电子信息类专业英语(第二版)

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1、 第三单元 电子技术B 篇 二进制和逻辑系统1. 二进制一个数字系统作用于二进制方式下。期间运行时只存在于两个可能的状态。晶体管允许工作在截止区或饱和区，不工作于放大区。一个节点可能处于高电平即 35V，或低电平即 00.4V，其他值不被允许。不同的结果都被表示成这两种量化方式，最常用的方式如表 3.1 所列。在逻辑系统中，一个语句被判定是为真还是为假，这是二进制最初的表示方式。处在符号 9 下的开关可能是打开或是关闭等等。当涉及到两种符号 0 和 1 时，二进制算法和精确的开关操作或者逻辑作用是最好的处理分类的方式。代表数字的二进制将参照熟悉的十进制来解释。后者的基数是十，十个数字分别是0,

2、1,2,3,4,5,6,7,8,9,用来表示任意数字。为了表示大于 9 的数，我们要对数字排列中的每一个数字所处的位置赋予涵义。例如，1264 意味着 1264=1*10 +2*10 +6*10 +4*103210因此，单个数字在一个数字代表系数扩大权力的数量在 10.最远的右边的数字是 0 次幂的系数,下一个是 1 次幂的系数，如此等。二进制中基数是 2，只有用 0 和 1 来代表一个数。而 0 和 1 在十进制中代表相同的涵义，只是每个数字因所处位置不同而给与不同的解释。在二进制中各个数字代表二次幂的系数而不是十进制中的基数 10.如：十进制数 19 写成二进制数就是 10011，因为10

3、011=1*2 +0*2 +0*2 +1*2 +1*2 =16+0+0+2+1=1943210表 3.2 列出了十进制与二进制之间的转换。表 3.3 描述了一种方法，如何将十进制转换为二进制。步骤如下：将十进制数（假设是 19）放在最右边，然后将它除以 2 后得到的商（9）放在十进制数左边，将余数（1）写在商的下边。重复这个步骤（即 9/2=4 余数为 1）直到商为 0.第二行得到的 1 和 0 的数组就是十进制数的二进制表示。例子中十进制数 19 就是二进制数 10011.一个二进制数（0 或 1）称为比特.一组相同表示形式的位称为字节，字或者码。例如为了表示 10 个数字（0,1,2.，

4、， ， ， ，9）和 26 个英文字母就需要 36 种不同的 1,0 组合形式。而 2 362 ,也就是说为了容纳所有的字母数字字符要求每个字节至少要有 6 个比特。在56这个意义上，一个字节有时被称为一个字符和一群一个或多个字符构成的单词。2. 逻辑系统在交流电或者电平逻辑中系统通过两个电平中的一个来实现。如图 3.6（a） ，如果高电压用 1 表示，则低电压用 0 表示，就说系统采用正逻辑，反之采用负逻辑。如图 3.6（b）所示，低电压用 1 表示，高电压用 0 表示。需要强调的是两个电压的绝对值在这些定义中没有意义。尤其是，0 状态不用 0V 电压表示（尽管在一些系统中它存在） 。一个物

5、理系统的参数（如晶体管的 V ）对不同的样品是不一样的，他们也随温度变ce化。此外，电压波动或电压冲击可能存在于电源或地线中，电路中存在被称为噪音的没有想到的其他的信号源。由于这些原因，数字电平规格不严格，而像图 3.6 的阴影部分所表示的那样，每个阴影区被定义在指定的一个电压范围，如 35V 和 00.4V。在动态或者脉冲逻辑中，系统要确认是否存在一个脉冲。在 1 意味着存在一个积极的脉冲在一个动态的积极的逻辑系统中；一个负脉冲代表一个 1 在动态逻辑系统中，一个 0表示在指定时刻的输入（或输出） ，而无论何时在哪个输入（或输出）上的 0 表示无脉冲。C 篇 锁幅环路能够维护幅度的传输功能常

6、数的一个新颖的控制回路被提出，这个环路被命名为锁幅环路（MLL） 。它能够执行首项环路的大部分功能。可以选择几个电路的传递函数。本文给出的是最好的一种，其偏差最小。介绍MLL 是一个控制环路，不管输入频率的大小，它的传输功能常数（TF）不变。由一个TF 发生器，整流器和比较器组成的基本电路产生电压和输入频率的线性关系。由于锁幅环路和锁相环路功能相似，自然比较这两个。不同于锁相环路的在电压控制振荡器下对输入频率和输出频率进行比较。在锁幅环路中，输入信号的振幅与 TF 发生器产生的输出信号的振幅进行比较。在 MLL 中的 TF 发生器的功能与 PLL 中的电压控制振荡器的功能相类似。最重要的一点不

