精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第17章
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精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第8章
放大电路分为共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极 放大电路三种基本形式。本节以应用广泛的共发射极放大电路为例， 讨论放大电路的组成和静态工作点的设置。
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
26
8.2.1 基本放大电路的组成
图8.7(a)所示为双电源供电的共射极放大电路，V是一个NPN型
三极管，作用是放大电流；VCC是输出回路的电源，作用是为输出 信号提供能量；RC是集电极负载电阻，作用是把电流的变化转换成 电压的变化；基极电源VBB和基极偏置电阻RB的作用是为发射结提供 正向偏置电压和合适的基极电流IB；C1、C2称为隔直电容，作用是 隔直流、通交流信号。图8.7(b)为单电源供电的共射极放大电路，
只要RB>>RC，单电源就可代替双电源的作用。
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
27
图8.7 共射极基本放大电路 (a)双电源供电共射极放大电路；(b)单电源供电共射极放大电路
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
28
为了使三极管工作在放大状态，首先必须保证发射结为正向偏 置，集电结为反向偏置；其次为了保证放大电路能尽可能不失真地 放大交流信号，必须在静态(ui=0)时，三极管的各极都要有一个合 适的工作电压和电流，即给放大器设置一个合适的静态工作点。
10
通过分析表8.1的实验测试数据，可得到以下结论：
(1)三极管各电极电流的关系满足
且IB很小，IC≈IE。
IE=IB＋IC
(10.1)
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
11
(2)IC与IB的比值基本保持不变，其大小由三极管的内部结构 决定，定义该比值为共射极电路的直流电流放大倍数，用β表示，
即
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
26
8.2.1 基本放大电路的组成
图8.7(a)所示为双电源供电的共射极放大电路，V是一个NPN型
三极管，作用是放大电流；VCC是输出回路的电源，作用是为输出 信号提供能量；RC是集电极负载电阻，作用是把电流的变化转换成 电压的变化；基极电源VBB和基极偏置电阻RB的作用是为发射结提供 正向偏置电压和合适的基极电流IB；C1、C2称为隔直电容，作用是 隔直流、通交流信号。图8.7(b)为单电源供电的共射极放大电路，
只要RB>>RC，单电源就可代替双电源的作用。
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
27
图8.7 共射极基本放大电路 (a)双电源供电共射极放大电路；(b)单电源供电共射极放大电路
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
28
为了使三极管工作在放大状态，首先必须保证发射结为正向偏 置，集电结为反向偏置；其次为了保证放大电路能尽可能不失真地 放大交流信号，必须在静态(ui=0)时，三极管的各极都要有一个合 适的工作电压和电流，即给放大器设置一个合适的静态工作点。
10
通过分析表8.1的实验测试数据，可得到以下结论：
(1)三极管各电极电流的关系满足
且IB很小，IC≈IE。
IE=IB＋IC
(10.1)
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
11
(2)IC与IB的比值基本保持不变，其大小由三极管的内部结构 决定，定义该比值为共射极电路的直流电流放大倍数，用β表示，
即
第8章 半导体三极管及其基本放大电路
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第6章
40 图6.15 开关的接法
41
(2) 合理选用保险器。 保险器是按照正常工作电流选择的。当电路发生短路或过 载时，保险丝熔断，从而断开电源起到保护作用。保险丝应严 格按照规定选择，严禁以粗代细或用导线代替。 (3) 更换电器元件应断电进行。 更换电器元件时，应先切断电源开关，在无电状态下进行， 防止因不小心发生触电事故。 (4) 接地线要牢固。 电器设备的外壳接地是一种设备故障情况的可靠保护，既 可以保证外壳始终处于零电位，又可以保证外壳带电情况下电 路接地，使保护装置(如保险丝)断开脱离电源。
此时， 负载中点与电源中点等电位，若连线阻抗可忽略， 可以看做两个中点是直接相连，所以，每相的计算均可单独进 行。
负载电压分别为
24 图6.10 对称负载Y-Y连接
25
负载电流分别为
UA Ua Up0 U Ub Up120 UC Uc Up 120
Ia
U A Za
U p Z
Ib
U B Zb
中，可以得到两种不同数值的电压，即相电压220 V与线电压380
V。一般家用电器及电子仪器用220 V电压，动力及三相负载用
380 V电压。
13
6.2.2 三角形连接(△连接) 将三个电源的首尾依次相接组成一个三角形，再从三个端
子分别引出端线，这种接法称为三相电源的三角形连接，简记 为△连接。如6.5所示，图中AZ、BX、CY分别连在一起，引出 端线A、B、C，从而构成△连接。
IB
3Ibc 30
3 U1 150
Z
IC
3Ica 30
3 U1 90
Z
由上式可知三相对称负载采用三角形连接时，也可以仅计算
出其中一相的电流，然后利用对称关系求出另外两相的值。
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第14章
1 第14章 直流稳压电源
➢14.1 ➢14.2 滤波电路 ➢14.3 稳压电路 ➢14.4 晶闸管及其应用
2
在电子设备和自动控制电路中，都需要有稳定的直流电源 供电才能正常工作。直流稳压电源是一种能把交流输入电压变 为稳定直流电压输出的电源。图14.1是一般直流稳压电源的原 理框图，它由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分 组成。
I VD(AV)
1 2
I L(AV)
1 2
U L(AV) RL
1 2
18 100
0.09 A
14
通过查手册知2CZ52B的最大整流电流为0.1 A，最大反向电压为50 V，可满足本题的要求。
15
3. 倍压整流电路
倍压整流电路由二极管和电容组成，利用二极管的整流和导引
作用，将较低的直流电压分别存储在多个电容上，然后按电容充电
5
14.1 整流电路 1. 单相半波整流电路 单相半波整流电路如图14.2所示，其中VD为整流二极管，u1为 电源变压器的原边电压，u2为电源变压器的副边电压，iL、uL分别 为负载RL的电流和电压，uVD为二极管上的电压。 设u2= U2 sinωt，其波形如图14.3(a)所示。
2
6 图 14.2 单相半波整流电路
31
图 14.13 固定输出电压电路 (a) W7800系列的典型应用； (b) W7900系列的典型应用
32
2. 提高输出电压的电路 目前，三端稳压器的最高输出电压是24 V。当需要大于24 V的输出电压时，可采用图14.14所示的电路提高输出电压。图 中U××是三端稳压器的标称输出电压；IZ是组件的稳态电流， 约为几毫安；外接电阻R1上的电压是U××；R2接在稳压器公共 端“3”和电源公共端之间。按图示接法的输出电压为
➢14.1 ➢14.2 滤波电路 ➢14.3 稳压电路 ➢14.4 晶闸管及其应用
2
在电子设备和自动控制电路中，都需要有稳定的直流电源 供电才能正常工作。直流稳压电源是一种能把交流输入电压变 为稳定直流电压输出的电源。图14.1是一般直流稳压电源的原 理框图，它由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分 组成。
I VD(AV)
1 2
I L(AV)
1 2
U L(AV) RL
1 2
18 100
0.09 A
14
通过查手册知2CZ52B的最大整流电流为0.1 A，最大反向电压为50 V，可满足本题的要求。
15
3. 倍压整流电路
倍压整流电路由二极管和电容组成，利用二极管的整流和导引
