第一篇:全車電路識圖基礎教案
復習舊課: 對上次課以提問的形式復習
1、車身計算機的基本組成?
2、車身計算機常用的傳感器有哪些?
新課引入:
主要以講解方式
隨著現代汽車工業的發展,車輛電子設備越來越多,計算機控制系統得到廣泛應用,汽車電路越來越復雜。要讀懂汽車電路圖,不僅需要掌握汽車電路元器件,汽車傳感器,汽車基本電路知識,還要根據不同車型,了解其電路特點,線束分布,元器件位置,開關的功能。那么這一節我們就來學習全車電路。講授新課:
§6.1全車電路識圖基礎 電器元件的表示方法
汽車電器元件的結構比較復雜,如果直接在電路圖上畫出電器元件將使電路圖異常復雜,也不容易看懂,因此電路圖在繪制中都采用相應的符號來表示各種電器元件。目前世界各大汽車生產廠商還沒有統一電路圖的符號,但從目前的汽車電路圖來看,雖然符號不盡相同,但差別不大,并且電路圖都有相應的說明解釋所采用的符號,所以在本書中只以豐田車系的電路圖符號為例說明用電路符號表示電器元件的方法。
如課本圖6-4 6-5各種電器元件的符號。
插接器的表示方法
電線的表示方法
在電路圖中通常以線條表示電線,電線的顏色以字母表示,表示顏色的字母通常為英語中該種顏色單詞的第一個字母或第二個字母。表示顏色的字母,各個制造廠商可能有所不同,具體情況需參照相應的修理手冊。表 8-3 為豐田公司表示顏色的字母。如果電線表面有色條,則用兩個字母加一個連字符表示,連字符前面的字母表示底色,連字符后面的字母表示色條的顏色,如圖 8-7 所示。此外還有廠商將導線的截面積也用數字表示出來。
系統電路圖
由于目前車輛的電氣設備數量越來越多,所以電路圖的內容也越來越多,電路圖從過去的一、兩頁到目前的幾頁、十幾頁,甚至幾十頁。為了比較清楚地將電路的內容表達清楚,目前各公司的電路圖的編排基本是按系統編排的,每個系統的電路從上到下依次為電源線、開關、繼電器和用電設備、搭鐵線,通常蓄電池和發電機都畫在電路圖的最左面,通過主保險與電源線連接,各個系統通過保險與電源線連接,開關、繼電器和用電設備的下方接搭鐵線,在搭鐵線上還標有搭鐵點的位置。圖 8-15 為豐田威馳車電源、啟動、充電系統的電路圖。
圖 8-15 電源、啟動、充電系統電路圖
小結:本次課主要講解了全車電路的識圖基礎,包括電氣元件的表示方法、插接器的表示方法、電路的表示方法、系統電路圖其中重點講解了電氣元件的表示方法。
第二篇:電路基礎試卷
試卷一
一、單項選擇題。把正確選項的代號填入()中。(本大題共4小題,(每小題3分,總計 12 分)
1、圖 示 正 弦 電 流 電 路 中,ω = 2 rad/s,R = 1 Ω,C = 0.5 F,則 uL比uC相 位 超 前:(B)45°(C)90°
(D)135°
答:()
(A)-45°
2、圖 示 電 路 處 于 諧 振 狀 態 時,(B)5/0° V(C)5/180° V
(D)10/180° V
答:()
為(A)10/0° V
3、圖 示 電 路 中 的 開 路 電 壓(A)
為(B)
(C)
(D)
答:()
4、如 圖 所 示 電 路,電 流 I 為(A)1 A(B)-1 A(C)0 A
(D)3 A
答:()
二、計算下列各題
1、(本小題6分)
試 求 圖 示 電 路 中 的 電 壓 U 和 電 流 源 的 功 率,并 說 明 是 供 出 還 是 吸 收。
2、(本小題10分)
3、(本小題12分)試 用 戴 維 南 定 理 求 圖 示 電 路 中 的 電 流 I。
電 路 如 圖 所 示,試 列 出a、b、c、d 節 點 的 節 點 方 程。
4、(本小題12分)圖 示 網 絡 中,R = 8 Ω,XL = 6 Ω,XC= 3 Ω。
試 求:(1)、、(2)畫 出 電 壓、電 流 相 量 圖。
(3)求 電 路 的 P、Q。
5、(本小題10分)圖 示 對 稱 三 相 電 路 中,線 電 壓 有 效 值 為 450 V,,Z3 = 10/80° Ω,Z5 = 10/-40°Ω。求
、和。
6、(本小題10分)圖 示 電 路 中 電 壓 源 電 壓、電 流 源 電 流 均 為 恒 定。電 路 原 已 穩 定。試 求 t = 0 時 開 關 S 閉 合 后 的 uC(t)和 i(t)。
7、(本小題8分)圖 示 電 路 中 電 壓 源 電 壓 恒 定,電 路 處 于 零 狀 態,試 求 開 關 S 合 上 后 的
i(t)。
8、(本小題10分)求 圖 示 二 端 口 網 絡 的 阻 抗 參 數。
9、(本小題10分)圖 示 電 路 中,已 知 uS =(200 + 100sin 3ω t)V,wL = 5Ω,R = 50 Ω,求 各 電 表 的 讀
數。
試卷一(答案)
一、單選
1、(D)
2、(D)
3、(B)
4、(B)
二、計算下列各題答案
1、(本小題6分)由 圖 可 知:
Ix = 6 A
U = 3 *(0.3Ix + 3)= 14.4 V
A 電 流 源 供 出: 3U = 43.2 W
A 電 流 源 供 出: 6U' = 6 * 3 *(-0.3Ix + Ix)= 75.6 W
2、(本小題10分)
3、(本小題12分)(1)R0 = 2.5 Ω
2(2)P=5*20=100W(供出)
4、(本小題12分)(1)(2)
(3)P= UI cosφ
Q= UI sin φ
5、(本小題10分)設:
6、(本小題10分)
uC(O+)= 10 + 5 = 15 V
uC(t)=(7.5 + 7.5e-1000t)V
i(t)= 3.75(13e-2.5t)A7、10分
用節點法求電容兩端的電壓:
8、(本小題10分)
UR(0)= US1= 26 V
uS2中 基 波 分 量 單 獨 作 用 時,R1、L1、R3 的 并 聯 阻 抗 為
uS2中 三 次 諧 波 分 量 單 獨 作 用 時,L2、C2 串 聯 諧 振
9、(本小題10分)
利 用 De-1000t)mA6、(本小題8分)
7、寫 成 阻 抗 參 數 方 程 形 式
Z11 = 9 Ω
因 此,Z 參 數 是
Z12 = 6 Ω
Z21 = 8 Ω
Z22 = 6 Ω
8、(本小題10分)
故 電 流 表 的 讀 數 為
功 率 表 的 讀 數 為
P = I2 R = 22 * 50 W = 100 W
試卷四
一、是非題。正確的在()中打“+”,錯誤的在()中打“-”
(本大題共3小題,總計11分)
1、(本小題4分)RC 并 聯 電 路 在 工 頻 正 弦 激 勵 下,入 端 復 導 納 為(0.5 + j0.314)S。該 電 路 的
入 端 復 頻 域 阻 抗
2、(本小題4分)某 二 端 口 網 絡 當 輸 入 端 口 加。
答:()
的 電 流 源 時,測 得 輸 出 端 口 的
短 路 電 流 為,則 該 二 端 口 網 絡 H 參 數 的H21 為1/3。
答:()
3、(本小題4分)電 感 線 圈 與 電 容 器 組 成 的 并 聯 諧 振 電 路 由 電 流 源 供 電 時,當 線 圈 的 電 阻 值 越 小,則 電 路 的 Q 值 越 大,其 阻 抗 諧 振 曲 線 越 尖 銳,選 頻 性 能 也 越 好。
答:()
二、單項選擇題。把正確選項的代號填入()中
(本大題共3小題,總計18分)
1、(本小題5分)圖 示 電 路 中 US = 10 V 不 變,電 路 原 已 穩 定。在 t = 0 時 開 關 S 閉 合,則 響
應 i(t)為
(A)
(B)
(C)e-20t A
(D)1 A
2、(本小題6分)圖 示 有 源 二 端 電 阻 網 絡 A 外 接 電 阻 R 為 12 Ω 時,I = 2 A; R 短 路 時,I = 5 A。則 當 R 為 24 Ω 時 I 為
(A)4 A(B)2.5 A(C)1.25 A
(D)1 A
答:()
3、(本小題7分)圖 示 電 路 中,已 知(A)(B)(C)與與與 同 相
反 相
,則
正 交
答:()
三、填空題。把答案填入題中空格中
(本大題共2小題,總計9分)
1、(本小題4分)電 路 如 圖 所 示,開 關 S 合 上 時,Rab=____________; 開 關 S 打 開 時,Rab=_____________。
2、(本小題5分)圖 示 正 弦 電 流 電 路 中,電 壓 表A,功 率 表
的 讀 數 為 220 V,電 流 表
的 讀 數 為 1.5 的 讀 數 為 _________。
四、回答、計算下列各題
(本大題共5小題,總計62分)
1、(本小題7分)立 電 源 所 發 出 的 功 率 是 否 改 變?
