第一章电路分析的基础知识

第一章电路分析的基础知识 • 重、难点 • 1关联参考方向 • 2基尔霍夫定律 • 3戴维南定理 • 4叠加原理

一.电路的基本物理量 1、电流：具有大小和方向的物理量。 2、电压：具有大小和参考极性的物理量 3、关联参考方向：电压的参考极性与电流的参考方向相一致的情形

二.电路的基本元件及伏安关系

三. 基尔霍夫定律 • 1基尔霍夫电流定律 2基尔霍夫电压定律

四.简单电阻电路的分析方法

戴维南定理

叠加原理 • 戴维南及叠加定理适用的条件：线性电路

第二章半导体基本器件 • 1．PN结的伏安特性 • 2掌握双极型晶体三极管三个工作区的特点及参数；

一．PN结的伏安特性 • 1．PN结的伏安特性 • PN结的伏安特性描述了PN结两端电压u和流过PN结电流i之间的关系。图2.1 是PN结的伏-安特性曲线。（1）当外加正向电压较小（uIUON）时，外电场不足以克服PN结内电场对多子扩散所造成的阻力，电流i几乎为0，PN结处于截止状态； • （2）当外加正向电压uI大于UON时，正向电流i随u的增加按指数规律上升且i曲线很陡。 • （3）当外加反向电压（u<0）时，反向电流很小, 几乎为0，用IR表示； • （4）当u  U(BR)时,二极管发生电击穿,u稍有增加,i急剧增大, u  UBR。 • 把PN结外加正向电压导通、外加反向电压截止的性能称作单向导电特性.UON称作导通电压，也叫开启电压, U(BR)称作反向击穿电压，IR称作反向电流。

双极型三极管及其三种工作状态 把IB=0这条曲线以下部分称为截止区,此时,三极管各极电流iBiC0,对应三极管截止的条件是uBE<Uon=0.5V；在特性的中间部分,曲线是一族近似水平的直线,这个区域称为放大区,此时,Ic=IB, 对应三极管放大的条件是uBEUon=0.5V. uBC<0V；把输出特性靠近纵轴的上升部分,对应不同的IB值的各条曲线几乎重叠在一起的区域称为饱和区,此时,UC E UC ES,对应三极管饱和的条件是uBE0.7V. uBC>0V。

第三章开关理论基础 • 1掌握逻辑函数的几种常用表示方法（布尔代数表达式、真值表、逻辑图、卡诺图、波形图）； • 2掌握与、或、非、与非、与或非、异或、异或非（同或）逻辑关系及其对应逻辑图符。 • 3熟悉二进制数、十六进制数、十进制数的计数规律与转换方法，BCD码的编码方法； • 4熟悉布尔代数基本定律与基本运算规则； • 5掌握逻辑函数的两种化简方法。

一数制与码制 • 数制即计数体制,它是按照一定规律表示数值大小的计数方法。日常生活中最常用的计数体制是十进制,数字电路中最常用的计数体制是二进制。 • 在数字电路中,常用一定位数的二进制数码表示不同的事物或信息,这些数码称为代码,编制代码时要遵循一定的规则,这些规则叫码制。

（二）不同数制之间的相互转换 • 1．二进制数转换成十进制数 • 二进制数转换成十进制数的方法是：按权展开，将各位数相加。 • 2．十进制数转换成二进制数 • 十进制数转换成二进制数的方法是：整数部分采用基数除法（除2取余法）,小数部分采用基数乘法（乘2取整法）

（四）逻辑代数的三种基本运算和常见的逻辑门电路（四）逻辑代数的三种基本运算和常见的逻辑门电路 • 与 • 或 • 非 • 与非 • 或非 • 与或非 • 异或 • 异或非 • 逻辑表达式 • F=A B • F=A+B • F=A • F=A B • F= A+B • F=AB+CD • F=AB+AB • =AB • F=A B+AB • = AB • 逻辑符号 • 见教材附录4

（五）布尔代数的基本定律和规则 • 1．基本定律（公式）见表3.2。 • 2．基本规则有： • （1）代入规则:在任何一个逻辑等式F中,如果将等式两边出现的所有同一变量都用一个函数代替,则等式依然成立. • （2）反演规则:对于任何一个函数式F,若将式中所有的“.”换成“+”,“+”换成“.”,“1”换成“0”,“0”换成“1”,“原变量”换成“反变量”,“反变量”换成“原变量”,得到的表达式就是F的反函数 F . • （3）对偶规则: 对于任何一个函数式F,若将式中所有的“.”换成“+”,“+”换成“.”,“1”换成“0”,“0”换“1”,得到一个新的表达式F,,F和F,互为对偶式. 3．常用公式有：（1）A B + A B = A ，可以把此式称作合并项法（2）A+AB =A+B，可以把此式称作消去法（3）AB+AC+BC = AB+AC+BC（A+A）= AB+AC+ A BC+A BC • = AB+AC • 可以把此式称作消项法（4） AB+AB =AB+AB ，此式说明了异或的反等于异或反（同或），同理，同或的反等于异或。

