电工与电子技术基础 优秀课件
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(2024年)电工电子技术PPT课件
2024/3/26
10
03
电磁感应与变压器原理
2024/3/26
11
电磁感应现象及法拉第电磁感应定律
电磁感应现象
当导体回路在变化的磁场中或导体回 路在恒定磁场中作切割磁力线运动时 ，导体回路中就会产生感应电动势， 从而在回路中产生电流的现象。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小与穿过回路的磁通 量的变化率成正比。即 e = -nΔΦ/Δt ，其中e为感应电动势，n为线圈匝数 ，ΔΦ/Δt为磁通量的变化率。
01
操作前必须检查电器及 线路是否完好
2024/3/26
02
电器设备必须有可靠的 接地保护
03
04
电器设备运行时，禁止 进行任何维修和保养
34
发现电器设备故障时， 应立即切断电源，并请 专业人员进行维修
接地保护原理和接地系统类型
接地保护原理
将电器设备的金属外壳或构架通过接地装置与大地连接
当电器设备发生漏电或绝缘损坏时，漏电电流通过接地装置流入大地
电工电子技术PPT课件
2024/3/26
1
目 录
2024/3/26
• 电工电子技术概述 • 电路基础知识 • 电磁感应与变压器原理 • 电机与拖动系统 • 电子技术基础 • 数字电路基础 • 电力电子技术基础 • 安全用电与接地保护
2
01
电工电子技术概述
2024/3/26
3
电工电子技术定义与发展
4
电工电子技术应用领域
能源与电力系统
信息与通信系统
制造业与自动化
其他领域
电工技术在能源与电力系统 中的应用包括发电、输电、 配电和用电等各个环节。例 如，水力发电、火力发电、 风力发电等不同类型的发电 技术，以及高压输电、智能 电网等输电和配电技术。
电工与电子技术基础通用课件
自动控制系统的设计与优化
根据实际需求和被控对象的特性，设计合理的自动控制系统，并对其进行优化和改进，以 提高系统的性能和稳定性。
05
电工与电子技术的未来发展
新材料与新技术
新材料
随着科技的不断发展，电工与电子技术领域 涌现出许多新型材料，如碳纳米管、石墨烯 等，这些新材料具有优异的电性能和机械性 能，为电子器件和电路的设计提供了更多可 能性。
电子器件
电子器件是构成电子系统的基础 ，包括电阻、电容、电感、二极 管、晶体管等。
电子技术
电子技术是利用电子学的原理和 技术，实现信号的获取、传输、 处理和应用的一门科学技术。
模拟电子技术
模拟信号
模拟信号是连续变化的物理量，如声 音、光线等。
模拟电路
模拟电路是处理模拟信号的电路，包 括放大器、滤波器等。
电机与电器的选用
03
根据实际需求选择合适的电机和电器，考虑其性能参数、使用
环境和维护要求等因素。
自动控制系统
自动控制系统的组成
自动控制系统由控制器、执行器、传感器和被控对象等组成，通过传感器采集信号，控制 器进行数据处理和控制决策，执行器执行控制动作，实现对被控对象的自动控制。
自动控制系统的应用
自动控制系统广泛应用于工业、农业、军事等领域，如温度、压力、流量等参数的自动控 制，生产线的自动化控制等。
VS
详细描述
电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定 律、叠加定理等。欧姆定律是描述电路中 电压、电流和电阻之间关系的定律。基尔 霍夫定律是描述电路中电流和电压关系的 定律，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫 电压定律。叠加定理是描述线性电路中多 个电源共同作用时电压和电流的分配原则 。
02
电子技术基础
根据实际需求和被控对象的特性，设计合理的自动控制系统，并对其进行优化和改进，以 提高系统的性能和稳定性。
05
电工与电子技术的未来发展
新材料与新技术
新材料
随着科技的不断发展，电工与电子技术领域 涌现出许多新型材料，如碳纳米管、石墨烯 等，这些新材料具有优异的电性能和机械性 能，为电子器件和电路的设计提供了更多可 能性。
电子器件
电子器件是构成电子系统的基础 ，包括电阻、电容、电感、二极 管、晶体管等。
电子技术
电子技术是利用电子学的原理和 技术，实现信号的获取、传输、 处理和应用的一门科学技术。
模拟电子技术
模拟信号
模拟信号是连续变化的物理量，如声 音、光线等。
模拟电路
模拟电路是处理模拟信号的电路，包 括放大器、滤波器等。
电机与电器的选用
03
根据实际需求选择合适的电机和电器，考虑其性能参数、使用
环境和维护要求等因素。
自动控制系统
