我是靠谱客的博主 悦耳山水,最近开发中收集的这篇文章主要介绍电路模电数电知识点总结(初步完成,后期进行小部分优化)前言推荐的学习资料复习要点第一模块 电路分析基础第二模块 模拟电子技术基础第三模块 数字电子技术基础结语,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

IMG_7643

海南大学

文章目录

  • 前言
  • 推荐的学习资料
  • 复习要点
  • ==第一模块 电路分析基础==
    • 小知识点
    • 电位
    • 参考方向
      • 参考方向小练习
    • 电容
    • 电感
    • 理想受控源
    • 基尔霍夫定律
      • 基尔霍夫电流定律(KCL)
      • 基尔霍夫电压定律(KVL)
    • 等效变换法
      • 电阻的等效变换法
      • 电源的等效变换法
    • 串并联
      • 理想电压源的串并联
      • 理想电流源的串并联
    • 电压源与电流源的相互转化
    • 输入电阻
    • 叠加原理
    • 戴维南定理
    • 诺顿定理
  • ==第二模块 模拟电子技术基础==
    • 小知识点
    • 二极管
      • 1. 二极管整流
      • 2. 二极管导通
      • 3. 稳压二极管
    • 三极管(晶体管)
      • 判断三极管极性和类型
    • 基本放大电路
      • 静态等效电路画法
      • 基本放大电路的静态分析
      • 动态等效电路画法
      • 晶体管微变等效电路
    • 集成运算放大器
      • 求解方法
      • 电压跟随器
  • ==第三模块 数字电子技术基础==
    • 小知识点
    • 数制
    • 码制
    • 一、基本逻辑运算
    • 二、复合逻辑门
    • 三、三态输出与非门电路
    • 基本运算
      • 1. 基本运算定律
      • 2. 基本运算规则
    • 逻辑表达式
      • 1. 逻辑函数表示形式的转换
      • 2. 逻辑函数的化简
    • 分析组合逻辑电路
    • 编码器和译码器
      • 1. 编码器
        • 74LS148
      • 2. 译码器
        • 74LS138
      • 3. 数字显示译码器
      • 4. 数据分配器
        • 74LS138
        • 74LS151
        • 四选一数据选择器扩为八选一数据选择器
        • 例题
    • 触发器
      • 1. 同步RS触发器
      • 2. 边沿JK触发器
      • 3. 边沿D触发器
        • JK触发器转换为D触发器
      • 4. T触发器
        • JK触发器转换为T触发器
    • 时序逻辑电路
      • 一、 寄存器
        • 1. 数码寄存器
        • 2. 移位寄存器
      • 二、计数器
        • 1. 同步二进制计数器
            • 同步时序逻辑电路设计
        • 2. 异步二进制计数器
        • 3. 集成计数器
          • ①74LS161集成计数器
          • ②74LS90集成计数器
  • 结语

前言

本文针对《电工电子技术 (第4版)》——徐淑华,此书进行简单知识总结。

本文可能对快速回忆知识点和预习有所帮助,但是更深理论知识还需要大家多刷题,多看定义。

推荐的学习资料

课本习题答案,京东阅读可以买电子版: 点击跳转

复习要点


  1. KVL、KCL、叠加原理、戴维南定理
  2. 二极管、三极管(晶体管)、基本放大电路、集成运放
  3. 进制转换、卡诺图化简、常见组合逻辑、JK触发器、异步同步时钟

第一模块 电路分析基础

小知识点

  1. 电源(或信号源):提供电能或信号
  2. 负载:吸收或转换电能,对信号进行处理
  3. 电位:在电路中选某一点为参考点,把任一点到参考点的电压称为该点 的电位。
  4. 电路符号为电源在电路中不一定起电源的作用, 电路符号为负载在电路中不一定起负载的作用。
  5. 理想电压源 :(a) 电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关; (b) 通过它的电流是任意的,由外电路决定
  6. 理想电流源:(a) 电源电流由电源本身决定,与外电路无关; (b) 电源两端=电压是任意的,由外电路决定
  7. 齐性定理:线性电路中, 所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数,则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。
  8. 二端网络:若一个电路只通过两个输出端与外电路相联,则 该电路称为“二端网络”。(Two-terminals = One port)

