若单元
电路采用高集成度芯片，则单元电路的指标主要由芯片的性 能决定，电阻和电容等元件参数根据单元电路的指标要求和 集成芯片使用手册确定。 ▪ 数字电路的实现可以采用数字集成芯片或可编程器件。可编 程器件的设计依靠VHDL和Verilog等硬件描述语言以及可编 程器件编程环境。 ▪ 考虑到电阻噪声的影响和导线电阻存在等因素，电阻值不能 选择太大和太小，一般在几百欧以上到几兆欧以下。还要考 虑电阻功率和其电感量大小。 ▪ 电容选择主要考虑信号的频带范围和电容标称值，还要考虑 其耐压、泄漏电阻和极性要求。
现代电子技术及应用
电工电子技术基础-第1章 电路基本概念及基本定律
用电阻R表示。
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第1章 电路基本概念与定律——电路模型
汽车供电电路模型
图中，US 为汽车上的直流发电机的输出电压，R1 为发 电机的内阻，E为蓄电池，R2 为蓄电池内阻，RL 是汽车上的 等效负载电阻，它包括各种车用电气设备的等效电阻。
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第1章 电路基本概念与定律——电路模型
第1章 电路基本概念与定律——电路基本物理量
注意 1.参考方向可以任意选取。 2.当参考方向与实际方向相同时，电压值为正值 当参考方向与实际方向相反时，电压值为负值
3. 在未标明参考方向时，电压值的正负没有意义。
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第1章 电路基本概念与定律——电路基本物理量
电动势 描述了电源中外力做功的能力，大小等于外力在电源内 部克服电场力把单位正电荷从负极移到正极所做的功。
电路分析中，基本物理量有电流、电压、电动势和电功率。 一、电流及其参考方向
电流就是电荷的定向移动，电流的大小用电流强度表示。 电流强度（电流） 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
即 i q （安[培]，A) t
交流电流用小写字母i表示，直流电流用大写字母I表示。
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第1章 电路基本概念与定律——电路基本物理量
• 通过实验验证来巩固所学理论， 训练实验技能，并培养严谨的科学作风， 掌握常用仪器、仪表的使用方法，验证与探索相结合。
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第1章
教学目标
基本概念
基本定律 应用
第1章 电路基本概念与定律
第一节 电路模型 第二节 电路基本物理量 第三节 基尔霍夫定律 第四节 电路元件 第五节 电路的工作状态
(完整版)三菱FX2N系列PLC应用技术-习题答案
第1章可编程序控制器概述一、判断题1．可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器。
（）2．可编程序控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。
（）4．PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。
（）5．梯形图是程序的一种表示方法，也是控制电路。
（）6．梯形图两边的两根竖线就是电源。
（）7．PLC的指令语句表达形式是由操作码，标识符和参数组成。
（）8．PLC可编程序控制器是以“并行”方式进行工作的。
（）9．PLC机产品技术指标中的存储容量是指其内部用户存储器的存储容量。
（）10．PLC机产品技术指标中的存贮容量是指内部所有RAM、ROM的存贮容量。
（）11．PLC机虽然是电子产品，但它的抗干扰能力很强，可以直接按装在强电柜中。
（）二、选择题1．可编程序控制器是以（）为基本元件所组成的电子设备。
A．输入继电器触头B．输出继电器触头C．集成电路D．各种继电器触头2．PLC的基本系统需要哪些模块组成？（）A．C．PU模块B．存储器模块C．电源模块和输入输出模块D．以上都要3．PLC的程序编写有哪些图形方法？（）A．梯形图和流程图B．图形符号逻辑C．继电器原理图D．卡诺图4．PLC可编程序控制器的整个工作过程分五个阶段，PLC通电运行时，第四个阶段应为（）。
A．与编程器通信B．执行用户程序C．读入现场信号D．自诊断9．输入采样阶段，PLC的中央处理器对各输入端进行扫描，将输入信号送入（）A．累加器B．指针寄存器C．状态寄存器D．存储器10．PLC机将输入信息采入PLC内部，执行（）后达到的逻辑功能，最后输出达到控制要求。
A．硬件B．元件C．用户程序D．控制部件11．PLC机的扫描周期与程序的步数、（）及所用指令的执行时间有关。
A．辅助继电器B．计数器C．计时器D．时钟频率三、简答题1．1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标提出十项PLC指标是什么？2．简述PLC的定义。
电力电子技术第一章
（第一章电力电子器件）电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。
电力电子器件——可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