電 路 如 圖 所 示,若 在 獨 立 電 流 源 支 路 串 聯 接 入 10 Ω 電 阻,試 問 每 個 獨
2、(本小題9分)
電 路 如 圖 所 示,試 等 效 簡 化 3 Ω 電 阻 所 接 二 端 網 絡,并 求 1 Ω 電 阻 的 電 流。
3、(本小題13分)
試 求 圖 示 電 路 中 的 各 節 點 電 壓。
求 3 Ω電 阻 的 電 壓,4、(本小題15分)圖 示 對 稱 三 相 電 路 中 , 電 源 線 電 壓 為 380 V,端 線 阻
抗 Z1 =(4 + j2)Ω; 中 線 阻 抗ZN =(2 + j6)Ω,負 載 阻 抗 Z2 = j60 Ω,Z3 = j90Ω。流、;(2)求 三 相 電源 供 出 的 有 功 功 率。
求 電
5、(本小題18分)
試 求 圖 示 二 端 網 絡 的 戴 維 南 等 效 電 路。
試卷四(答案)
一、是非題。
1、(+)
2、(-)
3、(+)
二、單項選擇題。
1、(D)
2、(C)
3、(B)
三、填空題。1、30 Ω
Ω
2、零
四、回答、計算下列各題
1、兩 個 獨 立 電 壓 源 發 出 的 功 率 不 變
獨 立 電 流 源 發 出 的 功 率 將 改 變
2、Uab= 0
I = 2 A
3、解 得
4、(1)設
依 據 對 稱 的 條 件 作 A 相 等 效 電 路
(2)P = 3UAIA1 cos 79.7° = 1.56 kW
5、試卷五
一、是非題。正確的在()中打“+”,錯誤的在()中打“-”(本大題共3小題,總計9分)
1、(本小題2分)電 路 的 有 功 功 率 守 恒,無 功 功 率 守 恒,所 以 視 在 功 率 也 守 恒。
答:()
2、(本小題3分)流 過 20 Ω 電 阻 的 電 流 象 函 數的 功 率 是 2000 W。
,穩 態 時 該 電 阻 所 吸 收
答:()
3、(本小題4分)理 想 變 壓 器 的 兩 個 端 口 只 要 存 在 電 流 i1 和 i2,則 兩 個 端 口 就 會 有 電
壓 u1 和 u2。
答:()
二、單項選擇題。把正確選項的代號填入()中(本大題共3小題,總計15分)
1、(本小題2分)在 非 正 弦 周 期 電 流 電 路 中,若 電 路 各 部 分 電 壓、電 流 的 波 形 都 與 激 勵 源 波 形 相 同,則 該 電 路 為
(A)純 電 感 電 路
(B)純 電 容 電 路
(C)純 電 阻 電 路
(D)R、L、C 電 路
答:()
2、(本小題5分)圖 示 網 絡 的 戴 維 南 等 效 電 路 為
3、(本小題8分)圖 示 三 相 電 路 中,開 關 S 斷 開 時 線 電 流 為 2 A,開 關 S 閉 合 后 IA 為
(A)6 A
(B)4 A
(C)
(D)
答:()
三、填空題。把答案填入題中空格中(本大題共2小題,總計8分)
1、(本小題3分)受 控 源 在 電 路 中 也 能 提 供 能 量,但 受 控 源 提 供 的 能 量 不 但 決 定 于___________ 支 路 的 情 況,而 且 還 受__________ 支 路 的 影 響。
2、(本小題5分)圖 示 分 壓 電 路 中,R 為 負 載 電 阻。S 打 開 時 U = ________________。S 合 上,R = 150 Ω 時 U =_____________。S 合 上,R = 15 kΩ 時 U =______________。
四、回答、計算下列各題(本大題共5小題,總計68分)
1、(本小題10分)
圖 示 電 路 中 US 恒 定,電 路 原 已 穩 定。要 求 開 關 S 打 開 的 同 時 S1 閉 合 時,Rf 的 電 壓 ≤440 V,且 使 電 感 的 電 流 在 0.2 s 內 衰 減 至 初 始 值 的 5% 以 下。
試 求 Rf 之 值 的 范 圍。
2、(本小題12分)
電 路 如 圖 所 示,試 等 效 簡 化 3 Ω 電 阻 所 接 二 端 網 絡,求 3 Ω 電 阻 的 電 壓,并 求 1 Ω 電 阻 的 電 流。
3、(本小題12分)5 A 電 源 提 供 的 功 率。
試 求 圖 示 電 路 中 電 阻 R 之 值,使 得 100 V 電 壓 源 向 網 絡 提 供 的 功 率等 于
4、(本小題15分)圖 示 電 路 中,已 知 以 及電 路 的 功 率 因 數。,試 求 該 電 源 提 供 的平均 功 率、無 功 功 率
5、(本小題19分)圖 示 網 絡 中,w = 100 rad/s,相 量。,電 感 均 為 1 H。試 求 電 容 C 及 各 支 路 電 流
試卷五(答案)
一、是非題。
1、(-)
2、(-)
3、(-)
二、單項選擇題。
1、(C)
2、(D)
3、(A)
三、填空題。
1、受 控
控 制2、100 V
200/3 V
99.5 V
四、回答、計算下列各題1、2、Uab = 0
I = 2 A3、4、無 源 網 絡 的 輸 入 阻 抗 為
5、
第三篇:《電路基礎》練習題
《電路基礎》練習題
(2010-06-24 14:41:38)轉載 標簽:
零線 電壓定律 穩態 電阻 基爾霍夫 雜談
《電路基礎》練習題
一、單項選擇題:
1.理想電壓源的伏安特性是電壓“恒定”,電流“任意”。意指
A.理想電壓源的電流與外電路有關; B.理想電壓源的電流與其電流有關; C.理想電壓源的電流與有其內組關; D.理想電壓源的電流與電流源電流有關。2.理想電流源的伏安特性是電流 “恒定”,電壓 “任意”。意指
A.理想電流源的電壓與其內組有關; B.理想電流源的電壓與其電流有關; C.理想電流源的電壓與外電路有關; D.理想電流源的電壓與電壓源電壓有關。3.基爾霍夫電流定律
A.與電路中的所有電阻有關; B.與電路中的任意回路有關; C.與電路中的虛擬回路有關; D.與電路中的任意節點有關。4.基爾霍夫電壓定律
A.與電路中的任意節點有關; B.與電路中的任意回路有關; C.與電路中的廣義節點有關; D.與電路中的所有電阻有關。5.那個電阻的電壓與電流是非關聯參考方向? A. ; B.; C.; D.。
6.哪個電阻的電壓與電流為非關聯參考方向?