电位

截屏2021-12-22 00.29.33

参考方向

截屏2021-12-22 00.34.42

参考方向小练习

截屏2021-12-22 00.35.06

电路中,有的电路设备起电源作用,是电源性质,发出功率。有的电路设备起负载作用,是负载性质,吸收功率。

电压的三种表达方式

截屏2021-12-22 00.31.58

恒压源与恒流源特性比较

截屏2021-12-22 00.42.01

电容

截屏2021-12-22 11.44.38

截屏2021-12-22 11.45.22

电感

截屏2021-12-22 11.48.12

截屏2021-12-22 11.48.22

无源元件小结

截屏2021-12-22 11.49.41

当U为直流电压时,电感L看成短路电容C看成断路

理想受控源

电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数,而是受 电路中某个支路的电压(或电流)的控制。

电路符号

截屏2021-12-22 11.52.35

理想受控源的分类

截屏2021-12-22 11.53.27

受控电源与独立电源的比较

(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其它电压、电流无关,而受控源电压 (或电流 )直接由控制 量决定。

(2) 独立源作为电路中“激励”,在电路中产生电压 、电流,而受控源只是反映输出端与输入端的关系,在 电路中不能作为“激励”。

基尔霍夫定律

一组概念

  1. 支路 (branch): 电路中通过同一电流的每个分支 (b)
  2. 结点 (node):三条或三条以上支路的连接点( n )
  3. 路径(path): 两节点间的一条通路。路径由支路构成
  4. 回路(loop): 由支路组成的闭合路径。
  5. 网孔(mesh): 回路内部不另含支路的回路

截屏2021-12-22 11.57.07

基尔霍夫电流定律(KCL)

截屏2021-12-22 11.58.44

截屏2021-12-22 11.59.24

注意:

①KCL:是电荷守恒和电流连续性原理在结点 处的体现;结点不消耗也不储存电荷;

②KCL:是对结点处支路电流施加约束,与支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还 是非线性无关;

③KCL:是按电流参考方向列写的,与电流实际方向无关。计算时才体现参考方向和实际 方向的差异。

基尔霍夫电压定律(KVL)

截屏2021-12-22 12.00.55

列写方法:

  1. 假设各元件电压参考方向
  2. 设定回路绕行方向,顺时针或逆时针
  3. 根据参考方向和第一公式列写

截屏2021-12-22 12.02.40

截屏2021-12-22 12.03.34

注意

①KVL:是电路的能量守恒的体现;

②KVL:是对回路中的支路电压施加约束,与回 路各支路上接的是什么元件无关,与电路是线 性还是非线性无关;

③KVL:是按电压参考方向列写,与电压实际方 向无关。计算时,才体现参考方向和实际方向 的差异。

等效变换法

电阻的等效变换法

化简方法

  1. 正确判断串并联的关系
  2. 尽量缩短短路线。
  3. 等电位点的处理。(可开路或短路处理)

截屏2021-12-22 12.09.56

截屏2021-12-22 12.10.59

截屏2021-12-22 12.12.00

电源的等效变换法

串并联

理想电压源的串并联

截屏2021-12-22 12.14.16

截屏2021-12-22 12.14.42

理想电流源的串并联

截屏2021-12-22 12.15.39

截屏2021-12-22 12.16.30

电压源与电流源的相互转化

截屏2021-12-22 12.18.48345

注意前后电流电压方向

截屏2021-12-22 12.28.05

电压源电流不是由自身决定,电流源电压不是由自身决定。正确理解是,电流源于电阻并联,Ur=10V,==> I = 5A ==> 流过电压表的电流为5-2=3A

截屏2021-12-22 12.34.18

输入电阻

截屏2021-12-22 12.36.34

截屏2021-12-22 12.36.59

截屏2021-12-22 12.38.54

截屏2021-12-22 12.40.01

叠加原理

  1. 定义:在多个电源同时作用的线性电路中,任何支路的电流或 任意两点间的电压,都是各个电源单独作用时所得结果 的代数和。

  2. 线性电路:电路中不含有任何非线性元件

  3. 电源的单独作用: 电路中每次只保留一个电源作用,其余电源均置零。电压源置零指把理想电压源短路,电流源置零指把理想电流源断路。

截屏2021-12-22 22.24.04

截屏2021-12-22 22.27.53

叠加原理只能用于电压或电流的计算,不能用来 求功率,即功率不能叠加。如:

截屏2021-12-22 22.29.29

戴维南定理

截屏2021-12-22 22.32.38

截屏2021-12-22 22.33.23

截屏2021-12-22 22.33.32

截屏2021-12-22 22.33.52

截屏2021-12-22 22.34.02

诺顿定理

截屏2021-12-22 22.35.17

算到戴维南等效电路,将电压源转变成电流源即可,这里就不展示了。

第二模块 模拟电子技术基础

小知识点

  1. 导体:自然界中很容易导电的物质,例如金属。
  2. 绝缘体:电阻率很高的物质,几乎不导电,如橡皮、陶瓷、 塑料和石英等。
  3. 半导体:导电特性处于导体和绝缘体之间的物质,例如锗、 硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。

半导体的特点

  1. 当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化。
  2. 往纯净的半导体中掺入某些杂质,会使它的导电能力 明显改变。
  1. 纯净的晶体结构的半导体称为本征半导体,如:硅和锗。

  2. 杂质半导体:在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质, 可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主 要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为 杂质半导体。截屏2021-12-22 22.51.21

  3. 电子空穴对——由热激发而产生的自由电子和空穴对。

  4. 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束 缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因 此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。

  5. 在绝对0度和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚 着,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子) ,它的导电能力为0,相当于绝缘体。

  6. 电流=自由电子定向运动+空穴定向运动

  7. 室温本征半导体的导电能力是很弱的。 本征载流子浓度随温度升高近似按指数规律增大,其导电性能对温度的变化很敏感。

  8. 杂质半导体中多数载流子浓度取决于掺杂浓度;少数载流子浓度取决于温度

  9. 杂质半导体中起导电作用的主要是多子。

  10. PN结的单向导电特性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。

    • 外加正向电压Uf促使PN结转化为导通状态,正向电流较大,结电阻很低。

    • 外加反向电压UR 促使PN结转化为截止状态,反向电流很小,结电阻很高。

截屏2021-12-22 22.52.00

截屏2021-12-22 22.52.08

二极管

  • 二极管的伏安特性 将二极管分为三种 状态——截止、导通和击穿

  • 压降:硅管约为(0.6~0.7)V,锗管约 为(0.2~0.3)V

  • 一般情况下,锗管反向电 流I R >硅管I R 反向电流。

截屏2021-12-22 23.39.20

二极管理想模型:

  1. 外加正向电压时,二极管导通,可看作短路;
  2. 外加反向电压时,二极管截止,可看作开路。

截屏2021-12-22 23.42.33

1. 二极管整流

2. 二极管导通

IMG_1539

注意Uo的正负极

截屏2021-12-23 11.42.51

3. 稳压二极管

截屏2021-12-23 11.58.17

截屏2021-12-23 12.03.30

截屏2021-12-23 12.04.27

三极管(晶体管)

截屏2021-12-23 12.05.41

截屏2021-12-23 12.09.02

注意,NPN型三极管电流,两进一出,出为iE;PNP型三极管电流,一进两出,入为iE

判断三极管极性和类型

截屏2021-12-23 12.16.53

截屏2021-12-23 12.14.23

截屏2021-12-23 12.25.26

基本放大电路

截屏2021-12-23 12.16.02

静态等效电路画法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oeom0HZj-1640317218819)(pictures/%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-12-23%2012.18.49.png)]

基本放大电路的静态分析

截屏2021-12-23 12.23.15

KVL的使用


动态等效电路画法

截屏2021-12-23 12.19.04

截屏2021-12-23 12.19.13

截屏2021-12-23 12.19.54

晶体管微变等效电路

截屏2021-12-23 12.27.06

rbe=200+26????/Ic

26的单位是mV,Ic单位是mA

截屏2021-12-23 12.32.05

截屏2021-12-23 12.32.44

截屏2021-12-23 12.33.15

输入电阻近似为晶体管的输入电阻。

截屏2021-12-23 12.34.21

集成运算放大器

截屏2021-12-23 22.43.18

求解方法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-joVCIsFC-1640317218825)(pictures/%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-12-23%2022.44.04.png)]

截屏2021-12-23 22.45.23

截屏2021-12-23 22.45.51

截屏2021-12-23 22.49.19

截屏2021-12-23 22.51.39

截屏2021-12-23 22.52.13

截屏2021-12-23 22.52.23

截屏2021-12-23 22.52.47

截屏2021-12-23 22.53.00

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3asOgGfs-1640317218829)(pictures/008i3skNgy1gxo5l6rh1pj30u0182wl9.jpg)]