自动控制系统的组成
自动控制系统由控制器、执行器、传感器和被控对象等组成，通过传感器采集信号，控制 器进行数据处理和控制决策，执行器执行控制动作，实现对被控对象的自动控制。
自动控制系统的应用
自动控制系统广泛应用于工业、农业、军事等领域，如温度、压力、流量等参数的自动控 制，生产线的自动化控制等。
VS
详细描述
电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定 律、叠加定理等。欧姆定律是描述电路中 电压、电流和电阻之间关系的定律。基尔 霍夫定律是描述电路中电流和电压关系的 定律，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫 电压定律。叠加定理是描述线性电路中多 个电源共同作用时电压和电流的分配原则 。
02
电子技术基础
电工电子技术基础知识PPT通用课件
3 0011
8 1000
4 0100
9 1001
2.2.2 逻辑代数及应用
1 逻辑代数及基本运算 2 逻辑代数的运算法则
1 逻辑代数及基本运算
一、逻辑代数（布尔代数Boole Algebra）用来描述 数字电路和数字系统的结构和特性。
逻辑变量取值：0 1 分别代表两种对立的状态
一种状态
另一状态
高电平 真 是 有 低电平 假 非 无
平，则输出F 为低电平；只
R
有输入A、B 全为高电平时，
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系： B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号：
A
&
F
B
2、 二极管或门
与逻辑关系真值表：
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
1.2 正弦交流电的基本知识
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为 正弦电压、电流。
正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。
对称正弦量特点为： U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、 相位互差120°的三相电压称
u1 u2 u3 0 为对称正弦电压。
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、 绿、红区别1、2、3三相。
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
电工与电子技术基础通用课件
VS
详细描述
电工与电子技术广泛应用于家用电器中， 如电冰箱、洗衣机、空调、电视等。这些 技术提高了家用电器的性能和效率，为人 们提供了更舒适、便捷的生活条件。
工业自动化中的应用
总结词
提高生产效率，降低成本
详细描述
在工业自动化领域，电工与电子技术发挥着至关重要的作用。自动化控制系统、传感器 、执行器等设备的应用，提高了生产效率，降低了生产成本，同时也改善了工作环境和
电子电路分析方法
欧姆定律
欧姆定律是电子电路分析的基本定律，它描述了电路中电压、电流和电阻之间的关系。通过欧姆定律，可以计算出电 路中的电流和电压。
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律，它描述了电路中节点电流和回路电压之间的关系。通过基尔霍夫定律，可以 解决复杂电路的分析问题。
叠加原理
叠加原理是指在多个电源共同作用的线性电路中，任何一个支路的电流或电压等于各个电源单独作用于 该支路所产生的电流或电压的代数和。
02
电子技术基础
电子元件与电子器件
电子元件
电子元件是构成电子设备的基本单元，包括电阻、电容、电 感等。它们在电路中起到不同的作用，如电阻限制电流、电 容存储电荷、电感阻碍电流的变化。
电子器件
电子器件是对电子元件的进一步组合，用于实现特定的功能 。常见的电子器件有晶体管、集成电路等。它们在电路中起 到放大信号、控制电流等作用。
电路元件与电路模型
总结词
电路元件和电路模型是构建电路的基础。
详细描述
电路元件包括电阻、电容、电感等，它们在电路中起到不同的作用。电阻用于 限制电流，电容用于存储电荷，电感用于产生磁场。电路模型是用图形符号表 示实际电路的一种简化表示方法，便于分析和计算。
电工电子技术完整课件全套课件
02
数字电子技术基础
数字信号与数字电路概述
1 2
数字信号的特点与分类 介绍数字信号的基本概念、特点，以及常见的数 字信号分类，如二进制、多进制等。