主电路——在电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。
半导体器件采用的主要材料是硅【电力电子器件的特征】1处理电功率的能力非常大，一般远大于处理信息的电子器件。
2电力电子器件一般都工作在开关状态。
3电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制和驱动。
4电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。
电力电子系统：由控制电路、保护电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
【电力电子器件的分类】1)按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，可分为三类：半控型器件——通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。
例：晶闸管全控型器件——通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。
如IGBT、Power MOSFET、GTO、BJT。
不可控器件——不能用控制信号来控制其通断，因此也就不需要驱动电路。
如电力二极管。
2)按照驱动电路信号的性质，可分为两类：电流驱动型,电压驱动型【电力二极管】PN结的单向导电性就是二极管的基本原理静态特性——主要是指其伏安特性动态特性——由于结电容的存在，电力二极管在通态与断态之间转换时，需经历一个过渡过程。
在此过渡过程中，其电压-电流特性随时间而变化，这就是电力二极管的动态特性，且专指反映通态和断态之间转换过程的开关特性。
正向平均电流I F(AV)：即额定电流，指电力二极管长期运行时，在指定的管壳温度和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
正向平均电流I F(AV)的对应的有效值为1.57I F(AV) 【晶闸管】内部结构: 是PNPN四层半导体结构。
P1区引出阳极A，N2区引出阴极K，P2区引出门极G。
四个区形成三个PN结：J1、J2、J3。
电子系统设计——第1章电子系统设计方法(讲稿)-0共79页文档
《电子系统设计》 渤海大学工学院
TM
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电子系统的设计
1、一般方法
自顶向下的设计方 法
自底向上的设计方 法
以自顶向下方法为 主导，并结合使用 自底向上的方法
何谓顶？ 顶——系统的功能
何谓底？ 底——最基本的元、器 件，甚至是版图
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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元、器件
版图
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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电子系统的设计
自上而下法的要领
从顶层到底层 从概括到展开 从粗略到精细
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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电子系统的设计
自上而下法遵循的原则
（1）正确性和完
备性原则
（2）模块化，结
构化原则
（3）问题不下放
原则
（4）高层主导原
《电子系统设计》 渤海大学工学院
TM
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各种电子系统设计步骤综述
车速及路程计算模块：采用断续式光电开关，在车轮上均匀分 布遮光条，车轮转动产生脉冲。 躲避障碍物模块：采用超声波测距，由于障碍物随机放置，测 试后躲避障碍物的模糊控制较为复杂。由于障碍物在两个方形障 碍区内，可依靠光源指示行走。 电源模块：单一电源供电，由于电机启动瞬间电流大，将造成 电源系统的不稳定，可能会影响系统正常工作。双电源供电，将 电机驱动电源与单片机、传感器等电路的供电系统隔离，提高系 统的可靠性。
《电子系统设计》第1章 电子系统设计导论
渤海大学工学院TM 学院
1
电子系统概述
1、定义 1）、系统的定义
系统是由两个以上
电工电子技术 第一章基本概念与基本定律
I6=I4+I5=12+6=18（mA)
R1 R2 R3 I3
I5
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2020年2月3日星期一
4．物理意义：KCL是电流的连续 性的体现，也是能量守衡的体现。
5．KCL对各支路电流施加了约束， 而与支路元件的性质无关。
q
q2
q1
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1.6.3 KVL（电压定律）
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4．额定值与实际值