7.何謂簡單電路 A.只有一個網孔; B.具有三個回路; C.具有三個節點; D.具有四個節點。8.何謂簡單電路 A.具有三個節點; B.只有兩個節點; C.具有兩個網孔; D.具有三個回路。9.有源二端網絡對外等效化簡的結果是
A.一個電阻; B.理想電流源串聯電阻; C.理想電壓源串聯電阻; D.理想電壓源并聯電阻。10.無源二端網絡對外等效化簡的結果是
A.一個電阻; B.理想電流源并聯電阻; C.理想電壓源串聯電阻; D.理想電壓源并聯電阻。11.負載獲得最大功率的條件是
A.電源輸出最大電壓; B.電源輸出最大電流; C.電源輸出最大功率; D.負載電阻等于電源內阻。12.戴維南模型中需確定的參數是 A.電壓源電壓和等效電阻; B.電流源電流和等效電阻; C.電壓源電壓和電流源電流; D.只是一個等效電阻。13.電感元件的感抗與頻率的關系是
A.感抗與頻率成正比 ; B.感抗與頻率無關; C.感抗與頻率成反比 ; D.以上的說法均不對。14.電容元件的容抗與頻率的關系是
A.容抗與頻率成正比 ; B.容抗與頻率無關; C.容抗與頻率成反比 ; D.以上的說法均不對。15.正弦量為什么要用相量進行分析計算?
A. 因正弦量既有大小又有相位; B.因正弦量只有大小; C. 因正弦量與頻率有關; D.因正弦量只有相位。16.在分析計算正弦穩態電路時所使用的相量是
A.既無大小又無相位的物理量; B.只有大小的物理量; C.既有大小又有相位的物理量; D.只有相位的物理量。17.在三相正弦交流穩態電路中不對稱三相負載
A.只能接成無零線的三角形; B.只能接成無零線的星形; C.只能接成有零線的三角形; D.只能接成有零線的星形。18.在三相正弦交流穩態電路中的對稱三相負載 A.只能接成三角形; B.只能接成無零線的星形; C.只能接成有零線的星形; D.以上接法均可。
19.一階動態電路中含有動態元件的個數是 A.4個; B.3個; C.2個; D.1個。
20.分析計算完全響應的一階動態電路時,須計算的要素有 A.2個; B.3個; C.4個; D.5個。
二、填空題:
1.每一個電流定律方程是針對電路中的一個(1);電流定律也適用于(2)節點。11.2.每一個電壓定律方程是針對電路中的一個(3);電壓定律也適用于(4)回路。
3.求解電流除了使用歐姆定律還可以使用(5)定律。4.求解電壓除了使用歐姆定律還可以使用(6)定律。
5.求解單回路電路的最好方法先運用(7)定律求出電路中唯一的(8)。6.求解單節點偶電路的最好方法先運用(9)定理求出電路中唯一的(10)。
7.運用歐姆定律計算某個元件的電壓或電流時,必須首先判斷該元件上的電壓電流是否為(11),若否則所用的公式為(12)。
8.在計算某個元件的功率時,必須首先判斷該元件上的電壓電流是否為(13),若是則計算功率的公式為(14)。
9.運用疊加定理分析電路時,不作用的電壓源應該(15),只留一個獨立源和(16)電阻。
10.運用疊加定理分析電路時,不作用的電流源應該(17),只留一個獨立源和(18)電阻。
11.無功功率肯定只與(19)元件有關,而電阻元件只與(20)功率有關。12.有功功率肯定消耗在(21)元件上,而電感元件只與(22)功率有關。13.阻抗三角形蘊含了表示阻抗的代數式和極坐標式之間的(23)關系,據此可計算出該阻抗上有功功率與視在功率的(24)值。14.功率三角形蘊含了一個阻抗的三個功率之間的(25)關系,據此可計算出該阻抗上電壓電流相量的(26)差。
15.三相交流穩態電路的對稱負載,若 且(27),則該負載為(28)型接法。16.三相交流穩態電路的對稱負載,若 且(29),則該負載為(30)型接法。
三、分析題:
1.試求圖1所示電路中的電壓U。3.試求圖2所示電路中的電流I。2.試求圖1所示電路中的電流I。4.5.在如圖3所示電路中已知,1)畫出相量模型;
2)試計算電壓 u 和端鈕的功率 P。6.在如圖3所示電路中已知。1)畫出相量模型;
試求圖2所示電路中的電壓U。2)試計算電流 i 和端鈕的功率 Q。
7.如圖4所示電路,t < 0時電路處于穩態,t = 0時開關動作,試求:t > 0時的電感電流。
8.如圖5所示電路,t < 0時電路處于穩態,t = 0時開關動作,試求:t > 0時的電容電壓。
電路基礎模擬試題一答案
(2010-06-24 14:43:12)轉載 標簽:
模擬試題 列方程 網孔 填空題 負載電阻 雜談
電路基礎模擬試題一答案
一、選擇題:
1.A 2.C 3.D 4.D 5.B 6.C 7.A 8.D 9.B 10.C
二、填空題:
11.節點 , 回路 12.負載電阻等于電源內阻 , 50%
13.并連 , 串聯 14.有效值 , 初相位 15.u(0), u(∞)
三、分析計算題:
16.17.18.1)標注網孔電流 2)列方程
19.電路基礎模擬試題二
一、選擇題:
1.C 2.A 3.B 4.A 5.D 6.C 7.A 8.C 9.A 10.D
二、填空題:
11.內部不含支路 , 特殊 12.n-1 , b-n+1 13.串聯 , 并聯 14.Z=R+jX , Z=∣Z∣∠φ 15.星型 , 三角型
三、分析計算題: 16.17.18.19.1)標注網孔電流 2)列方程
第四篇:《電路基礎》教學大綱
《電路基礎》教學大綱.txt讓人想念而死,是謀殺的至高境界,就連法醫也鑒定不出死因。。。本文由ray397187456貢獻
doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT,或下載源文件到本機查看。
《電路基礎》教學大綱 電路基礎》
(總學分:4 總上課時數:64)東南大學信息科學與工程學院
一、課程的性質與目的 《電路基礎》 是電類各專業一門重要的專業基礎課程。本課程在培養學生嚴肅認真的科 學作風和抽象思維能力、分析計算能力、實驗研究能力、總結歸納能力等方面起重要作用。本課程的主要目的是:通過本課程的學習,使學生掌握電路的基本理論知識,學會分析 計算電路的基本方法,具備必要的實驗技能,并為后續有關課程(如信號與系統,電子電路 基礎等)的學習準備必要的電路基本知識,今后從事電類各專業的學習和工作打下必備的基 礎。
二、課程內容的教學要求