电压跟随器

截屏2021-12-23 22.49.56

截屏2021-12-23 22.51.11

第三模块 数字电子技术基础

小知识点

截屏2021-12-23 22.58.06

截屏2021-12-23 22.58.28

数制

  • 二进制(Binary):0,1
  • 十进制(Decimal):0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
  • 十六进制(Hex):0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

截屏2021-12-23 23.01.08

截屏2021-12-23 23.01.32

截屏2021-12-23 23.02.45

截屏2021-12-23 23.03.42

码制

截屏2021-12-23 23.06.01

一、基本逻辑运算

  1. 与逻辑(AND &)
  • 真值表
ABF
000
010
100
111

截屏2021-12-23 23.08.45

  1. 或逻辑(OR)
  • 真值表
ABF
000
011
101
111

截屏2021-12-23 23.10.19

推论:A+0=A A+1=1 A+A=A

  1. 非逻辑
  • 真值表
AF
01
10

截屏2021-12-23 23.14.02

二、复合逻辑门

  1. 与非逻辑( NAND )

截屏2021-12-23 23.17.08

  1. 或非逻辑( NOR )

截屏2021-12-23 23.17.58

  1. 异或逻辑( XOR )

截屏2021-12-23 23.19.00

  1. 同或逻辑

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HRUoAvpw-1640317218837)(pictures/%E6%88%AA%E5%B1%8F2021-12-23%2023.20.38.png)]

三、三态输出与非门电路

截屏2021-12-23 23.22.59

截屏2021-12-23 23.23.33

基本运算

1. 基本运算定律

截屏2021-12-23 23.24.38

2. 基本运算规则

截屏2021-12-23 23.26.07

截屏2021-12-23 23.26.36

截屏2021-12-23 23.26.57

逻辑表达式

截屏2021-12-23 23.28.39

1. 逻辑函数表示形式的转换

截屏2021-12-24 10.16.11

截屏2021-12-24 10.16.52

2. 逻辑函数的化简

①代数化简法

截屏2021-12-24 10.22.42

②卡诺图化简法

  • 知识点:
  1. 高位写在前
  2. 偶数个则平分
  3. 奇数个则高位的那一组比低位的那一组少一个
  4. 注意相邻位只改变一个数字(00,01,11,10这样,千万不要把11和10顺序写反了
  5. 最小项:标准与或表达式是一种特殊的与或表达式,其 中的每个与项都包含了所有相关的逻辑变量, 每个变量以原变量或反变量出现一次且仅出现 一次,这样的与项称为标准与项,又称最小项。
  • 图片说明:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GlS54TPn-1640317218842)(pictures/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiN55-l6YGT5oCO5LmI6LCI5oGL54ix,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16-20211224102939548.jpeg)]

  • 化简步骤和原则:

  • 步骤:

  1. 将原始函数用卡诺图表示
  2. 根据最小项合并规律画卡诺圈,圈住全部“1”方格
  3. 将上述全部卡诺圈的结果,“或”起来即得化简后的新函数;
  4. 由逻辑门电路,组成逻辑电路图
  • 原则:
  1. 所画的圈必须包含所有的1
  2. 每个圈中包含2n个1,且至少有一个1是新的
  3. 任一圈中都不能包含取值为0的方格;
  4. 圈的个数越少越好,圈越大越好
  • 图片说明(打钩的要格外注意):

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-i9FNflPs-1640317218843)(pictures/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiN55-l6YGT5oCO5LmI6LCI5oGL54ix,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16.jpeg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uP1erVC7-1640317218843)(pictures/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiN55-l6YGT5oCO5LmI6LCI5oGL54ix,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16-20211224102939538.jpeg)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Nt7ItdhE-1640317218843)(pictures/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiN55-l6YGT5oCO5LmI6LCI5oGL54ix,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16-20211224102939566.jpeg)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ouOyu9KW-1640317218844)(pictures/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5LiN55-l6YGT5oCO5LmI6LCI5oGL54ix,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16-20211224102939542.jpeg)]