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通常负载都是并联运行的。当负载增加时，电源 输出的功率也相应增加。即电源输出的功率和电流 决定于负载的大小。
既然电源输出的功率和电流决定于负载的大小， 是可大可小的，那么，有没有一个最合适的数值呢？ 回答是肯定的，这个合适的值就是额定值。
各种电气设备的电压、电流及功率都有一个额定
P UI
＞0负载 -
非关联方向
元件 U
+
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例题
试求电路中各元件的功率，并验证功率平衡。
1A E 5V R0 1Ω
U0
解： I
a P UI 41 4W (吸收）
+ 4V P0 U0I 11 1W (吸收）
4Ω U
R -
PE EI 15 5W (发出）
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绪论
电工电子技术是一门研究电能在技术领域中应用 的技术基础课，它包括：电工技术和电子技术两部分。
电路理论： 直流、交流、暂态、非正弦。 电工技术：
磁路和电机： 变压器、电磁铁、
三相异步电动机及控制。
模拟电子线路：半导体器件、分离件放大器、
电子技术：
现代电子技术第1章 现代电子技术概论
可编程器件包括模拟可编程器件和数字 可编程器件。 模拟可编程器件以美国Lattice公司推出 的在系统可编程模拟器件（In System Programming Programmable Analog Circuit ， ispPAC）为代表。 数字可编程器件以现场可编程门阵列 （Field Programmable Gates Array，FPGA） 和复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）为代表。 可编程技术可以以CPU（中央处理器）为 核心，以单片机、可编程器件技术、DSP、 ARM系统和PowerPC技术为基本发展标志。
1.2 EDA技术
电子设计自动化（EDA）技术是以计算机 科学和微电子技术为先导，融合了计算机图 形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和 计算数学等多种计算机应用学科最新成果的 先进技术，它是在先进的计算机工作平台上 开发出来的一整套电子设计的软件工具。
EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软 件平台上，对以原理图、波形图或者硬件描 述语言为系统功能描述手段完成的设计文件， 由计算机自动地完成编译、化简、综合、优 化、布局布线、仿真，直至对于目标芯片的 适配和编程下载等工作。 高速发展的可编程器件为EDA技术的不断 进步奠定了坚实的物质基础。
第1章 现代电子技术概论
1.1 概述 1.2 EDA技术
1.1 概述
由于物理学的重大突破，电子技术在20 世纪取得了惊人的进步。 现代电子技术的定义很多，但都不能包 含“现代电子技术”的全部内涵。
数字电子技术教学课件-第01章 数字电路基础知识
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1.2 数制及编码
1.2.1 数制 1.2.2 数制转换 1.2.3 编码
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1.2.1 数制
数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数 字和数字组合。
计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构 成方法，以及从低位到高位的进制规则。
1. 十进制
数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 计数规则：逢十进一 基数：10 权：10的幂
（101011100101）2 =（101，011，100，101）2 =（5345）8
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（2）二进制与十六进制之间的转换 四位二进制数对应一位十六进制数。
例如： （9A7E）16 =（1001 1010 0111 1110）2
=（1001101001111110）2
（10111010110）2 =（0101 1101 0110）2
逻辑代数的运算公式和基本规则；
逻辑函数的化简方法（代数化简法和卡诺图化 简法） 。
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1.3.1 逻辑代数的基本运算
逻辑：一定的因果关系。
逻辑代数是描述客观事物逻辑关系的数学方法，
是进行逻辑分析与综合的数学工具。因为它是英国数
学家乔治·布尔(George Boole)于1847年提出的,所以又
表1-2 几种常用的BCD码
十进制数 8421码 5421码
0
0000
0000
1
0001
0001
2
0010
0010
3
0011
0011
4
0100
0100
5
第1章 电子系统设计概述