数字电路的基本组成与工作原理 阐述数字电路的基本组成元素，包括逻辑门、触 发器等，以及它们的工作原理和逻辑功能。
3
数字电路的分析与设计方法 介绍数字电路的分析方法和设计步骤，包括逻辑 代数、卡诺图化简、逻辑函数的表示方法等。
比例运算、加法运算、减法运算和积分运算等。
集成运算放大器的非线性应用
03
阐述集成运算放大器在非线性电路中的应用，如电压比
较器、方波发生器等。
直流稳压电源设计
整流电路
介绍整流电路的工作原理和主要 类型，包括半波整流、全波整流
和桥式整流等。
滤波电路
详细讲解滤波电路的作用和主要 类型，包括电容滤波、电感滤波
包括传递函数、频率特性、根轨迹法等。
经典控制理论在自动控制系统设计中的应用
包括PID控制器设计、超前校正和滞后校正等。
经典控制理论的局限性 对于复杂系统难以建立精确的数学模型，难以实现最优控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
现代控制理论的基本概念和原理
包括状态空间法、最优控制、鲁棒控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
包括系统辨识、状态估计、最优控制设计等。
现代控制理论的优点
能够处理多输入多输出系统，能够实现最优控制和鲁棒控制等。
智能控制方法简介
01
智能控制的基本概念和原理
包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法等。
02
智能控制方法的应用
包括机器人控制、智能家居控制、智能交通控制等。
电工电子技术基础完整ppt课件
电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4． 直流电流的测量 （1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。 （2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电 位端，黑表笔接低电位端。 （3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量 中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5． 电阻的测量 （1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心， 可提高测量数据的准确性。 （2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 （3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能 用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。 （4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元 电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3．16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3．18所示。
图3．5 直流电流的测量
图3．6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时，电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量 测量交流电压通常采用电磁式电压表。 在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图3．8所示。 用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图3．9所示。
电工与电子技术ppt课件
中间环结：把电源与负载连接起来的部分 (连接导线,开关)
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电动机)
精选课件
6
电路的组成
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
负载
精选课件
7
二. 电路的作用 1. 电能传输和转换
发电机 升压变压器
降压变压器 电灯电炉
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电能转换 为光能,热 能和机械 能