作用，将较低的直流电压分别存储在多个电容上，然后按电容充电
5
14.1 整流电路 1. 单相半波整流电路 单相半波整流电路如图14.2所示，其中VD为整流二极管，u1为 电源变压器的原边电压，u2为电源变压器的副边电压，iL、uL分别 为负载RL的电流和电压，uVD为二极管上的电压。 设u2= U2 sinωt，其波形如图14.3(a)所示。
2
6 图 14.2 单相半波整流电路
31
图 14.13 固定输出电压电路 (a) W7800系列的典型应用； (b) W7900系列的典型应用
32
2. 提高输出电压的电路 目前，三端稳压器的最高输出电压是24 V。当需要大于24 V的输出电压时，可采用图14.14所示的电路提高输出电压。图 中U××是三端稳压器的标称输出电压；IZ是组件的稳态电流， 约为几毫安；外接电阻R1上的电压是U××；R2接在稳压器公共 端“3”和电源公共端之间。按图示接法的输出电压为
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第15章
若用A、B表示开关的状态，用1表示开关闭合，0表示开关 断开；用Y表示灯的状态，用1表示灯亮，0表示灯灭；则可列出A、 B和Y之间的与逻辑关系表15.1。这种表称为逻辑真值表或简称为真 值表。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
6
图15.1 与逻辑演示电路
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
7
表15.1 与逻辑真值表
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
9
图15.2 或逻辑演示电路
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
10
表15.2 或逻辑真值表
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
11
3.非逻辑 非逻辑的演示电路如图15.3所示，开关A闭合，灯Y就不亮；开 关A断开，灯Y就亮。从此例中可抽象出这样的逻辑关系：只要某个 条件具备，结果便不会发生；而条件不具备时，结果却一定发生。 这种因果关系称为非逻辑，或称为逻辑求反。非逻辑的真值表如表 15.3所示。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
39
15.2.3 逻辑函数的公式简法 1.逻辑函数的最简形式
同一逻辑函数可以写成不同的逻辑式，而这些逻辑式的繁简程 度又相差甚远。逻辑形式越简单，它所表示的逻辑关系就越明显， 同时也有利于用最少的电子器件实现这个逻辑关系。因此，经常需 要通过化简的手段找出逻辑函数的最简形式。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
28
15.2 逻辑函数的化简
15.2.1 逻辑函数及表示方法 从上节讲过的各种逻辑关系中可以看到，如果以逻辑变量作为
输入量，以运算结果作为输出量，则输出输入之间是一种函数关系。 这种函数关系称为逻辑函数，写作：
Y＝F(A，B，C，…) 任何一具体事物的因果关系都可以用一个逻辑函数来表述。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
6
图15.1 与逻辑演示电路
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
7
表15.1 与逻辑真值表
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
9
图15.2 或逻辑演示电路
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
10
表15.2 或逻辑真值表
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
11
3.非逻辑 非逻辑的演示电路如图15.3所示，开关A闭合，灯Y就不亮；开 关A断开，灯Y就亮。从此例中可抽象出这样的逻辑关系：只要某个 条件具备，结果便不会发生；而条件不具备时，结果却一定发生。 这种因果关系称为非逻辑，或称为逻辑求反。非逻辑的真值表如表 15.3所示。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
39
15.2.3 逻辑函数的公式简法 1.逻辑函数的最简形式
同一逻辑函数可以写成不同的逻辑式，而这些逻辑式的繁简程 度又相差甚远。逻辑形式越简单，它所表示的逻辑关系就越明显， 同时也有利于用最少的电子器件实现这个逻辑关系。因此，经常需 要通过化简的手段找出逻辑函数的最简形式。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
28
15.2 逻辑函数的化简
15.2.1 逻辑函数及表示方法 从上节讲过的各种逻辑关系中可以看到，如果以逻辑变量作为
输入量，以运算结果作为输出量，则输出输入之间是一种函数关系。 这种函数关系称为逻辑函数，写作：
Y＝F(A，B，C，…) 任何一具体事物的因果关系都可以用一个逻辑函数来表述。
第15章 逻辑代数及逻辑门电路
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第3章
1 H＝103 mH＝106 μH （3.7）
在图3.4所示的关联参考方向下，电感的磁链与电流呈线性 关系：
第3章 一阶动态电路分析
18
j(t)＝Li(t)
(3.7)
式中, L既表示电感元件，也表示电感元件的参数。
电感元件的伏安关系为
d(t) d i(t)
(3.8)
u(t)
L
dt
dt
上式表明，电感元件的伏安关系为微分关系，元件两端的电
第3章 一阶动态电路分析
22
3.2.3 电容、电感的串、并联 1.电容串联 C1，C2，…，Cn个电容串联，可以等效为一个电容C。等效电容
的倒数等于各个串联电容的倒数之和，即
1 1 1 1
C C1 C2
Cn
(3.13)
第3章 一阶动态电路分析
23
图3.5 电容串联
第3章 一阶动态电路分析
压与该时刻电流的变化率成正比。显然，电流的变化率越高，
则U越大。而在直流电路中，UL＝0
第3章 一阶动态电路分析
19
图3.4 电感元件及其磁链电流特性
第3章 一阶动态电路分析
20
如果已知电压，则可求出对应的电流：
i(t)
1 L
t
u(
) d
(3.9)
上式表明电感元件也是记忆元件，有记忆电压的作用。
需要指出的是，换路定理只有在电容电流和电感电压为 有限值时才成立。电路其它各处的初始值及在冲击作用下的 电容电流、电感电压均是可以跃变的。
第3章 一阶动态电路分析
34
3.3.2 初始值的计算 电路中储能元件的初始值(电容电压和电感电流)可由换路
定理确定，具体步骤如下： (1)由换路定理求出uC(0＋)和iL(0＋)。 (2)用uS＝uC(0＋)的电压源、iS＝iL(0＋)的电流源替换电
在图3.4所示的关联参考方向下，电感的磁链与电流呈线性 关系：
第3章 一阶动态电路分析
18
j(t)＝Li(t)
(3.7)
式中, L既表示电感元件，也表示电感元件的参数。
电感元件的伏安关系为
d(t) d i(t)
(3.8)
u(t)
L
dt
dt
上式表明，电感元件的伏安关系为微分关系，元件两端的电
第3章 一阶动态电路分析
22
3.2.3 电容、电感的串、并联 1.电容串联 C1，C2，…，Cn个电容串联，可以等效为一个电容C。等效电容
的倒数等于各个串联电容的倒数之和，即
1 1 1 1
C C1 C2
Cn
(3.13)
第3章 一阶动态电路分析
23
图3.5 电容串联
第3章 一阶动态电路分析
压与该时刻电流的变化率成正比。显然，电流的变化率越高，
则U越大。而在直流电路中，UL＝0
第3章 一阶动态电路分析
19
图3.4 电感元件及其磁链电流特性
第3章 一阶动态电路分析
20
如果已知电压，则可求出对应的电流：
i(t)
1 L
t
u(
) d
(3.9)
上式表明电感元件也是记忆元件，有记忆电压的作用。
需要指出的是，换路定理只有在电容电流和电感电压为 有限值时才成立。电路其它各处的初始值及在冲击作用下的 电容电流、电感电压均是可以跃变的。
第3章 一阶动态电路分析
34
3.3.2 初始值的计算 电路中储能元件的初始值(电容电压和电感电流)可由换路
定理确定，具体步骤如下： (1)由换路定理求出uC(0＋)和iL(0＋)。 (2)用uS＝uC(0＋)的电压源、iS＝iL(0＋)的电流源替换电