第1章电子电路设计概述1. 1 电子系统的基本概念所谓电子系统是指由一组电子元件或基本电子单元电路相互连接、相互作用而形成的电路整体，能按特定的控制信号，去执行所设想的功能。
一般按电子系统所处理加工完成信号的不同，可分为模拟电子系统、数字电子系统和数字一模拟混合电子系统。
1. 1. 1 模拟电子系统模拟电子系统的主要功能是对模拟信号进行检测、处理、变换和产生。
模拟信号的特点是，在时间上和幅值上均是连续的，一在一定的动态范围内可能任意取值。
这些信号可以是电量(如电压、电流等)，也可以是来自传感器的非电量(如温度、压力、流量等)。
组成模拟电子系统的主要单元电路有放大电路、滤波电路、信号变换电路、驱动电路等。
图1-1 为低频功率扩音系统框图，它由话筒、音频放大器、扬声器和电源组成。
图1-1 低频功率扩音系统框图当人们对着话筒讲话时，话筒将声音高低强弱的变化，转换成相应的电信号。
由于该信号非常微弱，必须经过音频放大器的放大，才能驱动扬声器。
音频放大器一般由前置放大、电压放大和功率放大电路组成下通过前置放大、电压放大单元电路，提高信号电压；通过功率放大电路，可提高所需的输出功率。
随着集成电路技术的发展，对于一个小功率的扩音系统，完全可用一片集成电路来实现。
对于更复杂的模拟电子系统，可以用几片集成电路再加上分离元件和电路单元来实现。
本书将从工程实践的角度出发，对组成模拟电子系统的典型单元电路、常用模拟集成电路将作详细的分析，同时讲述构成模拟电子系统的设计方法。
1. 1. 2 数字电子系统由若干数字电路和逻辑部件组成，处理及传送数字信号的设备称为数字系统。
数字信号的特点是不随时间作连续变化。
一个复杂的数字电子系统可分解为控制器加若干个子系统。
这些子系统完成的逻辑功能比较单一，一般由中、大规模集成电路实现，如存储器、译码器、数据选择器、加法器、比较器、计数器等。
数字电子系统中必须要有控制器，控制器的主要功能是来管理各个子系统之间的互相操作，使它们有条不紊地按规定的顺序操作。
电力电子应用技术 第5版答案 第1章 思考题和习题
思考题和习题1.电力电子器件按开关控制性能可分为哪几类？答：按其开关控制性能可分为不控型器件、半控型器件和全控型器件。
2. 晶闸管正常导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？晶闸管的关断条件是什么？怎样才使导通的晶闸管关断？晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多大？ 答：晶闸管正常导通的条件：晶闸管承受正向阳极电压时，并且门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。
导通后流过晶闸管的电流由负载决定。
晶闸管的关断条件是利用外加电压和外电路的作用，使流过晶闸管的电流降到I H （维持电流）以下。
晶闸管导通时电压为管子的压降，答应1V 左右；阻断时其两端电压为电源电压（具体分析电路）。
3. 温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流减小、正反向漏电流增大、维持电流下降、正向转折电压和反向击穿电压减小。
4. 晶闸管的额定电流是怎样定义的？在额定情况下有效值和平均值有何关系？如何根据实际电流波形来选择晶闸管的电流额定容量？答：晶闸管的额定电流是指通态平均电流I T(A V) ，国际规定通态平均电流是在环境温度为40℃和规定的冷却条件下，晶闸管稳定结温不超过额定结温时所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。
额定状态下的有效值电流与通态平均电流I T(A V)的关系：)(57.1AV T I I = 定义：电流波形系数 d I I =f k ，则晶闸管电流波形系数为dVTT I I=f k 。
对于不同的波形，波形系数也不同。
即电流平均值相同，不同的波形有效值将会不同。
在实际选用时，按照实际波形求出电流的有效值，与晶闸管所允许的最大正弦半波电流（其平均值即通态平均电流I T(A V))所造成的发热效应相等（即有效值相等）的原则来选晶闸管的定额电流，并应留一定的裕量。
5. 试说明晶闸管的擎住电流I L 和维持电流I H 之间的区别，并比较它们的大小。
第1章ED技术概述
第1章EDA技术概述本章简要介绍了EDA技术、EDA工具、FPGA结构原理、EDA的应用情况和发展趋势，其中重点介绍了基于EDA的FPGA开发技术概况。
考虑到本章中出现的一些基本概念和名词有可能涉及较多的基础知识和更深入的EDA基础理论，故对本章的学习仅要求读者作一般性的了解，无须深入探讨。
因为待学习完本书，并经历了本书配置的必要实践后，许多问题都会自然而然地明白了。
不过需要强调，认真学习本章的重要性并不能因此而被低估。
1.1 EDA技术现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术（Electronic Design Automation，EDA）。
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。
EDA技术使得设计者的主要工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的实现，这是电子设计技术的一个巨大进步。
EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计、ASIC测试和封装、FPGA/CPLD（Field Programmable Gate Array/Complex Programmable Logic Device）编程下载和自动测试等技术；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术等。
因此EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
正因为EDA技术丰富的内容以及与电子技术各学科领域的相关性，其发展的历程同大规模集成电路设计技术、计算机辅助工程、可编程逻辑器件，以及电子设计技术和工艺的发展是同步的。
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§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
元器件选择 电子电路设计就是选择最合适的元器件，并将 其有机地组合起来的结果； 确定电子元件，应根据电路处理信号的频率范 围、环境温度、空间大小、成本高低等诸多因 素综合考虑； 优先选择集成电路； 电阻器电容器最为常用，故应熟悉电阻器、 电容器主要性能指标和特点； 分立器件的选择。
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
单元电路设计 组合电路设计
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
单元电路设计 时序逻辑电路设计
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
系统电路综合 构建整个电路系统； 功能测试 系统故障诊断和排除； 系统功能测试； 系统性能指标测试； 若不符合，修改设计。
§1 电子电路设计基础
概述
数字电子系统
一般数字电子系统
§1 电子电路设计基础
概述
模拟-数字混合电子系统
由模拟电子电路与数字电子电路组成的系统； 对于非电物理信号的测量、处理、控制、显示等功 能，需要混合电路实现；如温度、压力、流量、速 度等信号的测量与利用；
§1 电子电路设计基础
课程要求
要点
课程内容
绪论 电子电路设计基础 常用电子元器件 模拟与数字集成电路 应用电子电路设计实例
2013年8月2日
北京联合大学应用科技学院
课程要求
要点
课程要求
听课：考勤 记笔记： 作业: 实验： 考核：平时成绩+期末考试 考核方式: 闭卷
2013年8月2日
北京联合大学应用科技学院
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
参数计算 根据电路的性能指标，决定电路元器件的参数； 满足电路性能指标的电路元器件理论参数值通 常不唯一，故应注意： 电阻、电容的取值，应选择接近计算值的标 称值，电阻在1MΩ以内选用，电容在 100pF~0.47μF范围内选用，电解电容在 1 μF~2000 μF范围内选用； 在保证电路性能指标情况下，选尽量少的元 器件种类。
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法（特点） 数字电子系统的安装与调试
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
充分分析系统功能要求 数字电路组成：输入电路、控制电路、输出电 路、被控电路、电源； 明确分析要点：系统的任务、所要达到的技术 性能、精度指标、输入输出设备、应用环境、 特殊要求； 确定总体方案 明确了系统性能后，考虑如何实现这些技术性 能，即采用哪种电路来实现。
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的安装与调试
电子系统的调试 调试电路的常用测试仪器 万用表 示波器 信号发生器 调试前的检查 检查电路连线是否正确 检查电源线、地线、信号线、管脚有否短路 检查三极管、二极管、电解电容器管脚极性 是否正确
§1 电子电路设计基础
概述
智能电子系统
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法 模拟电子系统的安装与调试
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
总体方案确定 单元电路设计 参数计算 元器件计算 计算机模拟仿真 实验 绘总体电路图
§1 电子电路设计基础
课程要求
难点
基础课特点与专业课特点 基础知识与应用知识结合 学习方法
参考书
夏敏磊，电子电路分析、制作与调试 姚福安，电子电路设计与实践 ，模拟电子技术基础 ，数字电子技术基础
2013年8月2日
北京联合大学应用科技学院
电子系统应用技术
第一章 电子电路设计基础
何谓电子系统应用技术 模拟电子系统一般设计方法 数字电子系统一般设计方法 电子电路的抗干扰措施
数字电子系统的安装与调试
数字电路器件的功能测试
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的安装与调试
数字电路的安装调试 调试单元电路 明确调试任务 列举测试项目 故障诊断与调试 整机调试
§1 电子电路设计基础