1. 掌握電路的基本概念和基本定律,包括:電路與電路模型;電流、電壓及參考方向;
電功率的計算;電路元件的伏安特性;基爾霍夫定律等。2. 掌握電阻電路的一般分析方法和常用定律的應用,包括: 等效變換法; 節點電壓法; 網孔與回路法;疊加定理、等效電源定理、替代定理等內容和應用。3. 掌握正弦電流電路的分析方法,三相電路的特點及分析計算,含耦合電感的電路的 分析計算,重點掌握正弦穩態電路的向量分析法及各種功率計算。4. 掌握非正弦周期電流電路的基本概念,非正弦周期量的平均值、有效值和平均功率,非正弦周期電流電路的一般計算。5. 掌握二端口網絡的參數定義及等效電路。6. 掌握一階電路的暫態分析,包括:初始值的確定;三要素分析法;復頻域分析法。了解二階電路的暫態過程。7. 掌握動態電路的復頻域分析方法,包括拉普拉斯變換的定義、性質、反變換及拉氏 分析法。8. 了解非線性電阻電路的基本概念和圖解分析法,分段線性化方法,小信號分析法等 基本方法。9. 了解磁路及其基本定律,恒定磁通磁路的計算,交變磁通磁路以及交流鐵心線圈電 路的特點。
三、建議學時分配
學 時
項 目 數 講課 實驗 上機(平時考試)合計
章 節 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十六章 復習總計
四、考核方式 總評成績=平時成績(包括作業及出勤率)+期中考試成績+期末考試成績平時成績占 10% 期中考試成績占 10% 期末考試成績占 80%
五、教材及參考書 教材: 教材: 邱關源 主編 電路(第五版)高等教育出版社.2006 參考書: 1.周長源主編 電路理論基礎(第二版)北京:高等教育出版社。2.周守昌主編 電路原理(上、下冊)北京:高等教育出版社。3.Willian H.Hayt, Jr 等著 王大鵬等譯 工程電路分析(第六版)電子工業出版社 4 4 5 6 3 2 8 2 8 4 4 2 1 6 4 1 64 4 4 5 6 3 2 8 2 8 4 4 2 1 6 4 1 64 1
第五篇:《計算機電路基礎》電子教案
《計算機電路基礎(1)》電子教案
第一章
電路分析的基礎知識 第二章
半導體的基本器件 第三章
開關理論基礎 第四章
門電路 第五章
組合邏輯電路 第六章
時序邏輯電路 第七章
存儲器和可編程邏輯器件 第八章
數字系統基礎
第一章電路分析的基礎知識
教學目標:
1. 掌握電流的參考方向,電壓的參考極性;關聯參考方向等概念 2. 掌握電阻,電容,電感的伏安關系式 3. 掌握電壓源,電流源的伏安關系式 4. 掌握列寫KCL,KVL的方法
5. 掌握用等效變換,串,并聯和分壓,分流公式計算簡單直流電路的方法 6. 熟悉戴維南定理及疊加定理 7. 熟悉簡單RC電路的過渡過程
8. 了解受控源的四種形式 教學重點、難點:
1. 掌握電流的參考方向,電壓的參考極性;關聯參考方向等概念 2. 掌握電阻,電容,電感的伏安關系式 3. 掌握電壓源,電流源的伏安關系式 4. 掌握列寫KCL,KVL的方法 5. 掌握列寫KCL,KVL的方法 6. 熟悉戴維南定理及疊加定理 教學內容:
一、電路的組成及電路分析的概念
1.電路:是由若干電路元件按一定的方式相互連接而成的聯結體,其主要作用是產生或處理信號及功率。電路中一般所涉及的元件有:電壓源、電流源、受控源、電阻、電感和電容等。
2.電路分析:在已知電路結構及參數的條件下,求解電路中待求電量的過程。
3.電路設計:在設定輸入信號或功率(能量)的條件下,欲在輸出端口產生給定的信號或功率(能量),而求解電路應有的結構及參數的過程。對于一個實際電路,電路分析的結果具有唯一性,而電路設計的答案一般具有多樣性。
二、電路中的主要物理量及參考方向
1.電流:電路中一個具有大小和方向的基本物理量,其定義為在單位時間內通過導體截面的電通量或電荷量。電流的大小即電流的強度,簡稱電流,其單位為安培(A)
在物理學中,規定電流的方向是正電荷運動的方向,即電流的真實方向。對任意假定的電流方向稱為電流的參考方向。
2.電壓:電路中一個具有大小和方向(極性)的重要物理量。電壓又叫做電壓差或電壓降,與電路中兩點有關。與電流的表示方式相似,用大寫字母U表示恒定的電壓(直流電壓),用小寫字母u表示電壓的瞬時值。
電壓大小規定:在電路中,單位正電荷經任意路徑由節點A運動到節點B電場力所做的功。電壓的單位為(V),做功的單位為焦耳(J)。電壓的方向稱為電壓極性,其定義為:如果該電場力做功的數值為正,則A,B兩節點之間電壓為正,在電路中,可以把任意一個節點選定為參考節點。
3.功率定義為單位時間內,電路元件上能量的變化量,是具有大小及正負值的物理量。單位為瓦特(W)在一個電路中,電源所產生的功率一定消耗在該電路的其他一些元件上,這就是電路中的功率平衡原理。
三、電路的基本元件 1. 電阻元件 2. 電容元件
3. 電感元件:實際電感器的理想化模型,它具有儲存磁場能量的功能 4. 電壓源:實際電源的一種抽象 5. 電流源:實際電源的一種抽象
實際的電壓源是由理想電壓源與一個內阻串聯構成的 實際的電流源是由理想電流源與一個內阻并聯構成的
6. 受控源:一種四端元件,由控制支路和受控支路兩部分組成
四、基爾霍夫定律
將元件的伏安關系用于電路分析,是電路分析方法中的一個著重點。在另一方面,電路元件只有通過某種連接方式相互連接時,才能組成一個完整的電路,基爾霍夫定律正是涉及這方面的內容。基爾霍夫定律僅與電路結構(即組成電路的節點數,支路數及各支路的關系)有關,而與具體電路元件本身具有何種伏安關系無關
電路分析方法的根本依據就在于:將元件的伏安關系與基爾霍夫定律這兩方面的約束巧妙地結合起來,形成對各種復雜電路的一般分析方法。
1. KCL指出:在電路中的任何一個節點,在任何時刻,流入(或流出)該節點的電流代數和為零。
2. KVL指出:在電路中的任何一個回路,在任何時刻,沿該回路繞行一周,該回路上所有支路的電壓降的代數和為零 KCL和KVL均只與電路結構有關,而與元件的伏安關系無關。對于基爾霍夫定律的應用還應注意以下問題:
(1)對于一個由n個節點組成的實際電路,電路分析理論指出:對于n個節點列寫KCL方程,其中只有一個由n-1個方程是獨立的。
(2)對由n個節點,b條支路組成的實際電路,電路理論指出,由KVL對電路中的所有回路可以列出b-(n-1)個獨立的方程式。