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第10章
第10章 直流放大器
26
图10.4 典型差动放大器的共模等效电路 (a)共模信号通路；(b)单管共模等效电路
第10章 直流放大器
27
从图10.4(a)可得到单端输出的共模电压放大倍数为
Ac单
uoc1 uic1
RB1
rbe
RC (1 ) 1
2
RW
2RE
考虑到RE很大，上式可化为
(10.10)
第10章 直流放大器
9
即ΔUC1=ΔUC2，这时的双端输出电压仍为零。这就是说，尽管每一 个单边放大器的静态工作点随着温度的变化而改变(即有零漂)，但 零输入时，差动放大电路的双端输出电压始终为零，即不存在零漂。
第10章 直流放大器
10
2.放大作用
设差动放大器的两个输入信号分别为ui1和ui2，两个单边放大 器的放大倍数分别为AV1、AV2，则两管的集电极对地之间的输出信 号电压为
30
题图10.1
第10章 直流放大器
31
2.电路如题图10.2所示，已知β1=β2=60，rbe1=rbe2=1.5 kΩ， UBE1=UBE2=0.7 V，ui1=7 mV，ui2=15 mV，试求电路输出电压uo，并 计算电路的共模抑制比。
题图10.2
第10章 直流放大器
32
3.电路如题图10.3所示，已知β=100，UBE=0.7 V， UCC=UEE=12 V，RC=6 kΩ，RE=5.6 kΩ，RL=10 kΩ。
第10章 直流放大器
17
图10.2 典型差动放大器
第10章 直流放大器
18
图10.2中RE上通过的电流近似为2IE，作用是通过其电流负反
T↑→IC1(IC2)↑→IE↑→UE=2IERE↑
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第13章
32 图 13.9 并联型石英晶体振荡电路
33 图13.10 运算放大器构成的并联型石英晶体振荡电路
34
2． 串联型晶体振荡电路 图13.11所示为一种串联型晶体振荡电路。图中V1和V2组成 两级放大器，放大器的输出与输入电压反相，经石英谐振器和 RE及可变电阻RP形成正反馈。可变电阻RP的作用是调节反馈量 的大小，使电路既能起振，又能输出良好的正弦波信号。
26
2) 振荡频率 电感三点式电路的振荡频率为
1 fo
2 π (L1 L2 2M )C
(13.15)
式中，M是线圈L1和L2的互感系数。 该电路的特点是：由于存在互感，因而电路更易起振；改变
电容C可在较大范围内调节振荡频率，一般从几百千赫兹到几十兆
赫兹，但输出波形较差。
27
4. 电容三点式正弦波振荡器 1) 工作原理 电容三点式振荡电路如图13.8(a)所示。由C1、C2和L组成 并联选频与反馈网络。正反馈电压取自电容C2的两端。谐振时， 选频网络呈电阻性，满足自激振荡的相位条件。由于三极管的 β值足够大，通过调节C1、C2的比值可得到合适的反馈电压， 从而使电路满足振幅平衡条件。一般电容的比值取为 C1/C2=0.01~0.5。
通常用容量较小的可变电容与电感线圈串联来实现频率的连续可
调。
29
为了方便地调节频率和提高振荡频率的稳定性，可把图
13.8(a)中的选频网络变成图13.8(b)所示的形式，该选频网络
的谐振频率为
f 1
2 LC
(13.17)
式(13.17)中，1 1 1 1 C C1 C2 C
。由于C1>>C，C2>>C，因此f0
28
2) 振荡频率 电容三点式电路的振荡频率为
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第2章
U
4 (2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2) (2.3)
(2.4) (2.5)
5
2. 并联电路的等效变换及分流关系 若干电阻并排连接，在电源作用下，各电阻两端的电压相同， 则这些电阻的连接称为并联，如图2.2(a)所示。其等效电路如图 2.2(b)所示，等效电阻R为
1 1 1 1
R R1 R2
Rn
(2.6)
或用电导表示为
Ri1IⅠ＋Ri2IⅡ＋…＋RiiIi＋…＋RinIn＝Ui
(2.19)
Rn1IⅠ＋Rn2IⅡ＋…＋RniIi＋…＋RnnIn＝Un
38 【例2.6】 如图2.17所示电路，R1=R2=R3=R4=R5=1 Ω，试 用网孔电流法求Uo。
图2.17 例2.6电路图
39
解 首先选定网孔，并假定网孔电流都为顺时针方向，如
则各支路电流就可确定。
由KVL列出网孔电压方程
网孔Ⅰ
IⅠ(R1+R3)－IⅡR3=US1
网孔Ⅱ
－IⅠR3 +IⅡ(R2+R3)=－US2
求解以上方程，可得IⅠ、IⅡ。
37 在回路绕行方向与网孔电流方向一致，且网孔电流的正方向都 规定为顺时针(或逆时针)的情况下，任意网络的网孔电压方程为
R11IⅠ＋R12IⅡ＋…＋R1iIi＋…＋R1nIn＝UⅠ R21IⅠ＋R22IⅡ＋…＋R2iIi＋…＋R2nIn＝UⅡ
41
下面以图2.18为例来说明，它有两个节点，各支路都跨接 于这两个节点之间，因此只要把这两个节点之间的电压求出来， 那么各支路的电流就可由KVL列出的电压平衡方程式求得。因 此，以节点电位为未知量是可解的。
选定参考电位Ud＝０，并设c点电位为Uc且大于零，则Ucd ＝Uc>0
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第7章
NI=H1L1+H3L3
21
推广到任意闭合磁路，则得到 ∑NI=∑HL
(7.7) 式中若电流I的方向与闭合回路的指向符合右手螺旋定则，NI 就取正号，否则取负号。
为了与电路中的电动势和电压降相对应，把NI称为磁路的 磁动势，把HL称为磁路的磁压降，则式(7.7)就表示磁路的磁 动势之和等于磁路的磁压降之和，这就是磁路的基尔霍夫第二 定律。
1
第7章 磁路与变压器
➢7.1 ➢7.2 磁路计算的基本定律 ➢7.3 交流铁芯线圈电路 ➢7.4 交流铁芯线圈的等效电路 ➢7.5 变压器 ➢7.6 三相变压器简介 ➢7.7 特殊变压器
2
7.1 磁路的基本概念 7.1.1 磁场的基本物理量
1. 磁感应强度 磁场对通电导体的作用力叫磁场力，简称磁力，用F表示。磁 场越强，磁力就越大。磁感应强度是表示磁场内某点磁场强弱和方 向的物理量，用B表示，定义为磁场对导体的作用力F与导体中通过 的电流I和导体长度L的乘积之比，即
22
4. 磁路的计算 在进行磁路计算时，首先要注意几个问题。 1) 主磁通与漏磁通 主磁通又称为工作磁通，即工作所要求的闭合磁路的磁通， 如图7.7中的Φ即为主磁通。 漏磁通是不按所需的工作路径闭合的磁通，如图7.7中的 Φσ所示。漏磁通很小，一般只有工作磁通的千分之几，因而 常可忽略不计。
23 图7.7 主磁通与漏磁通
d
Φ e N
u i(Ni)
dt
Φ
e
N
d σ dt
L
di dt
34
7.3.2 感应电动势与磁通的关系 漏磁电感系数Lσ和漏磁感应电动势eσ的计算方法与空心线圈
一样。 由于
故 相量形式为
L
NΦ i
21
推广到任意闭合磁路，则得到 ∑NI=∑HL
(7.7) 式中若电流I的方向与闭合回路的指向符合右手螺旋定则，NI 就取正号，否则取负号。
为了与电路中的电动势和电压降相对应，把NI称为磁路的 磁动势，把HL称为磁路的磁压降，则式(7.7)就表示磁路的磁 动势之和等于磁路的磁压降之和，这就是磁路的基尔霍夫第二 定律。
1
第7章 磁路与变压器
➢7.1 ➢7.2 磁路计算的基本定律 ➢7.3 交流铁芯线圈电路 ➢7.4 交流铁芯线圈的等效电路 ➢7.5 变压器 ➢7.6 三相变压器简介 ➢7.7 特殊变压器
2
7.1 磁路的基本概念 7.1.1 磁场的基本物理量
1. 磁感应强度 磁场对通电导体的作用力叫磁场力，简称磁力，用F表示。磁 场越强，磁力就越大。磁感应强度是表示磁场内某点磁场强弱和方 向的物理量，用B表示，定义为磁场对导体的作用力F与导体中通过 的电流I和导体长度L的乘积之比，即
22
4. 磁路的计算 在进行磁路计算时，首先要注意几个问题。 1) 主磁通与漏磁通 主磁通又称为工作磁通，即工作所要求的闭合磁路的磁通， 如图7.7中的Φ即为主磁通。 漏磁通是不按所需的工作路径闭合的磁通，如图7.7中的 Φσ所示。漏磁通很小，一般只有工作磁通的千分之几，因而 常可忽略不计。
23 图7.7 主磁通与漏磁通
d
Φ e N
u i(Ni)
dt
Φ
e
N
d σ dt
L
di dt
34
7.3.2 感应电动势与磁通的关系 漏磁电感系数Lσ和漏磁感应电动势eσ的计算方法与空心线圈
一样。 由于
故 相量形式为
L
NΦ i
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第17章