分析组合逻辑电路

截屏2021-12-24 10.37.37

截屏2021-12-24 10.38.35

截屏2021-12-24 10.40.12

截屏2021-12-24 10.40.41

截屏2021-12-24 10.41.03

截屏2021-12-24 10.41.34

截屏2021-12-24 10.41.41

截屏2021-12-24 10.41.52

编码器和译码器

1. 编码器

编码:赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。

定义: 将若干个 0 和 1 按一定规律编排成特定含义的代码称 为编码。完成编码工作的电路称为编码器。

截屏2021-12-24 10.44.46

截屏2021-12-24 10.45.45

截屏2021-12-24 10.45.52

截屏2021-12-24 10.46.00

74LS148

截屏2021-12-24 10.47.06

截屏2021-12-24 10.47.17

截屏2021-12-24 10.48.32

2. 译码器

  • 译码器是编码的逆过程,将输入信号的原意翻译出来。
  • 译码器的输入:n位二进制代码
  • 译码器的输出:2n 个高低电平信号

截屏2021-12-24 11.00.09

74LS138

截屏2021-12-24 11.01.20

截屏2021-12-24 11.01.57

截屏2021-12-24 11.02.27

截屏2021-12-24 11.02.38

截屏2021-12-24 11.03.27

3-8译码器扩大为4-16译码器视频讲解点击跳转

3. 数字显示译码器

截屏2021-12-24 11.05.34

截屏2021-12-24 11.05.23

4. 数据分配器

截屏2021-12-24 11.09.09

74LS138

截屏2021-12-24 11.09.38

截屏2021-12-24 11.10.01

74LS151

截屏2021-12-24 11.11.42

四选一数据选择器扩为八选一数据选择器

截屏2021-12-24 11.12.58

例题

截屏2021-12-24 11.14.17

截屏2021-12-24 11.14.34

触发器

触发器分类
按结构分
基本触发器
钟控触发器
电位触发器
边沿触发器
按逻辑功能
RS触发器
D触发器
JK触发器
T触发器

1. 同步RS触发器

截屏2021-12-24 11.28.32

截屏2021-12-24 11.27.50

截屏2021-12-24 11.32.03

2. 边沿JK触发器

截屏2021-12-24 11.33.30

3. 边沿D触发器

  • 若只取JK触发器输入信号J≠K,且J=D,就 构成D触发器。
  • 特性方程:Qn+1=D

JK触发器转换为D触发器

截屏2021-12-24 11.36.11

4. T触发器

截屏2021-12-24 11.37.13

T’触发器: 计数型触发器。 来一个脉冲翻转一次。

JK触发器转换为T触发器

截屏2021-12-24 11.38.34

时序逻辑电路

一、 寄存器

1. 数码寄存器

截屏2021-12-24 22.29.50

2. 移位寄存器

截屏2021-12-24 22.30.39

截屏2021-12-24 22.30.57

截屏2021-12-24 22.31.19

截屏2021-12-24 22.33.29

二、计数器

1. 同步二进制计数器

截屏2021-12-24 22.35.52

截屏2021-12-24 22.36.19

截屏2021-12-24 22.38.05

截屏2021-12-24 22.38.20

同步时序逻辑电路设计

截屏2021-12-24 22.45.09

截屏2021-12-24 22.45.42

截屏2021-12-24 22.45.47

截屏2021-12-24 22.45.54

2. 异步二进制计数器

在异步计数器中,有的触发器直接受输 入计数脉冲控制,有的触发器则是把其它触 发器的输出信号作为自己的时钟脉冲,因此 各个触发器状态变换的时间先后不一,故被 称为==“ 异步计数器 ”==

截屏2021-12-24 22.39.47

截屏2021-12-24 22.42.41

截屏2021-12-24 22.43.02

截屏2021-12-24 22.43.21

3. 集成计数器

①74LS161集成计数器

截屏2021-12-24 22.47.52

截屏2021-12-24 22.48.47

截屏2021-12-24 22.48.53

②74LS90集成计数器

截屏2021-12-24 22.49.36

截屏2021-12-24 22.50.35

截屏2021-12-24 22.50.42

结语

感谢丁洁老师的教导,学在信通,成在将来。

希望同学们期末能够考出自己满意的好成绩

笔者:孙成 20级智能科学与技术

海南大学海甸校区13号宿舍楼

2021年12月24日初步结稿

最后

以上就是悦耳山水为你收集整理的电路模电数电知识点总结(初步完成,后期进行小部分优化)前言推荐的学习资料复习要点第一模块 电路分析基础第二模块 模拟电子技术基础第三模块 数字电子技术基础结语的全部内容,希望文章能够帮你解决电路模电数电知识点总结(初步完成,后期进行小部分优化)前言推荐的学习资料复习要点第一模块 电路分析基础第二模块 模拟电子技术基础第三模块 数字电子技术基础结语所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错,欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友提供,作为学习参考使用,或来自网络收集整理,版权属于原作者所有。
点赞(36)

评论列表共有 0 条评论

立即
投稿
返回
顶部