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依据劳动和社会保障部制定的《国家职业标准》要求编写国家职业资格培训教材技能型人才培训用书电子技术基础第一章第一章电子技术基础第一章电子技术基础培训学习目标了解集成运算放大器和线性集成直流稳压电源应用知识；熟悉开关稳压电源的原理及应用；熟悉常用集成门电路；掌握典型组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计；掌握数字电路设计方法和步骤。第一章电子技术基础第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路二、组合逻辑电路三、时序逻辑电路四、数字电路的设计方法复习思考题第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路二、线性集成稳压电源三、开关稳压电源目录第一章电子技术基础集成运算放大器（简称集成运放）是一个高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路定义：（1）开环差模电压放大倍数（2）输入失调电压（3）输入失调电流（4）输入偏置电流（5）最大差模输入电压（6）最大共模输入电压（7）差模输入电阻（8）输出电阻（9）共模抑制比1.集成运算放大器主要参数在能够满足设计要求时，应尽量选择通用型集成运放，然后再挑选开环增益、输入阻抗、共模抑制比高且输出电阻、输入失调电流、输入失调电压小的集成运放。2.集成集成运算放大器的选择第一章电子技术基础第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路在能够满足设计要求时，应尽量选择通用型集成运放，然后再挑选开环增益、输入阻抗、共模抑制比高且输出电阻、输入失调电流、输入失调电压小的集成运放。2.集成集成运算放大器的选择（1）集成运算放大器性能的扩展1）提高输入电阻。3.集成运算放大器的使用图1-1第一章电子技术基础第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路3.集成运算放大器的使用2）提高带负载能力②同时扩大输出电压和输出电流①扩大输出电流图1-2图1-3第一章电子技术基础第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路（2）集成运算放大器的保护1）电源接反保护。3.集成运算放大器的使用2）输入保护。图1-4图1-5第一章电子技术基础第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路3）输出保护。3.集成运算放大器的使用4.集成运算放大器的典型应用（1）比例积分调节器图1-6图1-7第一章电子技术基础第一节模拟电子技术一、集成运算放大电路第一节模拟电子技术（2）电压比较器4.集成运算放大器的典型应用如果参考电压UR=0，则输入电压ui每次过零时，输出就要产生突变，这种比较器称为过零比较器。图1-9图1-10第一章电子技术基础第一节模拟电子技术二、线性集成稳压电源第一节模拟电子技术1.三端固定输出集成稳压器三端固定输出集成稳压器有CW7800系列（正电压）和CW7900系列（负电压）。（1）内部电路结构图1-13图1-14第一章电子技术基础第一节模拟电子技术二、线性集成稳压电源第一节模拟电子技术1.三端固定输出集成稳压器（2）集成稳压电路的应用1）基本应用电路。2）输出正、负电压的电路。图1-15图1-16第一章电子技术基础第一节模拟电子技术二、线性集成稳压电源1.三端固定输出集成稳压器3）恒流源电路。2.三端可调输出集成稳压器集成电路加少量外部元器件即可组成输出电压可调的稳压电路。常用的型号有CW117/CW217/CW317系列（正电压），CW137/CW237/CW337系列（负电压）。图1-17图1-18第一章电子技术基础2.三端可调输出集成稳压器第一节模拟电子技术二、线性集成稳压电源三端可调输出集成稳压器基本应用电路。图1-19第一章电子技术基础1.开关稳压电源的特点和分类第一节模拟电子技术三、开关稳压电源（1）开关稳压电源的特点1）效率高。2）电源体积小，重量轻。3）稳压范围宽。4）纹波和噪声较大。5）线路结构比较复杂。（2）开关稳压电源的分类1）按开关调整管与负载之间的连接方式分为：串联型开关稳压电源、并联型开关稳压电源。2）按开关器件的励磁方式分为：自励式开关稳压电源和他励式开关稳压电源。3）按稳压控制方式分为：脉冲宽度调制（PWM）方式，即周期恒定，改变脉冲宽度。第一章电子技术基础第一节模拟电子技术三、开关稳压电源2.开关稳压电源的工作原理（1）串联型开关稳压电源图1-20图1-21第一章电子技术基础第一节模拟电子技术三、开关稳压电源2.开关稳压电源的工作原理（2）并联型开关稳压电源3.集成开关稳压电源的应用特点目前开关稳压电路有两种方式：一种是单片的脉宽调制器，和外接开关功率管组成开关稳压电路，应用比较灵活，但电路较复杂；另一种是脉宽调制器和开关功率管集成在同一芯片上，组成单片集成开关稳压电路，电路集成度高，使用方便。图1-22第一章电子技术基础第一节模拟电子技术三、开关稳压电源3.集成开关稳压电源的应用特点图1-23第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路数字集成电路按其内部有源器件的不同可以分为两大类：一类为双极型晶体管集成电路（TTL电路）；另一类为单极型集成电路（MOS管组成的电路）。