根据被编码信号的不同特点和要求，编码器可分为二进 制编码器、二—十进制编码器和优先编码器等。
第17章 组合逻辑电路
26
图17.7 编码器框图
第17章 组合逻辑电路
27
1.二进制编码器 用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制编码 器。现以8线—3线编码器为例说明，如图17.8所示。 8线—3线编码器有I0~I7八个输入端，且高电平有效，输出是3 位二进制代码Y0~Y2。输入输出所对应的逻辑关系如表17.5所示。
23
表17.4 例17.4逻辑真值表
第17章 组合逻辑电路
24
【例17.4】 分析图17.6所示逻辑电路的逻辑功能。
解 (1)写出逻辑函数表达式：
Y1 A AB B AB (2)化简逻辑函Y数2 表A达B式：
Y1 AB AB A B Y2 AB (3)列出相应的真值表，如表17.4所示。
用于扩展输出端。根据真
YE X
第17章 组合逻辑电路
37
Y2 (I7 I6 I5 I4 ) S Y1 (I7 I6 I5 I4I3 I5 I4I2 ) S Y0 (I7 I6I5 I6I4I3 I6I4I2I1) S
YS I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1I0 S
33
2.优先编码器 优先编码器克服了一般编码器的局限性，它允许所有输 入端可以同时有信号，电路只对其中优先级别最高的输入信 号进行编码，而不会对级别较低的信号编码，输入信号之间 无约束条件。优先编码器的使用比较广泛，常用的型号一般 有：T341、T1148、T4148、74LS148等系列产品。图17.10所 示为74LS148优先编码器芯片引脚图，真值表如表17.6所示。
第17章 组合逻辑电路
第17章 组合逻辑电路
26
图17.7 编码器框图
第17章 组合逻辑电路
27
1.二进制编码器 用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制编码 器。现以8线—3线编码器为例说明，如图17.8所示。 8线—3线编码器有I0~I7八个输入端，且高电平有效，输出是3 位二进制代码Y0~Y2。输入输出所对应的逻辑关系如表17.5所示。
23
表17.4 例17.4逻辑真值表
第17章 组合逻辑电路
24
【例17.4】 分析图17.6所示逻辑电路的逻辑功能。
解 (1)写出逻辑函数表达式：
Y1 A AB B AB (2)化简逻辑函Y数2 表A达B式：
Y1 AB AB A B Y2 AB (3)列出相应的真值表，如表17.4所示。
用于扩展输出端。根据真
YE X
第17章 组合逻辑电路
37
Y2 (I7 I6 I5 I4 ) S Y1 (I7 I6 I5 I4I3 I5 I4I2 ) S Y0 (I7 I6I5 I6I4I3 I6I4I2I1) S
YS I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1I0 S
33
2.优先编码器 优先编码器克服了一般编码器的局限性，它允许所有输 入端可以同时有信号，电路只对其中优先级别最高的输入信 号进行编码，而不会对级别较低的信号编码，输入信号之间 无约束条件。优先编码器的使用比较广泛，常用的型号一般 有：T341、T1148、T4148、74LS148等系列产品。图17.10所 示为74LS148优先编码器芯片引脚图，真值表如表17.6所示。
第17章 组合逻辑电路
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第9章
负载RL直接耦合；互补对称是指V1（NPN）和V2（PNP）为导电 类型相反、参数相同，且工作在乙类的两只功放管轮流导通， 相互补足；OCL电路要求双电源供电。
第9章 功率放大器 图9.2 OCL乙类互补对称功放原理电路
第9章 功率放大器
静态时(ui=0)，V1、V2 均处于零偏而截止，输出电 压uo=0，此时电路不消耗功率。
当要求功率放大器的输出功率较大时，选配符合电路对称 要求的大功率NPN和PNP管就比较困难。解决这个问题的方法 是：把两个型号和参数都相同的大功率管通过驱动管变成复合 管，如图9.7所示。其中V1为驱动管，V2为大功率管。
从图9.7可知:
第9章 功率放大器 图9.7 复合管的连接方法和等效电路
第9章 功率放大器
号功率）Po与电源供给的直流功率PE之比，即
Po
PE
(9.1)
其中，输出功率Po为输出电压Uo和输出电流Io的乘积，即
Po=UoIo
(9.2)
电源供给的直流功率PE为电源电压VCC和流过电源的直流电 流IC的乘积，即
PE=VCCIC
(9.3)
第9章 功率放大器 3.功率放大器的种类
放分为甲类、乙类和甲乙类三种类型，如图9.1所示。 甲类功放的静态工作点Q大致工作在交流负载线的中点，
第9章 功率放大器 图9.5 OCL甲乙类互补对称功率放大器
第9章 功率放大器
9.2.3 OTL甲乙类互补对称功率放大器
OCL电路中的双电源供电方式在实际使用中有诸多不便，
若在功放的发射极和负载RL之间加一大的电解电容C，且使电
容C两端的电压稳定在VCC/2，则电容C
OCL电路中
负电源的作用为V2管供电。图9.6所示的电路，为单电源供电
第9章 功率放大器 图9.2 OCL乙类互补对称功放原理电路
第9章 功率放大器
静态时(ui=0)，V1、V2 均处于零偏而截止，输出电 压uo=0，此时电路不消耗功率。
当要求功率放大器的输出功率较大时，选配符合电路对称 要求的大功率NPN和PNP管就比较困难。解决这个问题的方法 是：把两个型号和参数都相同的大功率管通过驱动管变成复合 管，如图9.7所示。其中V1为驱动管，V2为大功率管。
从图9.7可知:
第9章 功率放大器 图9.7 复合管的连接方法和等效电路
第9章 功率放大器
号功率）Po与电源供给的直流功率PE之比，即
Po
PE
(9.1)
其中，输出功率Po为输出电压Uo和输出电流Io的乘积，即
Po=UoIo
(9.2)
电源供给的直流功率PE为电源电压VCC和流过电源的直流电 流IC的乘积，即
PE=VCCIC
(9.3)
第9章 功率放大器 3.功率放大器的种类
放分为甲类、乙类和甲乙类三种类型，如图9.1所示。 甲类功放的静态工作点Q大致工作在交流负载线的中点，
第9章 功率放大器 图9.5 OCL甲乙类互补对称功率放大器
第9章 功率放大器
9.2.3 OTL甲乙类互补对称功率放大器
OCL电路中的双电源供电方式在实际使用中有诸多不便，
若在功放的发射极和负载RL之间加一大的电解电容C，且使电
容C两端的电压稳定在VCC/2，则电容C
OCL电路中
负电源的作用为V2管供电。图9.6所示的电路，为单电源供电
电工学I——电路与电子技术(第二版)
2、应用性原则。该教材内容上将弱化部分理论的推导和分析，注重基本器件和基本电路的构成、外特性及应 用；该教材的举例分析、案例阐述尽量与生活、生产相联系，通过必例题、习题，对仿真分析和应用来模拟。
3、适应性原则。考虑到“电工学”课程的教学对象包括各类理工专业的学生，则存在“授课对象的专业不同、 人才培养目标不同”等实际情况，以及多数院校都对“电工学”课程的教学学时进行了压缩，课程教学面临“内 容多，学时少”的矛盾，该教材涵盖了基本内容基础上，在各章节中部分选修内容以“*"标示，对不同的需求进 行教学内容选择。
该教材共十二章，由电路的基本概念和基本分析方法、电路的基本概念和基本分析方法、三相交流电路、电 路的暂态分析、电路的暂态分析、放大电路分析、集成运算放大器及其应用、直流稳压电源、直流稳压电源、触 发器和时序逻辑电路、可编程逻辑器件、数模和模数转换组成。
成书过程
在重庆市精品课程建设和重庆大学平台课程建设项目的支持下，该课程组提出“强化实验教学，精品化理论 教学”的课程教学改革思路，并把该改革理论贯彻于教材建设中，对原有教材进行了修订，从而编写了该教材。
该教具体修订及分工如下：
该教材内容共12章，第1~4章（孙韬、侯世英执笔）为电路分析基础部分内容；第5~8章（周静执笔）为模拟 电子技术基础部分内容；第9~12章（熊兰执笔）为数字电子技术基础部分内容。与第一版本的教材相比，电路分 析基础部分在保持原有知识结构体系的基础上，将三相电路单列为一章，增加了安全用电的内容；在行文中引入 了“小故事”，介绍元件、理论的来龙去脉或实际生产、生活中的应用等，使该教材在理论分析中增添色彩。模 拟电子技术基础部分以器件的外特性为基础、以基本电路为中心，介绍各种常见的应用电子电路，并把模拟电子 电路的基本分析方法贯穿其中；弱化了器件内部的工作原理及理论分析，降低了对分立元件电路的理论要求，强 调了集成运放的特性及其各种运用电路，包括运算电路、信号转换电路、有源滤波电路、比较电路、信号发生电 路等。数字电子技术基础部分，考虑到与工程实践的结合，补充了关于常见集成块及其应用的内容，在组合逻辑 电路的设计中增加了关于竞争一冒险现象的阐述。在数模和模数转换部分，不仅介绍了DAC和ADC的基本原理，还 增加了集成DAC和ADC及其应用的内容。