3.电容 C 单位电压下存储的电荷
（单位：F, F, pF）
i
++ ++ +q
u
- - - - -q
C qu
+
电容符号
_
无极性
有极性
精选课件
48
电容上电流、电压的关系
i
u
C
C qu
i dqC du dt dt
当 uU(直流) 时, du 0
dt
i 0
所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）
恒压源
+ US
-
U
US
O
I
+ U=定 值
-
I
精选课件
12
2.理想电流源 恒流源
I=定 值 +
IS
U
-
U
O
精选课件
I
IS
13
1.1.3 电路变量
电路分析—在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路激励与响应之间 的关系。
激励—推动电路工作的电源的电压或电流。
响应—由于电源或信号源的激励作用，在
电路中产生的电压与电流。
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电动机)
精选课件
6
电路的组成
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
负载
精选课件
7
二. 电路的作用 1. 电能传输和转换
发电机 升压变压器
降压变压器 电灯电炉
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电能转换 为光能,热 能和机械 能
3.电容 C 单位电压下存储的电荷
（单位：F, F, pF）
i
++ ++ +q
u
- - - - -q
C qu
+
电容符号
_
无极性
有极性
精选课件
48
电容上电流、电压的关系
i
u
C
C qu
i dqC du dt dt
当 uU(直流) 时, du 0
dt
i 0
所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）
恒压源
+ US
-
U
US
O
I
+ U=定 值
-
I
精选课件
12
2.理想电流源 恒流源
I=定 值 +
IS
U
-
U
O
精选课件
I
IS
13
1.1.3 电路变量
电路分析—在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路激励与响应之间 的关系。
激励—推动电路工作的电源的电压或电流。
响应—由于电源或信号源的激励作用，在
电路中产生的电压与电流。
电工与电子技术基础PPT通用课件
电荷量
时间
电流
2、电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表 （或万用表的相应档位）测量。 （2）电流表或万用表必须串联到被测的电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“+” “-”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 被测电流的数值一般在电流表量程的1/2以上，度数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小的挡去测量，直到测得正确数值为止。 为了在接入电流表后对电路原有工作状况影响较小，电流表内阻应尽量小。 不允许将电流表与负载并联，也不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源的两极，因电流表内阻很小，这样会造成电源短路甚至损坏电流表。
四、电阻的测量 1.用万用表测量电阻 注意事项： 准备测量电路中的电阻时，应先切断电源，切不可带电测量，然后进行机械调零。 首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后进行欧姆调零，即将两只表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开
第一章 直流电路
1-1 电路的基本概念 1-2 电流、电压及其测量 1-3 电阻及其测量 1-4 简单电路的分析 1-5 复杂电路的分析
&1-1 电路的基本概念
学习目标 1、了解电路的基本组成、电路图的主要类型和作用。 2、熟悉电路的三种工作状态。 3、了解汽车单线制电路的特点。
&1-3 电阻及其测量
学习目标 1、掌握电阻的概念，了解导体、半导体何绝缘体的特点。 2、能正确识读色环电阻，会用万用表测量电阻。 3、了解敏感电阻器的特点和应用。 4、掌握直流电桥的平衡条件，了解直流电桥在测量电路中的 应用。