7、同于 PLL 的是 MLL 得到正弦曲线。而 MLL 最主要的优势是易于实现。电路工作原理图 3.7 所示是 MLL 的基本框图。通过低通整流滤波来检测正弦曲线的振幅。一半整流正弦曲线的平均值为 V /pi.将输入的平均值与 TF 发生器的输出进行比较。如果负反馈peak存在且比较器获得的足够大，这两个是相等的。如图 3.8 给出的 MLL 电路图，偏差很小。对 TF 发生器输出进行拉普拉斯变换得到V *SCR/(1+SCR)。因此比较器输入的平均值为 V /(2*pi)和(V /pi)* CR/in peakpeak.若 V =V *sin( ),则 V /(2*pi)= (V /pi)*

8、CR/ 。2)(1CRinpeaktekek 2)(1CR图中 CR=1/ ,R=R /(1-V /10)， 因此 =(1- V /10)C R 。30c c03应该指出的是，V 是一个线性函数的输入频率而不是输入振幅。c它可以执行的最低使用配置如图 3.8 中所示。一个类似于 MLL 运用积分传递函数的配置，是较早被提出特定芯片在调谐滤波器中的应用。但抵消在积分器的输出发现会引入大量的错误。我们发现在低频时，用微分器取代积分器，由于严重的频率依赖作用，也会造成较大的误差。最终的结构如图 3.8 所示是摆脱由于传递函数发生器造成偏移误差的无源微分器。所以剩下的唯一错误是由有限输入偏移比较器和失

9、真的输入正弦所造成的。这些错误相对于先前结构造成的误差是可以忽略不计相比。对外围电路进行了测试，在环境温度变化从 0 到 80时，其变化很小。因此我们可以得出这样的结论：循环系统的增益很高。应用如图 3.7 所示的 MLL 被用做解调调频，输入频率对 V 传递函数是作为首命令。MLL 能c够被用于高精确频率合成。如图 3.9 所示的框图。频率只取决于时间常数 。相同的规则也适用于马达的速度控制，这个速度也只取决于时间常数 。这是一种新颖的速度控制方式，既不需要参考频率也不需要参考电压。如同PLL，MLL也能用于频率增加，如图3.7和3.9所示的结构框图来操作。如果频率合成如图3.9所示，那么在

10、图3.7中MLL的控制电压发生器用于设置阻力。如果相关的条件都相等，那么在MLL中使用的电阻比例的乘方项与在频率合成框图中使用是等同的。乘法器用在图 3.8 中是用来实现电阻 R 大动态范围变动和尽量减少失真。一个场效应晶体管的电压可变电阻可用于芯片调谐单片。此应用程序是基于主从配置提出的。该级锁伏回路决定了其它滤波器上的时间常数。这是可能的，尽管事实上的规模锁回路采用被动微分而从过滤器使用集成传输功能块。三分之一阶切比雪夫滤波器是在与不同的能力的通带边缘的基础上，一个频率输入的大小锁回路原理上可用分离匹配场效应管来说明和描述。第四单元 B 篇 单原子，导体，绝缘体和半导体单原子这种物质使得我

11、们的宇宙由一百多种基本的和各种类型的被称作元素的物质构成。这些元素有 92%是天然存在的，其余的都是人造的。每一种元素都有它自己的标识，也就是说，没有两个元素具有相同的物理和化学特性，一种元素也不能以普通的物理或化学方法被分为两种简单的元素。 。金，汞，氧气这些元素就可以作为例证。元素包含更小的粒子被叫做原子。任何一种元素原子的构造都是相同的。任何两个元素的不同在于它们的原子结构，例如金和汞。它们有共同点，然而，一个相对而言重的被叫做原子核的内核被一个或更多非常轻的被叫做电子的粒子包围。最简单的原子核是一个庞大的物质，重量大约是电子的 2000 倍，被叫做质子。更加复杂的原子核包含多种多样的质