3、适应性原则。考虑到“电工学”课程的教学对象包括各类理工专业的学生，则存在“授课对象的专业不同、 人才培养目标不同”等实际情况，以及多数院校都对“电工学”课程的教学学时进行了压缩，课程教学面临“内 容多，学时少”的矛盾，该教材涵盖了基本内容基础上，在各章节中部分选修内容以“*"标示，对不同的需求进 行教学内容选择。
该教材共十二章，由电路的基本概念和基本分析方法、电路的基本概念和基本分析方法、三相交流电路、电 路的暂态分析、电路的暂态分析、放大电路分析、集成运算放大器及其应用、直流稳压电源、直流稳压电源、触 发器和时序逻辑电路、可编程逻辑器件、数模和模数转换组成。
成书过程
在重庆市精品课程建设和重庆大学平台课程建设项目的支持下，该课程组提出“强化实验教学，精品化理论 教学”的课程教学改革思路，并把该改革理论贯彻于教材建设中，对原有教材进行了修订，从而编写了该教材。
该教具体修订及分工如下：
该教材内容共12章，第1~4章（孙韬、侯世英执笔）为电路分析基础部分内容；第5~8章（周静执笔）为模拟 电子技术基础部分内容；第9~12章（熊兰执笔）为数字电子技术基础部分内容。与第一版本的教材相比，电路分 析基础部分在保持原有知识结构体系的基础上，将三相电路单列为一章，增加了安全用电的内容；在行文中引入 了“小故事”，介绍元件、理论的来龙去脉或实际生产、生活中的应用等，使该教材在理论分析中增添色彩。模 拟电子技术基础部分以器件的外特性为基础、以基本电路为中心，介绍各种常见的应用电子电路，并把模拟电子 电路的基本分析方法贯穿其中；弱化了器件内部的工作原理及理论分析，降低了对分立元件电路的理论要求，强 调了集成运放的特性及其各种运用电路，包括运算电路、信号转换电路、有源滤波电路、比较电路、信号发生电 路等。数字电子技术基础部分，考虑到与工程实践的结合，补充了关于常见集成块及其应用的内容，在组合逻辑 电路的设计中增加了关于竞争一冒险现象的阐述。在数模和模数转换部分，不仅介绍了DAC和ADC的基本原理，还 增加了集成DAC和ADC及其应用的内容。
50916 《电工电子技术与技能 第2版》课后习题答案
《电工电子技术及技能》习题参考答案第1章认识电工实训室与安全用电1-1 解：常用电工工具除螺丝刀、测电笔、钢丝钳、电工刀和剥线钳外，还有尖嘴钳、断线钳、电烙铁、活络扳手等；常用电工仪表除电压表、电流表、钳形电流表、万用表、兆欧表外，还有绝缘电阻表、功率表、电能表、示波器、、电桥、仪用互感器等。
1-2 解：常见导致触电的因素有：（1）电气线路或设备安装不良、绝缘损坏、维护不当，当人体接触绝缘损坏的导线或漏电设备时，发生触电；（2）非电气人员缺乏电器常识而进行电气作业，乱拉乱接，错误接线，造成触电；（3）用电人员或电气工作人员违反操作规程，缺乏安全意识，思想麻痹，导致触电；（4）电器产品质量低劣导致触电事故发生；（5）偶然因素如大风挂断电线而落在人身上，误入有跨步电压的区域等。
1-3 解：（1）按照触电事故的构成方式，触电事故可分为电击和电伤。
电击是电流对人体内部组织的伤害，是最危险的一种伤害，绝大多数的死亡事故都是由电击造成的；电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体造成的伤害。
（2）按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径，电击可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。
1-4 解：对呼吸减弱或已经停止的触电者，口对口人工呼吸法是维持体内外的气体交换行之有效的方法，施行口对口人工呼吸前，应迅速将触电者身上障碍呼吸的衣领、上衣、裤带解开，并迅速取出触电者口腔内妨碍呼吸的食物，脱落的假牙、血块、粘液等，以免堵塞呼吸道。
作口对口人工呼吸时，应使触电者仰卧，并使其头部充分后仰，（最好一只手托在触电者颈后），使鼻孔朝上，以利呼吸道畅通。
口对口人工呼吸法操作步骤：（1）使触电者鼻孔紧闭，救护人员深吸一口气后紧贴触电者的口向内吹气，为时约2秒钟；（2）吹气完毕，立即离开触电者的口，并松开触电者的鼻孔，让他自行呼气，为时约3秒钟。
1-5 解：胸外心脏压挤法是在触电者心脏停止跳动时行之有效的施救方法。
应使触电者抑卧在比较坚实的地方，动作要领如下：（1）救护人员跪在触电者一侧或骑跪在其腰部两侧，两手相叠，手掌根部在心窝上方，胸骨下三分之一至二分之一处。
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第8章
(2) 最大转矩Tm，是电动机所能提供的极限转矩，即对应于临 界转差率sm的临界转矩。临界转差率sm可用数学方法求出：
sm
R2 X 20
(8.6)
由式(8.6)可知，当转子绕组的漏感抗X20等于转子绕组的电 阻R2时，异步电动机所产生的电磁转矩达到最大值。
34
由于笼型电动机转子的电阻R2很小，故sm很小，因此转矩曲线 的Oa段是很陡的。对绕线式电动机，如果它的转子电路不外接电阻
(8.4)
上式表示了电磁转矩与外加电压U1、转差率s以及与转子电路参 数R2和X20之间的关系，称为异步电动机的电磁转矩表达式。
26
若定子电路的外加电压U1及其频率f1为定值，则R2和X20均 为常数，因此，电磁转矩仅随转差率s而改变。把不同的s值 (0~1之间)代入式(8.4)中，便可绘出转矩特性曲线，如图8.10 所示。转矩特性曲线又称T－s曲线。
间的关系，常把T-s曲线改画成n-T曲线， 称为电动机的机械 特性曲线，它反映了电动机电磁转矩和转速之间的关系，如图 8.11所示。
29 图8.11 机械特性曲线
30
1. 机械特性分析 机械特性曲线可分为两个区段。 (1) ab区段。此段称为稳定工作区，在这个区段内，电 动机的转速n较高，s值较小，且随n的减小，I2的增加大于 cosj2的减小，因而乘积I2 cosj2增加，使电磁转矩随转子转速 的下降而增大。 (2) bc区段。此段称为不稳定工作区，在这个区段内，电 动机的转速较低，s值较大。随着n的减小，I2的增加小于cosj2 的减小，因而乘积I2 cosj2减小，使得电磁转矩随转子转速的 下降而减小。
n1
6 0 f1 2
(r/
min)
依此类推，具有p对磁极的异步电动机，其旋转磁场的转速
sm
R2 X 20
(8.6)
由式(8.6)可知，当转子绕组的漏感抗X20等于转子绕组的电 阻R2时，异步电动机所产生的电磁转矩达到最大值。
34
由于笼型电动机转子的电阻R2很小，故sm很小，因此转矩曲线 的Oa段是很陡的。对绕线式电动机，如果它的转子电路不外接电阻
(8.4)
上式表示了电磁转矩与外加电压U1、转差率s以及与转子电路参 数R2和X20之间的关系，称为异步电动机的电磁转矩表达式。
26
若定子电路的外加电压U1及其频率f1为定值，则R2和X20均 为常数，因此，电磁转矩仅随转差率s而改变。把不同的s值 (0~1之间)代入式(8.4)中，便可绘出转矩特性曲线，如图8.10 所示。转矩特性曲线又称T－s曲线。
间的关系，常把T-s曲线改画成n-T曲线， 称为电动机的机械 特性曲线，它反映了电动机电磁转矩和转速之间的关系，如图 8.11所示。
29 图8.11 机械特性曲线
30
1. 机械特性分析 机械特性曲线可分为两个区段。 (1) ab区段。此段称为稳定工作区，在这个区段内，电 动机的转速n较高，s值较小，且随n的减小，I2的增加大于 cosj2的减小，因而乘积I2 cosj2增加，使电磁转矩随转子转速 的下降而增大。 (2) bc区段。此段称为不稳定工作区，在这个区段内，电 动机的转速较低，s值较大。随着n的减小，I2的增加小于cosj2 的减小，因而乘积I2 cosj2减小，使得电磁转矩随转子转速的 下降而减小。
n1
6 0 f1 2
(r/
min)
依此类推，具有p对磁极的异步电动机，其旋转磁场的转速
精品文档-电工与电子技术(第二版)(路松行)-第12章
12
6) 输出电阻Ro Ro是指在开环状态下，由运放输出端看进去的等效电阻。 Ro一般为几十欧姆至几百欧姆，Ro的值愈小，表示运放带负载 的能力愈强。 7) 共模抑制比CMRR CMRR是指运放的开环差模电压放大倍数与共模电压放大倍 数的比值，一般在80 dB以上。
13