电子电路的抗干扰措施
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
参数计算 根据电路的性能指标，决定电路元器件的参数； 满足电路性能指标的电路元器件理论参数值通 常不唯一，故应注意： 计算电路工作电流、电压和功率等参数，应 考虑最不利工作条件，并留有余地； 对于元器件的极限参数要留有裕量，一般取 1.5~2.0倍的额定值；
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
计算机模拟仿真 利用EDA仿真软件，对各种电子电路进行调试、 测量、修改，可以大大提高电子电路设计的效 率和精确度，节约设计经费； 常用软件有：Multisim、Protel、MaxplusⅡ、 Proteus等
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
总体方案确定 全面分析电子系统任务书所述系统功能、技术 指标； 将总体系统合理地分解为若干子系统，画出由 子系统相互连接而成的系统原理框图； 电子系统总体方案选择，直接决定电子系统质 量； 系统方案选择应从性能稳定、工作可靠、电路 简单、成本低、功耗小、调试安装方便等方面， 选择最佳方案。
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
实验 计算机仿真中，采用的电路元器件的参数和模 型与实际元器件有差异，还需要搭建实际电路 进行实验，以发现问题和解决问题。 找出达不到性能指标的电路单元或元器件，重 新进行设计和选择，直到满足性能指标。
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
撰写设计文件 完整的电路原理图 详细的源程序清单 元器件清单 功能与性能测试结果 使用说明书
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的安装与调试
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
单元电路设计 必须明确各单元电路的具体要求； 详细拟订各单元电路的性能指标； 认真考虑各单元电路之间的关联，注意前后级 单元电路之间的信号传递方式和匹配，尽量少 用或不用电平转换之类的接口电路； 各单元电路的供电电源应尽量统一； 选择现有且成熟的电路实现单元电路功能，或 对性能接近的电路改进，或创造性设计； 尽量选择集成电路。
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
绘制总体电路图 绘制电路图应注意： 连线一般画成水平线或垂直线，尽量减少交 叉和拐弯； 相互交叉的连线，用圆点标出； 对于电源负极的连线，用接地符号表示； 对于电源正极的连线，通常用电源电压值标 注。
§1 电子电路设计基础
§1 电子电路设计基础
概述
模拟电子系统
低频功率扩音系统
声音信号转换为电信号（微弱信号）； 音频信号要经过前置放大、电压放大、功率放大； 设计需要确定系统指标； 可以用一片集成电路实现。
§1 电子电路设计基础
概述
数字电子系统
由数字电路与逻辑部件组成，处理和传送数字信号 的设备； 数字信号特点：不随时间连续变化； 复杂系统：控制系统+子系统（实现单一功能系统）； 主要单元电路：触发器、存储器、编译码器、选择 /分配器、计数器等； 数字电子系统必须包含控制器电路，管理和协调各 子系统之间的相互操作； 是否存在控制器是区分数字系统与数字功能部件的 标志。
§1 电子电路设计基础
数字电子系统设计的一般方法
数字电子系统的设计方法
逻辑功能划分 系统线划分为信息处理电路、控制电路两部分； 根据信息处理电路的功能要求，将其分为若干 功能模块； 控制电路是核心，根据外部输入信号和受控信 息处理电路的状态信号，产生受控电路的控制 信号； 移位型控制器 技术型控制器 微处理器
概述
模拟-数字混合电子系统
水温自动控制系统
§1 电子电路设计基础
概述
智能电子系统
大型的数字系统或混合系统； 包含中央处理器（CPU）作为控制核心； 处理过程数字化； 需要有程序与存储器，甚至操作系统； 功能更强大。
§1 电子电路设计基础
概述
智能电子系统
§1 电子电路设计基础
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
绘制总体电路图 绘制电路图应注意： 注意总体电路图的紧凑和协调，要求布局合 理、排列均匀，图中元器件符号的标注标准 化，元器件符号旁应标出型号和参数； 集成电路常用方框表示，方框内标注型号， 方框边线侧标出每根连线的功能和管脚号。
模拟电子系统的设计方法
绘制总体电路图 总体电路图是在总框图、单元电路设计、参数 计算和元器件选择的基础上绘制的，是组装、 调试、印刷电路板设计和维修的依据； 利用绘图软件在计算机平台上完成。 绘制电路图应注意：
§1 电子电路设计基础
模拟电子系统设计的一般方法
模拟电子系统的设计方法
绘制总体电路图 绘制电路图应注意： 总体电路图应尽量画在同一张图纸上； 注意信号流向，一般从输入端开始，由左至 右、由上至下，按信号的流向，依次画出各 单元电路； 复杂电路应将主电路画在同一张图纸上，其 他单元电路画在一张或数张图纸上，并在各 图所有的端口两端标注，依次说明各图纸之 间的连线关系。