12、子和中子的组合物。一个中子是由一个质子和一个电子组合并进行一个电子地中和。电子围绕原子核旋转，其方式类似于太阳系中行星围绕太阳旋转。一种元素的原子和另外一种元素的原子的差别在于其原子核中的质子数和中子数。宇宙中所有的元素都是由质子，中子和电子构成，因此都很重要。一个原子核和围绕它的电子之间一定有一种吸引力，否则电子就会飞到空间中，为了理解它的特性，我们发现把这种力量叫做电荷是很有帮助的。原子核的电荷被定义为正电荷，是和电子这种负电荷相对立的电荷。基于异性相吸这一事实，原子核和围绕它的轨道电子之间的力量能阻止电子飞到空间里。一个原子有很多轨道电子和正电荷，因此正电荷是零。当一个原子失去一个电子电

13、荷平衡被破坏时，这个原子就带正电。在这种情况下，原子被叫做正离子。相反地，当一个原子获得一个电子时，电荷平衡再次被破坏，原子就带负电，像这样的原子就被叫做负离子。导体，绝缘体，半导体任何允许电子在其内部结构自由移动的的物质被叫做导体。一般来说，金属是良导体。在良导体和它们的原子结构间存在着一定的关系。在良导体中最外环电子又被叫做价电子，它们可以相对容易地从轨道中释放出来。原子有三层外环电子，因此大多数金属都是良导体。禁止电子在内部结构移动的物质被叫做绝缘体。在绝缘体的外环很少有逃离的电子。没有完美的绝缘体：第一，因为杂质的存在（外来物质） ，这些杂质很难被完全去除；第二，因为即使是很少的热量也

14、能引起大量价电子脱离它们的原子。一般情况，绝缘体有非常稳定的原子结构，尤其是最外层结构是四个电子。这种结构没有容易去除的电子。碳和金刚石的混合物就是良好绝缘体的例子，它们有相似的原子结构。半导体是一种很难产生电子的物质，因此不能被分类为导体或者绝缘体。一般情况，半导体不同于绝缘体在于半导体的外层电子更容易逃离它们的轨道。典型的半导体材料是锗和硅。杂质可以添加在纯净的半导体中。这就导致半导体物质可以有过剩的自由电子或者缺乏轨道电子。当存在过剩的电子时我们称这种物质为 N 型；当缺少轨道电子时，我们称这种物质为 P 型。N 型和 P 型半导体都可以通过向物质里加入杂质制成，例如向锗和硅里添加砷和铟

15、。这种向半导体中加入杂质的过程被叫做掺杂。C 篇 二极管和三极管基本晶体结点（或二极管）当一个自由电子在半导体材料中遇到一个空穴，电子占了自由空间，正电荷或负电荷不再存在；因此呈电中性。当一个 P 型晶体和一个 N 型晶体被结合成单个的半导体，如图4.1，电流仅朝一个方向流动。例如，图 4.2 中的一个电源与一个半导体相连，半导体被称作正偏。空穴通过源端正电荷被推向了结点 ，电子通过源端负电荷被拉向了结点。在结点处，电子和空穴结合。电子进入半导体 N 端代替了那些和空穴结合的电子。同样地，剩余在 P 端的电子由于正电压的吸引从而生成新的空穴。电子的移动从电源负端出来经过 PN 结从半导体正端到

16、电源正端，生成了电流的流动。因此当半导体是反偏时将有电流的流动。当电源极性相反时，半导体被称作是反偏。空穴通过负电压离开结点的同时电子通过正电压离开结点。因此，在节点处有很少的或没有电子与空穴的结合，也没有电流的流动。在实际应用中，总是有一些电子和空穴在结点附近。通过的很小的电流被称作漏电流或是在微安的水平上。当 P 型或 N 型区域由同样的晶体构成，半导体被看做是二极管和整流器。两区域的边界被命名为一个 PN 结。P 型区域端被称为阳极（正极） ，N 型区域端被称为阴极（负极） 。通常，当这样的半导体和信号一起作用，半导体被称作二极管或信号二极管。当元件被用于交流到直流的转变时，半导体被称作整流器。基本的二结型或双极型晶体管像二极管，三极管应用于阻止（或限制）电路的流动是单向的，然而，最初使用三极管来控制的电路中电流的大小。上一节所讨论的的是通过增加一个 PN 结到基本的二极管PN 结。由于这个原因，像晶体管被称作两个 PN 结或双极型的晶体管。读者更