12.3 理想运算放大器 集成运放都具有以下共同特征: 开环电压增益非常高，输 入电阻很大，输出电阻很小，有很高的共模抑制比，这些参数 都接近理想化的程度。因此，在分析含有集成运放的电路时， 为了简化分析，可以将实际的运算放大器视为理想的运算放大 器。理想运放的主要特点是： (1) 开环差模电压增益为无穷大，即Ad=∞。 (2) 差模输入电阻为无穷大，即Rid=∞。 (3) 输出电阻为零，即Ro=0。 (4) 输入失调电压Uos和输入失调电流Ios都为零。
20
图 12.5 集成运放的输入输出保护电路 (a) 输入保护电路；(b) 输出保护电路
21
12.5 负反馈的概念及对放大电路性能的影响 1. 反馈的基本概念 1) 反馈 以某种方式，将放大电路输出回路的电压或电流的一部分
或全部送回输入回路中，以改变放大管的输入电压(或电流)， 这就叫做反馈。若反馈的电压(或电流)使放大管的输入电压 (或电流)减小，则称为负反馈；若反馈的电压(或电流)使放大 管的输入电压(或电流)增大，则称为正反馈。实现这一反馈的 电路和元件称为反馈电路和反馈元件，或称为反馈网络。判断 有无反馈的方法是看有无电路或元件把输出端直接或间接地和 输入端相连，由此，可以很容易地找出反馈网络。例如图12.6 所示电路中，电阻R1和R2组成反馈网络，即可判断该电路存在 反馈。
14
(5) 共模抑制比为无穷大，即CMRR=∞。 (6) 开环带宽为无穷大，即BW=∞。
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第14章
第14章 电子设计自动化(EDA)简介
（1 Timebase用来设置X轴方向时间基线的扫描时间，其中， Scale选择X轴方向每一个刻度代表的时间。点击该栏后将出 现刻度翻转列表，根据所测信号频率的高低，上下翻转可选择 适当的值。Position表示X轴方向时间基线的起始位置，修改 其设置可使时间基线左右移动。Y/T表示Y轴方向显示A、B两 通道的输入信号，X轴方向显示时间基线，并按设置时间进行 扫描。当显示随时间变化的信号波形（例如三角波、方波及正 弦波等）时，常采用此种方式。B/A表示将A通道信号作为X轴 扫描信号，将B通道信号施加在Y轴上。A/B与B/A相反。ADD表 示X轴按设置时间进行扫描，而Y轴方向显示A、B通道输入信 号的和（叠加信号）。
第14章 电子设计自动化(EDA)简介
14.2 Multisim8 14.2.1
Multisim软件是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以 Windows为基础的电路仿真工具。相对于其它EDA软件，它具有 更加形象直观的人机交互界面，并且为用户提供了丰富的元件 库和功能齐全的各类虚拟仪器，可以对各种电路进行全面的仿 真分析和设计。Multisim还提供了全面集成化的设计环境，可 完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。 尤其是当改变电路的连接方式，或者改变元件参数时，通过电 路的仿真功能，可以清楚地观察到这些变化对电路性能的影响。 另外，Multisim8还具有界面友好、元器件丰富、虚拟电子设备 种类齐全、分析工具广泛，能对电路进行全面的仿真分析和设 计，可直接打印输出实验数据、曲线、原理图和元件清单等特 点。这些都对学习电子技术的学生有很好的启发作用，可以帮 助学生掌握电路设计的要点，加深对重要设计思想和方法的理
第14章 电子设计自动化(EDA)简介
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第19章
第19章 寄存器和计数器
14
2.双向移位寄存器 由单向移位寄存器的工作原理可知，双向移位寄存器是在 单向移位寄存器的基础上增加左移或右移功能来实现的，另外 加上一些控制电路和控制信号即可构成双向移位寄存器。图 19.4所示为集成四位双向移位寄存器74LS194的引脚图，其功 能表如表19.2所示。
第19章 寄存器和计数器
1
第19章 寄存器和计数器
➢19.1 寄存器 ➢19.2 同步计数器 ➢19.3 异步计数器 ➢19.4 任意进制计数器的构成方法 ➢习题19
第19章 寄存器和计数器
2
19.1 寄 存 器
寄存器是暂时存放二进制数码的逻辑部件。它通常由触发 器和门电路组成，前者用来存放数码，后者用来控制数码的接 收与发送。一个触发器可以存放一位二进制代码，N个触发器可 以存放N位二进制代码，即寄存器存放代码的位数和所用的触发 器个数是相同的，用N个触发器就可组成N位寄存器。寄存器分 为数码寄存器和移位寄存器，它们是数字电路中使用最广泛的 基本逻辑部件，下面分别介绍。
第19章 寄存器和计数器
32
图19.10 四位同步二进制减法计数器各触发器输出端的波形
第19章 寄存器和计数器
33
19.2.2 同步十进制计数器 一般把二—十进制编码的计数器称为十进制计数器，它
用四位二进制代码表示一位十进制数。十进制计数器是在四 位同步二进制计数器的基础上改进而成的：四位二进制计数 器的状态从0000状态开始到1001状态，第10个计数脉冲到来 时，电路的状态从1001返回到0000状态，其余6个状态(1010， 1011，1100，1101，1110，1111)被跳过，同时计数器输出一 个进位信号(C＝1)。
第19章 寄存器和计数器
精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第18章
第18章 触发器及时序逻辑电路
13
图18.3 同步RS触发器 (a)逻辑图；(b)逻辑符号
第18章 触发器及时序逻辑电路
14
(1)同步RS触发器的电路结构由两部分组成：与非门G1、G2组 成基本RS触发器，与非门G3、G4组成输入控制电路。图中CP为时钟 脉冲输入端，简称时钟控制端或CP端。
(2)逻辑功能：当CP＝0时，G3、G4门被封锁，输出为1(SD＝RD ＝1)，无论S、R的信号如何变化，触发器的状态都保持不变，即Qn ＋1＝Qn。当CP＝1时，G3、G4门开放，R、S端的输入信号经G3、G4反 相后加到G1、G2组成的基本RS触发器，使Q和Q随输入信号(R、S)状 态变化而变化。它的特性如表18.2所示。
第18章 触发器及时序逻辑电路
15
表18.2 同步RS触发器特性表
第18章 触发器及时序逻辑电路
16
从表18.2可看出，在R＝S＝1时，触发器的输出状态不定。为 避免出现这种情况，应使RS＝0(约束条件)。触发器在CP＝1时的输 出状态受到输入信号的控制。在图18.3中，RD、SD不受CP的控制， 当它们为低电平时，可立即将触发器的输出状态置1或置0，故RD称 为异步复位端(置0)，SD称为异步置位端(置1)。触发器正常工作时 SD＝RD＝1处于高电平。
第18章 触发器及时序逻辑电路
4
触发器的种类较多，根据逻辑功能可划分为RS触发器、D触发 器、JK触发器和T触发器等；根据触发方式的不同可划分为电平触 发器、边沿触发器、主从触发器等；根据电路结构的不同可划分为 RS触发器、同步触发器、维持阻塞D触发器、主从结构触发器和边 沿触发器等。
第18章 触发器及时序逻辑电路
第18章 触发器及时序逻辑电路
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由上面的式子可知， Y－0～Y7同－时又是A2、A1、A0这三个变量的 全部最小项的译码输出，故又将这种译码器称为最小项译码器。1G、 2GA、2GB是选—通—端，—只—有当1G＝1，2GA＝2GB＝0时，—译—码器—才—正常 工作。
46
【例17.5】 用两片3线-8线译码器74LS138构成4线-16线 译码器。
Y AC AB AC AB AC AB
(3) 根据输出逻辑表达式，画出逻辑图，如图17.5所示。
16
17 图 17.6 例17.4逻辑电路
18
解 (1) 写出逻辑函数表达式：
Y1 A AB B AB Y2 AB
(2) 化简逻辑函数表达式：
Y1 AB AB A B Y2 AB
33 图 17.11 二—十进制编码器框图
34 图17.12 74LS147芯片引脚图
35
36 根据表17.7，可写出74LS147二—十进制编码器输出逻辑表达式：
Y3 I8 I9 Y2 I7 I8 I9 I6 I8 I9 I5 I8 I9 I4 I8 I9 Y1 I7 I8 I9 I6 I8 I9 I3 I4 I5 I8 I9 I2 I4 I5 I8 I9 Y0 I9 I7 I8 I9 I5 I6 I8 I9 I3 I4 I6 I8 I9 I1I2 I4 I6 I8 I9
(1) 由逻辑图写出输出逻辑表达式； (2) 化简或变换输出逻辑表达式； (3) 列真值表； (4) 说明电路的逻辑功能。