(3)基爾霍夫定律僅是電磁場理論中麥克斯韋方程的近似,如同經典力學中的牛頓定律乃是相對論力學定律的近似。在某些條件下,例如對微波電路中的空腔諧振器,就不能很好地應用基爾霍夫定律。
五、簡單電阻電路的分析方法
將電路元件的伏安關系與基樂霍夫定律相結合,就形成各種對電路分析的方法。1.二端網絡的等效概念
當電路中的某個部分,由一個或多個元件組成,但只有兩個端點(鈕)與電路中的其他電路部分(外電路)相連接時,則稱該電路部分為一個二端網絡
2.簡單電阻電路的等效變換計算方法
3.戴維南定理指出:一個由電壓源、電流源(本節僅包括受控源的情形)及電阻構成的二端網絡,可以用一個電壓源和一個電阻的串聯等效電路來等效
4.疊加定理:當電路由電阻、多個電壓源或電流源組成時,任何一個支路上的電壓或電流是各電源單獨作用時,在該支路上產生的電壓或電流之和。
六、簡單RC電路的過渡過程 本章小結:
一、電路是由電路元件按一定的連接方式組成的
元件的伏安關系(VAR)所約束的;基爾霍夫定律(KCL、KVL)是由電路結構所約束的。電路分析方法的實質是:將描述電路中具體元件特性的VAR和描述電路結構的KCL、KVL緊密地相結合,并形成各種具體的電路分析方法
二、電路中的主要物理量有電壓、電流及功率等
電壓及電流都是具有大小及方向的物理量,其參考方向的假設是進行電路分析的必要條件,但假設的任意性并不影響計算結果的正確性。
三、電路中的基本元件電阻R、電感L和電容C的伏安關系為uR=U·iR,uL=L·(diL/dt)和ic=C·(duc/dt)電容上的電壓及電感上的電流一般不會發生突變,在直流電路中,電容相當于開路,電感相當于短路
四、基爾霍夫定律
KVL(∑U=0)和KCL(∑i=0)應注意在列寫方程時有兩套正負符號的應用
五、對簡單電路的分析方法 1.等效變換的方法
(1)兩個二端網絡等效是指它們對于外電路進行分析時的作用是相同的(2)實際電壓源與實際電流源等效變換的關系為Rs=R’s,Us=IsRs(3)數個電流源并聯電路,按KCL可簡化為一個等效的電流源。數個電壓源串聯電路,按KVL可簡化為一個等效的電壓源(4)n個電阻串聯,等效電阻為R=R1+R2+R3+···+Rn;n個電阻并聯,等效電阻為R=R1//R2//R3//﹒﹒﹒//Rn(5)電壓源Us在串聯電阻R1,﹒﹒﹒,Ri,﹒﹒﹒,Rn中Ri上的分壓Ui為Us╳Ri/(R1+﹒﹒﹒Rn)2.戴維南定理,一個由線性元件構成的二端網絡可以等效為一個由電壓源Uoc和內阻Ro串聯的等效電路。求Uoc的方法是:將二端網絡對負載電路(外電路)開路,其所求出的開路電壓值即為Uoc。求Ro時,應該將二端網絡中的獨立電壓源等效為短路、獨立電流源等效為開路
3.疊加定理:一個由線性元件構成的電路中含有多個獨立電源時,在求解某個支路電壓、電流的過程中,可以讓這些電源分別單獨作用,再將每次作用的結果疊加。當電路中某些電壓源(或電流源)不作用時,應將其等效為短路(或開路)
六、簡單RC電路過渡過程
當RC電路中的電容C上儲存的電場能量開始累積或釋放時,電容處于充、放電狀態,因而電路也處于過渡過程(暫態)。電容C上的電壓不能突變,而是按指數規律變化的。
第二章半導體的基本器件
教學目標:
1. 了解PN結的單向導電原理 2. 熟悉二極管的伏安特性
3. 了解開關二極管,整流二極管,穩壓二極管的基本用途
4. 掌握三極管輸出特性曲線中的截止區,放大區和飽和區等概念 5. 熟悉熟悉對三極管開關電路工作狀態的分析方法 6. 熟悉三極管的主要參數
7. 熟悉MOS場效應管的分類及符號 8. 熟悉增強型NMOS管的特性曲線 9. 了解MOS場效應管的主要參數 教學重點及難點:
1. PN結的單向導電原理 2. 二極管的伏安特性
3. 三極管輸出特性曲線中的截止區,放大區和飽和區等概念 4. 三極管的主要參數 教學內容:
一、半導體二級管 1.半導體基本知識
(1)半導體的載流子------電子與空穴(2)N型和P型半導體(3)PN結的形成
(4)PN結的單向導電性 2.二極管符號及其主要參數(1)最大正向電流(2)反向擊穿電壓(3)反向電流
(4)最高工作頻率和反向恢復時間(5)溫度影響
3.二極管應用舉例:根據情況可把它視為一個理想開關:在導通時,視為“短路”或一個低值電阻,截止時,視為“開路” 4.穩壓管及其應用
穩壓管是一種特殊的二極管,是模擬電路中常用的一種元件。穩壓管正常工作在反向穿擊穿狀態
二、半導體三極管
1. 三極管的符號及其特性曲線:通常認為三極管是一種電流控制電流源型器件 2. 三極管的主要參數及應用舉例(1)共發射極電流放大系數(2)集電極----發射極擊穿電壓(3)集電極最大電流(4)最大功率(5)特征頻率
(6)集電極---發射極飽和壓降 3. 三極管的開關時間和極間電容 4. 三極管的共基極和共集電極電路
三、MOS場效應管 1. MOS管的分類
2. 增強型MOS管的特性曲線
3. MOS場效應管的主要參數和應用舉例(1)直流參數(2)交流參數(3)極限參數 本章小結:
一、半導體二級管是由P型和N型半導體組成的,其PN結具有單向導電性。二極管為硅管和鍺管兩種類型。硅管的導通電壓為0.5V,管子導通后管壓降約為0.6~0.8V;鍺管的導通電壓約為0.1V,管子導通后管壓降約為0.1~0.3V。二極管在模擬電路中常作為整流元件或非線性元件使用在數字電路中,常作為開關元件使用。
二、晶體三極管是一種電流控制電流源器件,其工作狀態分為截止區、放大區和飽和區。
三、MOS場效應管是一種電壓控制的電流源型器件。控制量取自G、S極電壓而不是電流 對于二極管、三極管及場效應管,都應掌握它們的特性曲線及主要參數
第三章開關理論基礎
教學目標
1. 掌握用二進制數和十六進制數表示任意整數和帶小數的數值 2. 熟悉二進制數與十進制數的轉換 3. 掌握編碼規則
4. 了解在二進制中,用原碼表示法和補碼表示法表示有符號的數 5. 掌握邏輯代數的與或非三種基本運算及其對應的三種門電路 6. 熟悉與非或非與或非異或和異或非等常用運算及其對應的門電路 7. 掌握邏輯代數的基本定律和規則
8. 掌握由真值表寫出標準與或表達式的熟悉邏輯代數法簡化邏輯函數的方法 9. 熟悉邏輯代數法簡化邏輯函數的方法 10. 掌握卡諾圖簡化邏輯函數的方法 教學重點及難點:
1.掌握用二進制數和十六進制數表示任意整數和帶小數的數值 2.掌握邏輯代數的與或非三種基本運算及其對應的三種門電路 3.熟悉與非或非與或非異或和異或非等常用運算及其對應的門電路
4.掌握由真值表寫出標準與或表達式的熟悉邏輯代數法簡化邏輯函數的方法 5.熟悉邏輯代數法簡化邏輯函數的方法 6.掌握卡諾圖簡化邏輯函數的方法
教學內容:
一、數制與編碼 1.數制
(1)二進制數(2)十六進制數
2.十進制數向二進制數的轉換(1)整數的數制轉換(2)純小數的數制轉換(3)帶小數的數制轉換
3.二-十進制碼:以四位二進制數表示一位十進制數的數制稱二-十進制。最常用的二-十進制是自然二-十進制
二、邏輯變量和邏輯代數的三種基本運算 1. 邏輯變量:邏輯代數的變量稱為邏輯變量 2. 基本的邏輯運算
(1)邏輯加(或運算)(2)邏輯乘(與運算)(3)邏輯反(非運算)
三、常見的邏輯門電路
1. 與非門:僅當所有輸入都為1時,輸出才為0,輸出便是1 與非門可以由一個與門后接一個非門構成
2.或非門:只要有一個輸入為1,輸出就為0;僅當所有輸入都為0時,輸出才為1 或非門可以由一個或門后接一個非門構成 3.與或非門
4.異或門:輸入信號不相同時,輸出為1;當兩路輸入信號相同時,輸出為0 5.異或非門:輸入信號相同時,輸出為1; 當兩路輸入信號不相同時,輸出為0
四、邏輯代數的基本定律和規則 1.基本定律(1)交換律(2)結合律(3)分配律(4)吸收律(5)0-----1律(6)互補律(7)重疊律(8)對合律(9)反演律 2.基本規則(1)代入規則(2)對偶規則(3)反演規則
五、常用公式
六、邏輯函數的標準形式 1.由真值表寫出邏輯表達式
邏輯表達式是用邏輯代數中的函數表示式描述了邏輯函數 2.最小項
最小項具有如下性質:(1)全體最小項之和1(2)任意兩個最小項之積為0(3)若兩個最小項之間只有一個變量不同(在一個最小項中是原變量,在另一個最小項中是反變量),其余各變量均相同,則稱這兩個最小項是相鄰項。
七、邏輯函數的代數化簡方法
八、邏輯函數的卡諾圖化簡方法 1. 卡諾圖
2. 利用卡諾圖進行邏輯化簡 3. 隨意項
4. 卡諾圖化簡法求最簡或---與表達式 本章小結:
一、本章首先介紹了常見的數制與編碼,討論了二進制數與十進制數的相互轉換,以及有符號二進制數的表示方法
二、邏輯代數是按一定邏輯規律進行運算的代數,它是分析和設計數字電路的數學工具。邏輯代數中的0和1不是表示數量的0和1,而是表示事物的兩個對立面。兩個具有同樣輸入變量的函數,只有對應任何一組輸入組合,兩個函數的值都相同,才稱這兩個函數相等的。邏輯代數和普通代數的運算規律是不同的。邏輯函數相等的概念也不同于普通代數的相等概念,其含義是完全不同的。
邏輯代數有三種基本運算(與、或、非),并可由相應的邏輯電路實現。應熟記邏輯代數的運算規則和常用公式
三、常用的手工邏輯函有選舉權化簡方法是代數法和卡諾圖法。對于四個和四個以下變量的函數用卡諾圖法可較快地得到最簡的邏輯表達式。化簡的目的是尋找用最少的硬件實現同樣功能的邏輯表達式。
第四章門電路
教學目標:
1. 了解TTL與非門,集電極開路門和三態門的工作原理,熟悉它們的功能及特點 2. 了解CMOS門電路的工作原理和主要特性參數
3. 熟悉各種邏輯系統在速度,功耗和抗干擾能力等方面的主要特點 4. 熟悉各種邏輯系統的主要參數的物理意義和數值的量級 教學重點及難點:
1. TTL與非門,集電極開路門和三態門的工作原理,熟悉它們的功能及特點 2. CMOS門電路的工作原理和主要特性參數
3. 熟悉各種邏輯系統在速度,功耗和抗干擾能力等方面的主要特點 4. 熟悉各種邏輯系統的主要參數的物理意義和數值的量級 教學內容:
一、數字集成電路的特點及分類 數字集成電路的特點與分類
數字集成電路目前的主要制作材料是硅,按其內部有源器件的不同可分為兩類,一類為雙極型晶體管集成電路;另一類為絕緣柵場效應管集成電路,或稱金屬---氧化物---半導體集成電路
數字集成電路按其集成度可分為:小規模集成;中規模集成;大規模集成和超大規模集成等
具體到數字電路中,常把邏輯0對應著低電位;邏輯1對應著高電位,并將這種約定稱為正邏輯。若把邏輯0對應高電位;邏輯1對應著低電位,則稱為負邏輯約定。
二、晶體管-晶體管邏輯電路
1.最簡單的與門、非門和與非門電路(1)二極管與門(2)三極管非門
(3)晶體管與非門:利用二極管與門可構成一個與非門電路 2.TTL與非門
3.TTL門的主要參數(1)空載功耗(2)傳輸特性
(3)傳輸延時和速度---功耗積
(4)扇出系數:一個門能夠驅動同類型門的個數 4.肖特基TTL電路
5.可以線或的TTL門:兩個TTL門的輸出端是不可并聯使用的,應注意普通TTL門的輸出端也不可短接到地或者電源上(1)集電極開路門(2)三態TTL門
三、CMOS邏輯電路 1. CMOS反相器 2. CMOS傳輸門 3. CMOS邏輯門 4. CMOS三態門
四、數字集成電路的正確使用 1. 不同邏輯系列的配合問題(1)邏輯電位的配合
(2)驅動能力的配合
2.閑置輸入端的處理:不使用的閑置輸入端,應按邏輯關系連接適當的邏輯電位(電源或地電位)本章小結:
一、本章介紹了TTL和CMOS兩種數字電路。邏輯電路在選用時,應注意的主要參數有:邏輯電平UH和UL、閾值電壓UTH、噪聲容限UNL和UNH、傳輸延時Tpd、功耗P和扇出系數No
二、本章介紹了三態門和數據總線的概念,這在數字系統中是經常會遇到的,應學會使用三態門。
第五章組合邏輯電路
教學目標
1. 掌握組合邏輯電路的特點和分析方法
2. 學會根據文字描述的設計要求列出相應組合邏輯電路的真值表 3. 熟悉組合邏輯電路的設計方法 4. 了解競爭和冒險問題
5. 熟悉編碼器的邏輯功能,工作原理和應用 6. 熟悉譯碼器的邏輯功能,工作原理和應用 7. 熟悉多路選擇器的邏輯功能,工作原理和應用 8. 熟悉數值比較器的邏輯功能,工作原理和應用 9. 掌握全加器的設計 10. 掌握逐位進位加法器的設計 11. 了解超前進位加法器的工作原理 教學難點及重點:
1. 組合邏輯電路的特點和分析方法
2. 根據文字描述的設計要求列出相應組合邏輯電路的真值表 3. 組合邏輯電路的設計方法