1.TTL集成逻辑门电路（1）TTL与非门1）TTL与非门的工作原理2）TTL与非门的工作速度图1-25图1-26第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路1.TTL集成逻辑门电路（2）集电极开路与非门（OC门）1）集电极开路与非门的工作原理图1-27第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路1.TTL集成逻辑门电路2）OC门的应用用OC门实现线与驱动显示器OC门实现电平转换图1-28图1-29图1-30第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路1.TTL集成逻辑门电路（3）与或非门（4）三态输出门图1-31图1-32第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路2.CMOS集成逻辑门（1）CMOS反相器（2）CMOS与非门图1-33图1-34第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路2.CMOS集成逻辑门（3）CMOS或非门（4）CMOS传输门图1-35图1-36第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路2.CMOS集成逻辑门（5）CMOS三态门（6）CMOS异或门图1-37图1-38第一章电子技术基础第二节数字电子技术一、集成门电路3.复合门电路除了上述介绍的逻辑门电路外，还有或非门、异或门、同或门等，表1-3是基本门和常用复合门的逻辑符号、逻辑表达式、及逻辑功能。第一章电子技术基础第二节数字电子技术二、组合逻辑电路1.组合逻辑电路的分析方法（1）分析步骤1）根据给定的逻辑电路写出输出逻辑表达式。2）列出逻辑函数的真值表3）根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。（2）分析举例1）写出输出逻辑表达式。2）列出逻辑函数的真值表。3）分析逻辑功能。图1-39第一章电子技术基础第二节数字电子技术二、组合逻辑电路2.组合逻辑电路的设计方法（1）设计步骤1）分析设计要求，列出真值表。2）根据真值表写出输出逻辑表达式。3）对输出逻辑函数进行化简。4）根据最简输出逻辑表达式画逻辑图。（2）设计举例设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时，多数人同意，提案通过，同时A具有否决权。用与非门实现。1）分析设计要求，列出真值表。设A、B、C同意提案用1表示，不同意用0表示，Y为表决结果，提案通过为1，通不过为0。2）将输出逻辑函数化简，变换为与非表达式。3）根据输出逻辑表达式画逻辑图。第一章电子技术基础第二节数字电子技术二、组合逻辑电路3.组合逻辑电路中的竞争冒险（1）竞争冒险现象及其产生的原因（2）冒险现象的判别（3）消除冒险现象的方法1）增加多余项。2）加封锁脉冲。3）加选通脉冲。4）接入滤波电容。5）修改逻辑设计。图1-42第一章电子技术基础第二节数字电子技术三、时序逻辑电路1.同步时序逻辑电路的分析方法（1）分析步骤1）写出电路输出、驱动及状态方程。2）列出状态转换真值表。3）说明逻辑功能。根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。4）画出状态图和时序图。（2）分析举例1）写出电路输出、驱动及状态方程。2）列出状态转换真值表。3）说明逻辑功能。4）画出状态转换图和时序图。图1-43第一章电子技术基础第二节数字电子技术三、时序逻辑电路2.同步时序逻辑电路的设计方法（1）设计步骤1）根据设计要求，设定状态，画出状态转换图。2）进行状态化简，即合并重复状态。3）状态分配，列出状态转换编码表。4）选择触发器的类型，求出状态方程、驱动方程和输出方程。5）画出最简逻辑电路图。6）检查电路有无自启动能力。第一章电子技术基础第二节数字电子技术三、时序逻辑电路2.同步时序逻辑电路的设计方法（2）设计举例设计一个脉冲序列为10100的序列脉冲发生器。1）根据设计要求可推断出电路应有5个状态，它们分别用S0，S1，S2，S3，S4表示2）状态分配，列出状态转换编码表。3）选择触发器类型，求输出方程、状态方程和驱动方程。4）画出产生脉冲序列为10100的序列脉冲发生器。5）检查电路有无自启动能力。第一章电子技术基础第二节数字电子技术四、数字电路的设计方法1.设计方法和步骤（1）明确电路的总体方案（2）把总体方案分割成若干独立的子功能部件（3）设计各子功能部件（4）将各功能部件组装成数字电路第一章电子技术基础第二节数字电子技术四、数字电路的设计方法2.设计举例（1）设计要求1）当接通电源时指示灯立即亮。2）比赛开始时，参赛双方应轮流掀动2个按钮，规定每次最少掀1次，最多掀3次，并使两个参赛者所掀的次数累计起来，显示器应随时显示累计的数值，谁先抢到21谁就得胜。当显示器显示21时，电子玩具应立即发出鸣叫声。3）鸣叫电路可根据自己的兴趣设计。4）要求具体复位功能。第一章电子技术基础第二节数字电子技术四、数字电路的设计方法2.设计举例（2）总体方案设计1）计数电路。2）代码变换电路。3）译码及显示电路。4）计数脉冲源。5）门控电路。6）鸣叫电路。（3）各独立功能部件的设计1）计数电路的设计。2）计数脉冲电路的设计。3）代码变换电路的设计。5）鸣叫电路的设计。6）门控电路的设计。图1-48第一章电子技术基础第二节数字电子技术四、数字电路的设计方法2.设计举例（4）总体线路设计组装图1-53第一章电子技术基础第一章电子技术基础复习思考题1.集成运算放大器在应用上有哪些特点？2.比例积分器（PI）的原理是什么？3.线性稳压电源在应用上有哪些特点？4.开关稳压电源和线性稳压电源相比有什么优点？5.使用TTL电路和CMOS电路时应注意哪些问题？6.组合逻辑电路的设计方法和步骤是什么？7.时序逻辑电路的设计方法和步骤是什么？