（七）逻辑函数的卡诺图化简法 • 1．最小项及其性质 • 任意两个最小项之积为0； • 全体最小项之和为1； • 若两个最小项之间只有一个变量不同，其余各变量均相同，则称这两个最小项为相邻项。 • 2．卡诺图及卡诺图合并最小项 • （1）卡诺图及其性质 • 卡诺图是最小项的一种方格图，逻辑相邻项（2）卡诺图合并最小项 •  用卡诺图表示逻辑函数 卡诺图合并最小项

（七）逻辑函数的卡诺图化简法（续） 3．卡诺图化简逻辑函数用卡诺图化简逻辑函数的一般步骤是：  根据变量数画出变量卡诺图；  在函数包含的最小项方格中填“1”，其余方格填“0”或可不填，作出函数卡诺图； 合并相邻项； 写出最简与-或表达式为了得到最简逻辑表达式又不漏项，一般来说，合并最小项时要注意以下几点： 合并最小项的个数必须符合2n个(n = 0,1,2,)； 每个圈尽可能大，使化简后乘积项含因子最少； 每个圈中至少有一个最小项仅被圈过这一次，以避免出现多余项； 用最少的圈覆盖函数的全部最小项，使乘积项的个数最少又不漏项。

第四章门电路 • 掌握常用TTL集成门（例如与非门、三态门）的主要特性参数与使用方法；

第六章时序逻辑电路 • 掌握基本(RS)触发器、时钟(RS、D)触发器、边沿(JK、D)触发器的功能； •  掌握常用标准中规模寄存器、移位寄存器、计数器的逻辑功能与使用方法； •  熟悉同步时序逻辑电路的特点与分析方法； •  熟悉由门电路组成的多谐振荡器的原理，了解单稳态触发器、施密特触发器的功能和用途。

基本RS触发器门控RS触发器 • 1．基本RS触发器的特点 •  具有置0 、置1 和保持功能； •  输入信号 R 、S 是直接加在输出门的输入端，因此，在输入信号的全部作用时间内，它都将直接控制和改变输出端的状态； •  基本RS触发器的输入信号是一组有约束的变量，使用触发器时，应遵守约束方程。 • 2．门控RS触发器的特点 •  具有置0 、置1 和保持功能； • 当控制信号E=0 时：Qn+1 =Qn，触发器保持原态不变；当控制信号E=1 时：实现基本RS触发器功能； • 在控制信号的有效期内，输入都将直接控制和改变输出端的状态； • 输入信号是一组有约束的变量。

3．D锁存器的特点 • 具有置0 、置1 功能； •  控制信号E=0 时：Qn+1 =Qn，具有保持功能，E=1 时：Qn+1 =D（接受D信号）； •  由于D锁存器只有一个输入信号，解决了RS触发器输入信号间有约束的问题； •  在E=1的全部作用时间里，输入信号D的变化都将引起触发器输出状态的变化，若输入信号在E有效期间多次变化，触发器的输出也将随之多次变化。

4主从型（JK）边沿型D触发器 • 4．主从型（JK）触发器的特点 •  具有置0、置1、保持和翻转功能 •  触发器分两步动作，在CP＝1期间，主触发器接收J、K输入信号，从触发器保持原态不变；当CP下降沿到来时，从触发器按主触发器接收的状态变化，以确定输出的状态。 • 5．边沿型D触发器的特点 •  具有置0和置1的功能； •  触发器的次态仅取决于CP触发沿到达时输入信号的逻辑状态。

（二）具有异步置位、复位功能的触发器 • 图6.1是具有异步置位、复位功能触发器的逻辑符号。 • 当RD=0（SD=1）时，Qn+1=0，异步复位，把RD端称为异步复位端； • 当SD=0（RD=1）时：Qn+1=1，异步置位，把SD端称为异步置位端。 • 它们都是低电平有效的。

（四）同步时序电路的一般分析方法 • 步骤进行： • （1）根据给定的逻辑图，写出组成时序电路的各个触发器的驱动方程（即每个触发器输入信号的表达式）和输出方程； • 因为是同步时序电路，各个触发器的动作在同一个CP作用下，分析过程中不必单独考虑每个触发器的时钟条件。 • （2）将各个触发器的驱动方程代入触发器的特性方程得到触发器的状态方程组； • （3）假设现态，依次代入各个触发器的状态方程组进行计算，求出次态； • （4）列状态转换表，画出状态转换图； • （5）说明功能。

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