4. 數值比較器的邏輯功能,工作原理和應用 5. 全加器的設計 教學內容:
一、組合邏輯電路的特點
數字邏輯電路可分為兩類。一類是邏輯電路的輸出只與當時輸入的邏輯值有關,而與輸入的歷史情況無關,迷類邏輯電路叫做組合邏輯電路。另一類邏輯電路的輸出不僅和當時的輸入邏輯值有關,而與電路以前曾輸入過的邏輯值有關,這類邏輯電路叫做時序邏輯電路
二、組合邏輯電路的分析
分析組合邏輯電路的步驟如下:
1. 電路中每個門的輸出標以不同的符號 2. 先求每個門輸出的邏輯表達式
3. 選代各邏輯表達式,并進行化簡,直到求出電路輸出的邏輯表達式,使其僅是電路輸入變量的函數 4. 填寫真值表
三、組合邏輯電路的設計
設計電路的過程恰好與分析電路的過程相反
四、組合邏輯電路中的競爭和險象
1.競爭和險象:這種時差引起的現象稱為競爭。競爭的結果若導致險象發生,并造成錯誤的后果,則這種競爭稱為臨界競爭;若競爭的結果不導致險象發生,或雖有險象發生,但不影響系統的工作,則稱這種競爭為非臨界競爭。組合邏輯電路的險象從波形上可分為靜態險象和動態險象。
五、常見的組合邏輯電路 1.編碼器和優先編碼器(1)互斥輸入的編碼器(2)優先編碼器
2.譯碼器的功能:將給定的輸入碼組進行翻譯,變換成對應的輸入信號,對每一種可能的輸入組合,一個且僅一個輸出信號為有效電位,有時將一種輸入代碼變換成另外一種形式的輸出,也稱為譯碼(1)二進制譯碼器(2)數字顯示譯碼器
3.多路選擇器:又叫數據選擇器 4.數值比較器
(1)一位二進制數的比較(2)兩位二進制數的比較
5.加法器(1)全加器
(2)逐位進位加法器(3)超前進位加法器
六、中規模集成組合邏輯電路及應用 1. 中規模集成譯碼器 2. 中規模集成多相選擇器(1)中規模集成多路選擇器
(2)用多路選擇器實現邏輯函數 本章小結:
一、組合邏輯電路是最常見的邏輯電路,其特點是電路的輸出僅與該時刻邏輯值有關,而與電路曾輸入過什么邏輯值無關。組合邏輯電路中沒有反饋回路
二、組合邏輯電路的分析是較簡單,目的是由邏輯圖求出對應的真值表。組合邏輯電路的設計是分析的逆過程,目的是由給定的任務列出真值表,直至畫出邏輯圖
三、競爭和險象是實際工作中經常遇到的重要問題,它們是由器件的延時造成的。組合邏輯電路的險象是過渡性的,不會影響穩定值的正確性
四、本章著重討論了幾種常見的組合邏輯電路:編碼器、譯碼器、多路選擇器、數值比較器和加法器。介紹了這些電路的功能、工作原理和應用。并給出了一些典型、中規模集成的組合邏輯電路。通過上述電路的討論,進一步學習組合邏輯電路的分析和設計方法
第六章時序邏輯電路
教學目標:
1. 掌握RS觸發器,D解發器,JK觸發器的邏輯功能和描述方法
2. 掌握常用的標準中規模寄存器,移位寄存器和計數器的邏輯功能及使用方法 3. 熟悉異步置位,復位端的作用 4. 熟悉寄存器的并行送數方式 5. 熟悉移位寄存器的工作原理
6. 熟悉同步二進制及任意進制計數器的分析方法 7. 熟悉同步時序邏輯電路的特點和分析方法 8. 了解各種觸發器的工作原理
9. 了解不同結構的觸發器在使用時,對激勵信號在時間上的限制 10. 了解多諧振蕩器,單穩態觸發器,施密特觸發器的工作原理,主要參數和用途 教學重點及難點:
1. RS觸發器,D解發器,JK觸發器的邏輯功能和描述方法 2. 異步置位,復位端的作用
3. 同步二進制及任意進制計數器的分析方法 4. 同步時序邏輯電路的特點和分析方法 教學內容:
一、時序邏輯電路的特點
1. 時序邏輯電路的特點:其任意時刻的輸出狀態不僅取決于該時刻的輸入狀態,而且還與信號作用前的電路狀態有關 2. 時序電路邏輯功能描述方法
二、觸發器:是具有記憶功能的基本單元電路,它能存儲一位二進制代碼,是組成時序電路必不可少的重要組成部分 觸發器具有以下基本特點:
(1)具有兩個穩定的狀態,能存儲一位二進制信息(2)根據不同的輸入,可以置成0或1狀態
(3)當輸入信號消失后,被置成的狀態能保存下來 1.基本RS觸發器
(1)電路結構及邏輯符號(2)工作原理
(3)基本RS觸發器的動作特點 2.門控RS觸發器和D鎖存器(1)門控RS觸發器(2)D鎖存器 3.主從型觸發器
(1)主從型RS觸發器
(2)主從型JK觸發器
(3)主從型觸發器的動作特點 4.邊沿觸發型觸發器(1)電路結構(2)工作原理
(3)具有異步復位、置位功能和多輸入端的維持阻塞D觸發器(4)邊沒觸發型觸發器的動作特點 6.觸發器的邏輯功能及其描述方法(1)觸發器的邏輯功能及其描述方法(2)觸發器電路結構和邏輯功能的關系 7.觸發器的選擇與使用
三、時序邏輯電路的一般分析方法
根據組成時序電路的各個觸發器的動作是否受同一個CP信號控制而同時動作,將時序電路分為同步和異步兩種類型:同步時序電路是指組成時序電路的各個觸發器在同一CP信號作用下同時動作,而異步時序電路是指組成時序電路的各個觸發器并不在同一個時鐘信號控制下同時動作。
1.同步時序電路的一般分析方法:時序電路的分析就是從邏輯圖求出給定時序電路的功能,一般用狀態表(又稱狀態轉換表)或狀態圖來表示。
已經介紹了描述時序電路邏輯功能需用驅動方程、輸出方程和狀態方程。驅動方程就是存儲電路(觸發器)輸入函數的表達式,輸出方程就是時序電路輸出函數的表達式,狀態方程就是反映觸發器次態同現態和輸入之間關系的表達式,它是將觸發器的驅動方程代入特性方程得到的。(1)分析方法
? 根據給定邏輯圖
? 將各個觸發器的驅動方程代入觸發器的特性方程得到所分析電路中各觸發器的狀態方程組
? 假設現態和輸入,依次代入各個觸發器的狀態方程組和輸出方程進行計算,求出次態和現在的輸出,列出狀態表 ? 畫出狀態圖 ? 說明功能(2)說明功能
2.用觸發器構成的異步時序電路的一般分析方法
四、常見的時序邏輯電路
1. 寄存器:是一個重要的數字部件,可以用來存放數據、信息等。一個觸發器可以存儲一位二進制代碼,n個觸發器組成的寄存器可以存放n位的二進制代碼
2. 移位寄存器:除了具有存儲代碼的功能外,還能在移位脈沖的作用下將數碼左移(使寄存器中數據的各位依次向左移一位)或右移(使寄存器中數據的各位依次向右移動一位)。移位寄存器不僅可以用來存儲代碼,而且還可以用來實現數據的串行---并行轉換、并行---串行轉換、數據的處理等。(1)單向移位寄存器(2)雙向移位寄存器 3. 計數器