8 图 17.3 例17.1逻辑电路
9
【例17.1】 分析图17.3所示逻辑电路的功能。 解 (1) 写输出函数表达式：
L1 AB; L2 A C L3 BC; L4 B C L5 L1 L2; L6 L3 L4
根据被编码信号的不同特点和要求，编码器可分为二进制 编码器、二—十进制编码器和优先编码器等。
21 图 17.7 编码器框图
22 1. 二进制编码器 用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制 编码器。现以8线—3线编码器为例说明，如图17.8所示。
图 17.8 8线—3线编码器
23
8线—3线编码器有I0~I7 八个输入端，且高电平有效，输出是 3位二进制代码Y0~Y2。输入输出所对应的逻辑关系如表17.5所示。
(3) 列出相应的真值表， 如表17.4所示。 (4) 分析逻辑功能：此电路的逻辑功能为一位二进制加法器 (半加器)。
19
20
17.3 常用组合逻辑电路 17.3.1 编码器
编码是将具有特定意义的信息按一定的规律编成相应进制 代码的过程。执行编码功能的电路通称为编码器。编码器的框 图如图17.7所示，其输入信号为被编信号，输出为相应进制代 码。
31
YY12
(I7 (I7
I6 I6
I5 I4) I5I4I3
S I5 I
4I
2
)
S
Y0 (I7 I6I5 I6 I4I3 I6 I4 I2I1) S
YS I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1I0 S YEX (I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 ) S
电路，如图17.9所示。
26
图 17.9 8线—3线编码器电路 (a) 或式编码器电路；(b) 与非式编码器电路
27
2. 优先编码器 优先编码器克服了一般编码器的局限性，它允许所有输入 端可以同时有信号，电路只对其中优先级别最高的输入信号进 行编码，而不会对级别较低的信号编码，输入信号之间无约束 条件。优先编码器的使用比较广泛，常用的型号一般有：T341、 T1148、T4148、74LS148等系列产品。图17.10所示为74LS148 优先编码器芯片引脚图，真值表如表17.6所示，表中的“×” 号表示可任意取值。
38 图 17.13 二进制译码器框图
39
为了保证输入代码和输出端的对应关系，若输入是n位二 进制代码，则译码器必然有2n个输出端线。因此，2位二进制 译码器一般有四个输出端，称为2线-4线译码器；3位二进制译 码器有8个输出端，又称为3线-8线译码器。
40 1. 2线-4线译码器 图17.14所示为2线-4线译码器74LS139的芯片引脚图，其 真值表如表17.8所示。
24 根据表17.5的值写出对应的逻辑表达式：
YY12
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
28 图 17.10 74LS148优先编码器芯片引脚图
29
30
由表17.6可见，在 S 0 ，电路正常工作状态下，允许Ī0~Ī7当
中同时有编码信号的存在。Ī7的优先级别最高，Ī0的优先级别最低。
为控制端S，YS为片选信号输入端， 值表17.6可写出输出逻辑表达式：
用于扩展输出端。根据真
YE X
Y0 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
在任何时刻，编码器只能对I0~I7中的一个变量进行编码，即
一个输入量为1，其余七个输入量均为0。此时编码器输出一组数
码，表示对输入端为“1”的输入进行编码，得出下面的表达式:
3 图 17.1 组合逻辑电路例子
4 根据图17.1所示，可以写出该图的逻辑功能表达式:
Y (A B) C S (A B)C AB
组合逻辑电路的特点是：电路结构只能由逻辑门电路组成， 没有记忆单元，且只有从输入到输出的通路，没有从输出到输入 的回路。
5 2. 逻辑功能的描述 对于任一多输入、多输出的组合逻辑电路，都可以用图 17.2所示的框图表示。
图17.2 组合逻辑电路框图
6
图中A1，ALeabharlann ，…，An表示输入变量，Y1，Y2，…，Ym表示输出 变量。输入和输出之间的逻辑关系可以用一组逻辑函数表示：
Y1 f1(A1, A2 ,, An )
Y2
f2 (A1, A2 ,, An )
Ym fm (A1, A2 ,, An )
7
17.2 组合逻辑电路的分析和设计 17.2.1 组合逻辑电路的分析
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I0 I1 I2 I3 (或式) Y0 I1 I3 I5 I7
25 或
YY12
I4 I2
• •
I5 I3
• •
I6 I6
• •
I7 I7 (与非式)
Y0 I1 • I3 • I5 • I7
根据上面的逻辑表达式，可以得出编码器的“或门”或“与非门”
由
YE
的表达式可知，当
X
S=0时，只要输入端有信号存在，
则
YEX。反0 之，若
YE，X 则0 表明编码器有输入信号。
而 =1则Y表EX示无输入信号。利用这一特征，在多片编码器串接
应用中，
可作为输出位的扩展端。 YE X
32
3. 二—十进制编码器 将十进制的10个数字0～9编制成二进制代码的电路称为 二—十进制编码器，它是把10个输入信号I 0～I 9分别编成 对应的BCD代码的电路。由于对10个输入信号进行编码，因此 需要4位二进制代码表示，编码器输出为4位。图17.11所示为 二—十进制编码器的框图。 常用的二—十进制编码器为8421BCD编码器，有T340、 T1147、T4147或是74LS147等型号。下面就以74LS147二—十进 制编码器为例进行说明。图17.12是74LS147芯片的引脚图，其 真值表如表17.7所示。
17.2.2 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计的方法是根据给出的实际逻辑问题，求
出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路。其步骤如下： (1) 依据实际问题的逻辑关系列出相应的真值表； (2) 由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； (3) 根据最简输出逻辑函数式画出逻辑图。
图 17.15 74LS138芯片引脚图
44
45
根据表17.9可写出该译码器的输出表达式及最小项表达式：
Y0 A2 A1A0 m0; Y1 A2 A1A0 m1
Y2 A2A1A0 m2; Y3 A2A1A0 m3
Y4 A2 A1A0 m4; Y5 A2 A1A0 m5
Y6 A2A1A0 m6; Y7 A2A1A0 m7
图 17.4 例17.2逻辑电路
11
12 解 (1) 输出函数
YAB Y Y1 C
ABC ABC ABC ABC ABC
(2) 列出逻辑函数的真值表，如表17.2所示。 (3) 分析逻辑功能：A、B、C三个输入变量有奇数个1时，输 出函数Y就为1，故该逻辑电路为判奇电路。
13
14
15
【例17.3】 设计一个A、B、C三人表决电路，当提案 表决时，若多数人同意，则提案通过，但同时A具有否决权。
解 (1) 根据题意列出相应的真值表见表17.3，其中同意用1 表示，不同意用0表示，提案通过用1表示，提案否决用0表示。
(2) 写出输出函数表达式，而后根据卡诺图化简得出最简输出 逻辑表达式：
图 17.14 74LS139芯片引脚图
41
42 根据真值表17.8，可写出该译码器的输出表达式：
Y0 A1A0S; Y1 A1A0S Y2 A1A0S; Y3 A1A0S
43 2. 3线-8线译码器 图17.15所示为3线-8线译码器74LS138的芯片引脚图，其 真值表如表17.9所示。
解 根据题目要求，需要4个输入端，16个输出端，需用2 片74LS138构成，如图17.16所示。
47 图 17.16 例17.5译码器电路
46
【例17.5】 用两片3线-8线译码器74LS138构成4线-16线 译码器。
Y AC AB AC AB AC AB
(3) 根据输出逻辑表达式，画出逻辑图，如图17.5所示。
16
17 图 17.6 例17.4逻辑电路
18
解 (1) 写出逻辑函数表达式：
Y1 A AB B AB Y2 AB
(2) 化简逻辑函数表达式：
Y1 AB AB A B Y2 AB
33 图 17.11 二—十进制编码器框图
34 图17.12 74LS147芯片引脚图
35
36 根据表17.7，可写出74LS147二—十进制编码器输出逻辑表达式：