电工与电子技术基础PPT课件
15
§1—３ 电动势 电位 电压 电功率
一、电动势
在电源内部，电源力把单位正电荷从电源负极沿 某一路径推移到正极所做的功，称为电动势。用 Ｅ表示，单位是伏特（简写为Ｖ）。
二、电位
电场中某一点的单位正电荷所具有的电力位能， 称为该点的电位。用V表示，单位是伏特（简写 V）。 a点电位记为va，b点的电位记为vb。电位 是对某一参考点而言的。规定参考点的电位为零， 故参考点也称为零电位点。
若电流有的方向 不变，但大小有 规律地变化，则 称为脉动电流， 如右下图所示。
6
交流电流是指电荷先流向一个方向，然 后再流往相反的方向，并且以一定频率重复 着。如下图列出几种交流电波形
7
电流有两个具有重大实际意义的效应： １、电流的热效应，即电流通过导体时会产
生热。 ２、电流的力效应。电流周围存在着磁场，
子都带有电荷，例如电子是带负电荷粒子， 质子是带正电荷的粒子。电荷用Q来表示， 它的单位称为库仑（简写为C）。 电荷有一个重要的效应——力效应。带同号 电荷的物体互相排斥，带异号电荷的物体互 相吸引。
3
二、电流 电流的流动称为电流。电流的强弱用电流
强度i来表示，它是指单位时间内通过电路 某一截面电荷量的大小。电流强度也简称 为电流。 设想我们站在电路中的某一截面上观察电 荷的流动，在t秒钟内Ｑ库仑的电荷匀速地 流过，则这个电流是恒定的，其大小有大 写的字母Ｉ来表示：Ｉ＝Ｑ／t
电工与电子技术基础
授课教师：黄端
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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§1—３ 电动势 电位 电压 电功率
一、电动势
在电源内部，电源力把单位正电荷从电源负极沿 某一路径推移到正极所做的功，称为电动势。用 Ｅ表示，单位是伏特（简写为Ｖ）。
二、电位
电场中某一点的单位正电荷所具有的电力位能， 称为该点的电位。用V表示，单位是伏特（简写 V）。 a点电位记为va，b点的电位记为vb。电位 是对某一参考点而言的。规定参考点的电位为零， 故参考点也称为零电位点。
若电流有的方向 不变，但大小有 规律地变化，则 称为脉动电流， 如右下图所示。
6
交流电流是指电荷先流向一个方向，然 后再流往相反的方向，并且以一定频率重复 着。如下图列出几种交流电波形
7
电流有两个具有重大实际意义的效应： １、电流的热效应，即电流通过导体时会产
生热。 ２、电流的力效应。电流周围存在着磁场，
子都带有电荷，例如电子是带负电荷粒子， 质子是带正电荷的粒子。电荷用Q来表示， 它的单位称为库仑（简写为C）。 电荷有一个重要的效应——力效应。带同号 电荷的物体互相排斥，带异号电荷的物体互 相吸引。
3
二、电流 电流的流动称为电流。电流的强弱用电流
强度i来表示，它是指单位时间内通过电路 某一截面电荷量的大小。电流强度也简称 为电流。 设想我们站在电路中的某一截面上观察电 荷的流动，在t秒钟内Ｑ库仑的电荷匀速地 流过，则这个电流是恒定的，其大小有大 写的字母Ｉ来表示：Ｉ＝Ｑ／t
电工与电子技术基础
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1
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概况一
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电工电子技术基础ppt课件
Ta
D
u1
u2
RL
b
电工电子
i0 输出电压波形： u0
uo t
输出电压平均 值（U0）：
机电学院
U o2 1 0 2u od t2 U 20 .4U 5 2
精选课件ppt
7
二极管上的平均电流： u1 ID=I0
电工电子
Ta
D
u2
RL
u0
b
二极管上承受 的最高电压： UDRM 2U2
机电学院
高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
取
RLC
5 T 2
5 0 .02 2
0 .05
s， 则 ：
机电学院
C
RL
0 .05 100
500
10 6 F 500
μF
精选课件ppt
24
电感滤波电路
电工电子
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
L
+
4
+
D4
D1
+
220V u1
27
9.4 稳压电路
稳压电路的作用:
电工电子