(1)計數器的特點和分類(2)同步二進制加法計數器
(3)中規模集成二進制計數器簡介(4)同步十進制加法計數器
(5)中規模集成十進制計數器簡介(6)中規模集成計數器的應用(7)移位寄存器型計數器
五、脈沖波形的產生和整形 1. 概述
(1)矩形脈沖的性能參數(2)施密特觸發器(3)單穩態觸發器(4)多諧振蕩器
2.555定時器及其組成的脈沖產生和整形電路(1)555定時器及其功能
(2)用555定時器構成施密特觸發器(3)施密特觸發器的特點和應用(4)用555定時器構成單穩態觸發器
(5)單穩態觸發器的特點及其應用(6)用555定時器構成多諧振蕩器 3.由門電路構成的脈沖產生和整形電路(1)施密特觸發器(2)單穩態觸發器(3)多諧振蕩器
4.集成施密特觸發器和單穩態觸發器 本章小結:
一、觸發器是時序邏輯電路的基本單元電路,它和門電路結合可構成具有各種功能的時序邏輯電路。觸發器按結構可分成基本(RS)觸發器、門控(RS、D)觸發器、主從結構(RS、JK)觸發器和邊沿(D、JK)觸發器。由于結構不同,它們狀態轉換的特點也不同
同一電路結構類型的觸發器可以有不同邏輯功能的觸發器,同一邏輯功能的觸發器可以用不同結構的觸發器來實現。不同結構的觸發器具有不同的觸發條件及動作特點,在選用觸發器時,不僅需要知道它的邏輯功能,還必須了解它的結構類型
二、常見的時序邏輯電路有寄存器、移位寄存器、計數器和順序脈沖發生器等。根據組成時序電路中各個觸發器動作時刻與CP在時間上的關系,可分為同步時序電路和異步時序電路
寄存器屬較簡單的時序電路,有送數控制端和數據輸入端,用于寄存二進制代碼;移位寄存器有串行輸入、輸出端、并行輸出端和移位脈沖端,可實現數據的移位等功能;計數器的主要用途一是對輸入脈沖個數進行累計計數,二是對周期性輸入脈沖信號進行分頻等。計數器按計數方式可分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器,按計數長度(循環模數)可分為二進制計數器,十進制計數器和N進制計數器;常用的集成計數器芯片多為二進制計數器和十進制計數器,用它可方便地組成任意進制計數器。級聯法可擴展計數器的位數,置數法適用于從任意數開始計數的任意進制計數器
寄存器、移位寄存器、計數器和順序脈沖發生器等時序電路部件可由觸發器和門電路組成,也有專用TTL型和CMOS型中規模集成電路芯片。
三、在數字系統中,常需要一定幅度和寬度的矩形脈沖。獲得矩形脈沖的方法通常有兩種,一是由脈沖振蕩器直接產生,二是用脈沖整形電路將非矩形脈沖變換成符合要求的矩形脈沖。
施密特觸發器是一種脈沖整形電路,它的電壓傳輸特性是一條具有滯回特性的曲線,即觸發器輸出由低電位變為高電位和由高電位變為低電位所對應的閾值電壓是不同的。施密特觸發器可對輸入波形進行變換和整形。回差電壓、閾值電壓是其主要參數。單穩態觸發器是一種脈沖整形回路,多用于脈沖波形的整形、延時和定時。它有一個穩態和一個暫穩態,穩態到暫穩態的轉換靠外觸發脈沖的作用,暫穩態維持一段時間后自動返回穩態,暫穩態維持時間的長短由定時元件R、C決定,與觸發脈沖無關。脈沖寬度和恢復時間是單穩態觸發器的主要參數
多諧振蕩器是一種脈沖產生電路,它不需要外加輸入信號,而使電路能夠周而復始地振蕩,電路必須接成正反饋;多諧振蕩器沒有穩定狀態,只有兩個暫穩態,暫穩態時間的長短取決于定時元件RC的充放電時間。振蕩周期T是多諧振蕩器的主要參數 555定時器是一種多用途的單片集成電路,利用它可以方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器等。脈沖產生和整形電路也可由門電路外接電阻、電容等元器件組成。
第七章存儲器和可編程邏輯器件
教學目標
1. 了解RAM存儲器的整體結構
2. 了解MOS型SRAM和DRAM存儲單元的工作原理,SRAM和DRAM的優缺點 3. 掌握存儲器容量擴展的方法 4. 掌握ROM的編程方法 5. 掌握PAL的編程方法
6. 了解大容量可編程邏輯器件及其使 教學重點及難點:
1. 存儲器容量擴展的方法 2. ROM的編程方法 教學內容:
一、隨機存取存儲器
隨機存儲器:是電子計算機中的重要部件,它能夠存儲數據、指令和中間運算結果等。隨機存取存儲器的“存取”系指RAM具有將信息寫入存儲器,也具有從RAM中將其所存的信息讀出來的功能。RAM只具有記憶作用的,屬于時序邏輯電路。1.RAM的結構和參數(1)靜態RAM(2)動態RAM 2.RAM的容量擴展(1)位擴展(2)字擴展
(3)字位擴展
二、只讀存儲器
只讀存儲器:在工作時,只能進行讀出操作,而不能進行寫入操作。當只讀存儲器的地址碼輸入端給定一個地址碼后,便可在它的數據輸出端得到一個事先在其內部存入的確定數據。主要是由地址譯碼器、存儲單元矩陣和輸出電路。根據編程方式的不同,可將ROM分為三類:內容固定的、一次性編程的和可多次編輯的ROM 1. 或門和或非門電路 2. 內容固定的只讀存儲器 3. 可編程只讀存儲器 4. 可抹可編程只讀存儲器 5. 電抹可編程只讀存儲器
三、可編程邏輯器件 1. 可編程陣列邏輯 2. 通用陣列邏輯 本章小結:
一、本章首先介紹了RAM的結構、SRAM和DSAM存儲單元,以及RAM的容量擴展方法,繼而討論了ROM,介紹了掩模編程的ROM、PROM、EPROM EEPROM和Flash存儲器。
二、在數字系統中,目前常采用PLD器件,特別是可由用戶自行編程的PLD器件。PAL、PLA和ROM適于實現
第八章數字系統基礎
教學目標
1. 了解數字系統的一般結構及描述方法 2. 了解VHDL語言 教學重點及難點:
1. 數字系統的一般結構及描述方法 教學內容:
一、數字系統的特點
二、數字系統的表示方法和硬件描述語言
三、有限狀態機舉例 本章小結:
一、本章介紹了數字系統設計的一些基本問題,盡管設計工作有一定的規律可循,但是數字系統的設計仍需要設計者的經驗和創造性的工作
二、本章首先介紹了數字系統的特點、設計的表示方法,以及VHDL是如何對一個電路進行描述的。最后介紹了一個交通燈控制器的實例
三、本章是本書的最后一章,它是全書的一個小結,它說明了前面各章的地位、相互之間的關系,并使讀者對數字系統有一個基本的了解,為進一步學習通用或專用數字系統打下基礎。