Y3 I8 I9 Y2 I7 I8 I9 I6 I8 I9 I5 I8 I9 I4 I8 I9 Y1 I7 I8 I9 I6 I8 I9 I3 I4 I5 I8 I9 I2 I4 I5 I8 I9 Y0 I9 I7 I8 I9 I5 I6 I8 I9 I3 I4 I6 I8 I9 I1I2 I4 I6 I8 I9
(1) 由逻辑图写出输出逻辑表达式； (2) 化简或变换输出逻辑表达式； (3) 列真值表； (4) 说明电路的逻辑功能。
8 图 17.3 例17.1逻辑电路
9
【例17.1】 分析图17.3所示逻辑电路的功能。 解 (1) 写输出函数表达式：
L1 AB; L2 A C L3 BC; L4 B C L5 L1 L2; L6 L3 L4
根据被编码信号的不同特点和要求，编码器可分为二进制 编码器、二—十进制编码器和优先编码器等。
21 图 17.7 编码器框图
22 1. 二进制编码器 用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路称为二进制 编码器。现以8线—3线编码器为例说明，如图17.8所示。
图 17.8 8线—3线编码器
23
8线—3线编码器有I0~I7 八个输入端，且高电平有效，输出是 3位二进制代码Y0~Y2。输入输出所对应的逻辑关系如表17.5所示。
(3) 列出相应的真值表， 如表17.4所示。 (4) 分析逻辑功能：此电路的逻辑功能为一位二进制加法器 (半加器)。
19
20
17.3 常用组合逻辑电路 17.3.1 编码器
编码是将具有特定意义的信息按一定的规律编成相应进制 代码的过程。执行编码功能的电路通称为编码器。编码器的框 图如图17.7所示，其输入信号为被编信号，输出为相应进制代 码。
31
YY12
(I7 (I7
I6 I6
I5 I4) I5I4I3
S I5 I
4I
2
)
S
Y0 (I7 I6I5 I6 I4I3 I6 I4 I2I1) S
YS I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1I0 S YEX (I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 ) S
电路，如图17.9所示。
26
图 17.9 8线—3线编码器电路 (a) 或式编码器电路；(b) 与非式编码器电路
27
2. 优先编码器 优先编码器克服了一般编码器的局限性，它允许所有输入 端可以同时有信号，电路只对其中优先级别最高的输入信号进 行编码，而不会对级别较低的信号编码，输入信号之间无约束 条件。优先编码器的使用比较广泛，常用的型号一般有：T341、 T1148、T4148、74LS148等系列产品。图17.10所示为74LS148 优先编码器芯片引脚图，真值表如表17.6所示，表中的“×” 号表示可任意取值。
38 图 17.13 二进制译码器框图
39
为了保证输入代码和输出端的对应关系，若输入是n位二 进制代码，则译码器必然有2n个输出端线。因此，2位二进制 译码器一般有四个输出端，称为2线-4线译码器；3位二进制译 码器有8个输出端，又称为3线-8线译码器。
40 1. 2线-4线译码器 图17.14所示为2线-4线译码器74LS139的芯片引脚图，其 真值表如表17.8所示。
24 根据表17.5的值写出对应的逻辑表达式：
YY12
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
28 图 17.10 74LS148优先编码器芯片引脚图
29
30
由表17.6可见，在 S 0 ，电路正常工作状态下，允许Ī0~Ī7当
中同时有编码信号的存在。Ī7的优先级别最高，Ī0的优先级别最低。
为控制端S，YS为片选信号输入端， 值表17.6可写出输出逻辑表达式：
用于扩展输出端。根据真
YE X
Y0 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7
在任何时刻，编码器只能对I0~I7中的一个变量进行编码，即
一个输入量为1，其余七个输入量均为0。此时编码器输出一组数
码，表示对输入端为“1”的输入进行编码，得出下面的表达式:
3 图 17.1 组合逻辑电路例子
4 根据图17.1所示，可以写出该图的逻辑功能表达式:
Y (A B) C S (A B)C AB
组合逻辑电路的特点是：电路结构只能由逻辑门电路组成， 没有记忆单元，且只有从输入到输出的通路，没有从输出到输入 的回路。
5 2. 逻辑功能的描述 对于任一多输入、多输出的组合逻辑电路，都可以用图 17.2所示的框图表示。
图17.2 组合逻辑电路框图
6
图中A1，ALeabharlann ，…，An表示输入变量，Y1，Y2，…，Ym表示输出 变量。输入和输出之间的逻辑关系可以用一组逻辑函数表示：
Y1 f1(A1, A2 ,, An )
Y2
f2 (A1, A2 ,, An )
Ym fm (A1, A2 ,, An )
7
17.2 组合逻辑电路的分析和设计 17.2.1 组合逻辑电路的分析
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I0 I1 I2 I3 (或式) Y0 I1 I3 I5 I7
25 或
YY12
I4 I2
• •
I5 I3
• •
I6 I6
• •
I7 I7 (与非式)
Y0 I1 • I3 • I5 • I7
根据上面的逻辑表达式，可以得出编码器的“或门”或“与非门”
由
YE
的表达式可知，当
X
S=0时，只要输入端有信号存在，
则
YEX。反0 之，若
YE，X 则0 表明编码器有输入信号。
而 =1则Y表EX示无输入信号。利用这一特征，在多片编码器串接
应用中，
可作为输出位的扩展端。 YE X
32
3. 二—十进制编码器 将十进制的10个数字0～9编制成二进制代码的电路称为 二—十进制编码器，它是把10个输入信号I 0～I 9分别编成 对应的BCD代码的电路。由于对10个输入信号进行编码，因此 需要4位二进制代码表示，编码器输出为4位。图17.11所示为 二—十进制编码器的框图。 常用的二—十进制编码器为8421BCD编码器，有T340、 T1147、T4147或是74LS147等型号。下面就以74LS147二—十进 制编码器为例进行说明。图17.12是74LS147芯片的引脚图，其 真值表如表17.7所示。
17.2.2 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计的方法是根据给出的实际逻辑问题，求
出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路。其步骤如下： (1) 依据实际问题的逻辑关系列出相应的真值表； (2) 由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； (3) 根据最简输出逻辑函数式画出逻辑图。
图 17.15 74LS138芯片引脚图
44
45
根据表17.9可写出该译码器的输出表达式及最小项表达式：
Y0 A2 A1A0 m0; Y1 A2 A1A0 m1
Y2 A2A1A0 m2; Y3 A2A1A0 m3
Y4 A2 A1A0 m4; Y5 A2 A1A0 m5
Y6 A2A1A0 m6; Y7 A2A1A0 m7
图 17.4 例17.2逻辑电路
11
12 解 (1) 输出函数
YAB Y Y1 C
ABC ABC ABC ABC ABC
(2) 列出逻辑函数的真值表，如表17.2所示。 (3) 分析逻辑功能：A、B、C三个输入变量有奇数个1时，输 出函数Y就为1，故该逻辑电路为判奇电路。
13
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15
【例17.3】 设计一个A、B、C三人表决电路，当提案 表决时，若多数人同意，则提案通过，但同时A具有否决权。
解 (1) 根据题意列出相应的真值表见表17.3，其中同意用1 表示，不同意用0表示，提案通过用1表示，提案否决用0表示。
(2) 写出输出函数表达式，而后根据卡诺图化简得出最简输出 逻辑表达式：
图 17.14 74LS139芯片引脚图
41
42 根据真值表17.8，可写出该译码器的输出表达式：
Y0 A1A0S; Y1 A1A0S Y2 A1A0S; Y3 A1A0S
43 2. 3线-8线译码器 图17.15所示为3线-8线译码器74LS138的芯片引脚图，其 真值表如表17.9所示。
解 根据题目要求，需要4个输入端，16个输出端，需用2 片74LS138构成，如图17.16所示。
47 图 17.16 例17.5译码器电路