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
精选课件ppt
28
机电学院
9.4.1 稳压二极管稳压电路的工作原理
电工电子
稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。
由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小 的电压变化。
i
UZ
△I
△U 机电学院
电工电子
RL u0
10
u2负半周时电流通路
-
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十进制数转换成十六进制数的方法与十进制数转换成 二进制数的基本相同，只是对整数部分和小数部分的除数 和乘数不再是2，而是16。即整数部分采用“除16逆序取 余法”，小数部分采用“乘16顺序取整法”。
四、常用码制
1．二进制代码
数字系统的信息通常采用多位二进制数表示，称为二 进制代码。
2．BCD码
用二进制数表示十进制数的编码方法称为二——十进 制编码，简称BCD码。
AB GB
Y
或逻辑开关电路
或门真值表
或门逻辑符号
a）74LS32实物外形
b）74LS32内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4071内部逻辑结构和引脚排列
或门集成电路示例
3．非门
GB A
Y
非逻辑开关电路
非门真值表
非门逻辑符号
a）CD4069实物外形
b）74LS04内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4069内部逻辑结构和引脚排列
十六进制数的进位规则是“逢十六进一”。 十六进制数用尾缀H表示。
【例】
三、常用数制之间的转换
常用数制之间的关系
1．二进制数转换成十六进制数
（1）整数部分：自右向左，四位一组，不足四位，向 左填零，各部分用相应的十六进制数替代；
（2）小数部分：自左向右，四位一组，不足四位， 向右填零，各部分用相应的十六进制数替代。
3．矩形波
典型的数字信号波形是具有一定幅度的矩形，矩形波主 要可用脉冲幅度Um、脉冲重复周期T和脉冲宽度tW三个参数 进行描述。
矩形脉冲的参数
二、常用数制
1．十进制数
十进制数的基数是10，有0、1、2、3、4、5、6、7、 8、9，十个数码构成
十进制数的进位规则是“逢十进一”。 十进制数可用尾缀D作为标识符，也可以省略不写。
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
编
Y2 编
码 器
Y1 Y0
码 输 出
I0 I1 编 I2
码 I3
一、数字信号
1．模拟信号和数字信号
模拟信号是指模拟自然界物理量的一类连续变化的信号 。 数字信号是指在时间上和数值上都是离散的。
模拟信号和数字信号 a）模拟信号 b）数字信号
高、低电平的允许范围
数码的表示
2．脉冲波
常见的脉冲波形有矩形波、三角波、尖峰波、梯形波、 钟形波和尖脉冲等。
常见的脉冲波
2．十六进制数转换成二进制数
将一个十六进制数转换成一个二进制数，相对方便一些， 只要运用二进制数与十六进制数的关系可直接得到。
3．十进制数转换成二进制数
（1）整数部分的转换 十进制整数转换成二进制整数采用“除2逆序取余法”。 （2）小数部分的转换 十进制小数转换成二进制小数采用“乘2顺序取整法”
4．十进制数转换成十六进制数
数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
一、编码器
1．二进制编码器
用二进制代码表示某种信号的电路称为二进制编码器。 3位二进制编码器有8个输入端3个输出端，所以也称8线 —3线编码器，输入为高电平有效。
3位二进制编码表
I0 I1 编 I2 码 I3 对 I4 象 I5 I6 I7
编码输出
第六章 数字电路
电工与电子技术基 础
§6-1 数字电路基础
§6-2 逻辑门电路
§6-3 组合逻辑电路 §6-4 触发器 §6-5 寄存器 §6-6 计数器 §6-7 555时基电路 §6-8 数/模转换和模/数转换 §6-9 汽车微机控制系统
§6-1 数字电路基础
学习目标
1．了解数字信号的特点和脉冲波形的主要参数。 2．掌握二进制、十六进制数的表示方法及相互 转换。 3．熟悉8421BCD码的表示形式。
几种常见的BCD码
（1）8421BCD码 最常用的BCD码是8421BCD码。它是一种有权码，从高 位（左）到低位（右）的权分别为8(23)、4(22)、2(21)、 1(20)，所以称8421码。 （2）5421BCD码
5421BCD码也是一种有权码，从高位到低位分别是 5、4、2、1。此外，还有2421、余3码、格雷码等。
只有当A、B两个开关都闭合时，灯才亮；只要有一个开
关断开，灯就不亮。
A
B
GB
Y
与逻辑开关电路
电路状态
与门真值表
与门逻辑符号
与门逻辑符号与输入输出波形
与门集成电路示例 a）74LS08和CD4081实物外形 b）74LS08内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4081内部逻辑结构和引脚排列
2．或门
三态门也称TSL门，它是一种功能受控制的与非门， 逻辑表达式为：Y A。 B
三态门符号
§6-3 组合逻辑电路
学习目标
1．了解组合逻辑电路的特点。 2．掌握编码器和译码器的基本概念，理解8421 码的编码和译码过程。 3．熟悉数码显示器和显示译码器的应用。 4．了解数据选择器、数据分配器的基本原理和 应用。
非门集成电路示例
二、复合逻辑门
1．与非门
与非门真值表
与非门的组成
与非门逻辑符号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）CD4011实物外形
b）74LS00内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4011内部逻辑结构和引脚排列 常用与非门集成电路
2．或非门
或非门真值表
或非门的组成
或非门的逻辑符号
a）CD4001实物外形
b）74LS02内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4001内部逻辑结构和引脚排列 或非门集成电路
三、其他常用门
1．与或非门
逻辑表达式为： YABCD
与或非门
a）74LS51的实物外形
b）74LS51的内部逻辑结构和引脚排列
双与或非门74LS51
2．异或门
逻辑表达式为： YABAB
与或非门
3．集电极开路门
集电极开路门也称OC门，它是一种与非门，逻辑表达
式为： Y AB
集电极开路门符号
4．三态门
【例】
2．二进制数
二进制数的基数是2，只有0 和 1两个数码。 二进制数的进位规则是“逢二进一”。 二进制数每左移一位,数值增大一倍；右移一位,数值减 小一半。 二进制数用尾缀B作为标识符。
【例】
3．十六进制数
十六进制数的基数是16，共有0、1、…、9、A、B、 C、D、E、F 十六个字符构成。
脉冲波形的应用
一、汽车示波器
汽车示波器实物图
点火系统的脉冲波形示例
二、用脉冲波形显示故障码
故障码输出波形
丰田车系故障码
§6-2 逻辑门电路
学习目标
1．理解与门、或门、非门、与非门、或非门的 逻辑功能，熟识其图形符号。
2.了解与或非门、异或门、集电极开路门、三态 门的功能。
一、基本逻辑门
1．与门
四、常用码制
1．二进制代码
数字系统的信息通常采用多位二进制数表示，称为二 进制代码。
2．BCD码
用二进制数表示十进制数的编码方法称为二——十进 制编码，简称BCD码。
AB GB
Y
或逻辑开关电路
或门真值表
或门逻辑符号
a）74LS32实物外形
b）74LS32内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4071内部逻辑结构和引脚排列
或门集成电路示例
3．非门
GB A
Y
非逻辑开关电路
非门真值表
非门逻辑符号
a）CD4069实物外形
b）74LS04内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4069内部逻辑结构和引脚排列
十六进制数的进位规则是“逢十六进一”。 十六进制数用尾缀H表示。
【例】
三、常用数制之间的转换
常用数制之间的关系
1．二进制数转换成十六进制数
（1）整数部分：自右向左，四位一组，不足四位，向 左填零，各部分用相应的十六进制数替代；
（2）小数部分：自左向右，四位一组，不足四位， 向右填零，各部分用相应的十六进制数替代。
3．矩形波
典型的数字信号波形是具有一定幅度的矩形，矩形波主 要可用脉冲幅度Um、脉冲重复周期T和脉冲宽度tW三个参数 进行描述。
矩形脉冲的参数
二、常用数制
1．十进制数
十进制数的基数是10，有0、1、2、3、4、5、6、7、 8、9，十个数码构成
十进制数的进位规则是“逢十进一”。 十进制数可用尾缀D作为标识符，也可以省略不写。
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
编
Y2 编
码 器
Y1 Y0
码 输 出
I0 I1 编 I2
码 I3
一、数字信号
1．模拟信号和数字信号
模拟信号是指模拟自然界物理量的一类连续变化的信号 。 数字信号是指在时间上和数值上都是离散的。
模拟信号和数字信号 a）模拟信号 b）数字信号
高、低电平的允许范围
数码的表示
2．脉冲波
常见的脉冲波形有矩形波、三角波、尖峰波、梯形波、 钟形波和尖脉冲等。
常见的脉冲波
2．十六进制数转换成二进制数
将一个十六进制数转换成一个二进制数，相对方便一些， 只要运用二进制数与十六进制数的关系可直接得到。
3．十进制数转换成二进制数
（1）整数部分的转换 十进制整数转换成二进制整数采用“除2逆序取余法”。 （2）小数部分的转换 十进制小数转换成二进制小数采用“乘2顺序取整法”
4．十进制数转换成十六进制数
数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
一、编码器
1．二进制编码器
用二进制代码表示某种信号的电路称为二进制编码器。 3位二进制编码器有8个输入端3个输出端，所以也称8线 —3线编码器，输入为高电平有效。
3位二进制编码表
I0 I1 编 I2 码 I3 对 I4 象 I5 I6 I7
编码输出
第六章 数字电路
电工与电子技术基 础
§6-1 数字电路基础
§6-2 逻辑门电路
§6-3 组合逻辑电路 §6-4 触发器 §6-5 寄存器 §6-6 计数器 §6-7 555时基电路 §6-8 数/模转换和模/数转换 §6-9 汽车微机控制系统
§6-1 数字电路基础
学习目标
1．了解数字信号的特点和脉冲波形的主要参数。 2．掌握二进制、十六进制数的表示方法及相互 转换。 3．熟悉8421BCD码的表示形式。
几种常见的BCD码
（1）8421BCD码 最常用的BCD码是8421BCD码。它是一种有权码，从高 位（左）到低位（右）的权分别为8(23)、4(22)、2(21)、 1(20)，所以称8421码。 （2）5421BCD码
5421BCD码也是一种有权码，从高位到低位分别是 5、4、2、1。此外，还有2421、余3码、格雷码等。
只有当A、B两个开关都闭合时，灯才亮；只要有一个开
关断开，灯就不亮。
A
B
GB
Y
与逻辑开关电路
电路状态
与门真值表
与门逻辑符号
与门逻辑符号与输入输出波形
与门集成电路示例 a）74LS08和CD4081实物外形 b）74LS08内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4081内部逻辑结构和引脚排列
2．或门
三态门也称TSL门，它是一种功能受控制的与非门， 逻辑表达式为：Y A。 B
三态门符号
§6-3 组合逻辑电路
学习目标
1．了解组合逻辑电路的特点。 2．掌握编码器和译码器的基本概念，理解8421 码的编码和译码过程。 3．熟悉数码显示器和显示译码器的应用。 4．了解数据选择器、数据分配器的基本原理和 应用。
非门集成电路示例
二、复合逻辑门
1．与非门
与非门真值表
与非门的组成
与非门逻辑符号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）CD4011实物外形
b）74LS00内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4011内部逻辑结构和引脚排列 常用与非门集成电路
2．或非门
或非门真值表
或非门的组成
或非门的逻辑符号
a）CD4001实物外形
b）74LS02内部逻辑结构和引脚排列 c）CD4001内部逻辑结构和引脚排列 或非门集成电路
三、其他常用门
1．与或非门
逻辑表达式为： YABCD
与或非门
a）74LS51的实物外形
b）74LS51的内部逻辑结构和引脚排列
双与或非门74LS51
2．异或门
逻辑表达式为： YABAB
与或非门
3．集电极开路门
集电极开路门也称OC门，它是一种与非门，逻辑表达
式为： Y AB
集电极开路门符号
4．三态门
【例】
2．二进制数
二进制数的基数是2，只有0 和 1两个数码。 二进制数的进位规则是“逢二进一”。 二进制数每左移一位,数值增大一倍；右移一位,数值减 小一半。 二进制数用尾缀B作为标识符。
【例】
3．十六进制数
十六进制数的基数是16，共有0、1、…、9、A、B、 C、D、E、F 十六个字符构成。
脉冲波形的应用
一、汽车示波器
汽车示波器实物图
点火系统的脉冲波形示例
二、用脉冲波形显示故障码
故障码输出波形
丰田车系故障码
§6-2 逻辑门电路
学习目标
1．理解与门、或门、非门、与非门、或非门的 逻辑功能，熟识其图形符号。
2.了解与或非门、异或门、集电极开路门、三态 门的功能。
一、基本逻辑门
1．与门