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1、数字电子技术数字电子技术重要知识点汇总重要知识点汇总 一、主要知识点总结和要求一、主要知识点总结和要求 1数制、编码其及转换：数制、编码其及转换：要求：要求：能熟练在 10 进制、2 进制、8 进制、16 进制、8421BCD、 格雷码之间进行相互转换。 举例举例 1 1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2逻辑门电路：逻辑门电路： (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状
2、态。 2）TTL 门电路典型高电平为 3.6 V，典型低电平为 0.3 V。 3）OC 门和 OD 门具有线与线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限噪声容限 VNH或或 VNL、扇出系数、扇出系数 No、平均传输时间、平均传输时间 tpd。 要求：要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握 OC 门和门和 OD 门门，三态门电路的逻辑功能；能三态门电路的逻辑功能；能 根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。 举例举例 2：画出下列电路的输出
3、波形。解：由逻辑图写出表达式为：，则输出 Y 见上。CBACBAY3 3基本逻辑运算的特点：基本逻辑运算的特点： 与与 运 算：见零为零，全 1 为 1；或或 运 算：见 1 为 1，全零为零； 与非与非运算：见零为 1，全 1 为零；或非或非运算：见 1 为零，全零为 1； 异或异或运算：相异为 1，相同为零；同或同或运算：相同为 1，相异为零； 非非 运 算：零 变 1， 1 变 零； 要求：要求：熟练应用上述逻辑运算。熟练应用上述逻辑运算。 4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）真
4、值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取 值组合及其对应的函数值所构成的表格。 逻辑表达式逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非 3 种运算符连接起来所构成的式子。 卡诺图卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。逻辑图逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。 波形图或时序图波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数 值的高、低电平所构成的图形。 状态图（只有时序电路才有）：状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称 为状态图。 要求：要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）
5、或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。 5 5逻辑代数运算的基本规则逻辑代数运算的基本规则 反演规则：反演规则：对于任何一个逻辑表达式 Y，如果将表达式中的所有“”换成“” ， “”换成“” ， “0”换成“1” ， “1”换成“0” ，原变量换成反变量，反变量换成原原变量换成反变量，反变量换成原原变量换成反变量，反变量换成原原变量换成反变量，反变量换成原变量变量变量变量，那么所得到的表达式就是函数 Y 的反函数反函数 Y（或称补函数） 。这个规则称为反演反演 规则规则。 对偶规则：对偶规则：对于任何一个逻辑表达式 Y
6、，如果将表达式中的所有“”换成“” ， “” 换成“” ， “0”换成“1” ， “1”换成“0” ，而变量保持不变变量保持不变变量保持不变变量保持不变，则可得到的一个新的函数表 达式 Y，Y称为函 Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则对偶规则。要求要求：熟练应用反演规熟练应用反演规则则和和 对偶规则对偶规则求逻辑函数的反函数和求逻辑函数的反函数和对偶对偶函数。函数。 举例举例 3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数解：反函数：解：反函数： ；对偶函数：；对偶函数： 6 6逻辑函数化简逻辑函数化简 要求要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。 公式法化简：公式法化简
7、：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简 逻辑函数。举例举例 4：用公式化简逻辑函数：CBBCAABCY1解：解：图形化简：图形化简：逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表示，利用卡诺图来化简逻 辑函数。 （主要适合于 3 个或 4 个变量的化简）举例举例 5：用卡诺图化简逻辑函数： )6 , 4()7 , 3 , 2 , 0(),(dmCBAY解：解：画出卡诺图为则BCY7触发器及其特性方程触发器及其特性方程 1）触发器的的概念和特点： 触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。其具有如下特点特点： 它有两个稳定的状态：0 状态和 1 状态； 在不同的输入情况下
8、，它可以被置成 0 状态或 1 状态，即两个稳态可以相互转换； 当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。具有记忆功能 2）不同逻辑功能的触发器的特性方程特性方程为：EDCBAY )(EDCBAY )(EDCBAY RS 触发器：，约束条件为：RS0，具有置置 0 0、置、置 1 1、保持、保持功能。nnQRSQ1JKJK 触发器：触发器：，具有置置 0 0、置、置 1 1、保持、翻转、保持、翻转功能。nnnQKQJQ1D D 触发器：触发器： ，具有置置 0 0、置、置 1 1 功能。DQn1T 触发器： ，具有保持、翻转保持、翻转功能。nnnQTQTQ1T触发器： (计数工作状态计数工作
9、状态)，具有翻转翻转功能。nnQQ1要求：要求：能根据触发器（能根据触发器（重点是重点是 JK-FFJK-FF 和和 D-FFD-FF）的特性方程熟练地画出输出波形。）的特性方程熟练地画出输出波形。 举例举例 6：已知：已知 J，K-FF 电路和其输入波形，试画出电路和其输入波形，试画出8 8脉冲产生和整形电路脉冲产生和整形电路 1)1)施密特触发器施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。 要求要求：会根据输入波形画输出波形。 特点特点：具有滞回特性，有两个稳态，输出仅由输入决定，即在输入信号达到对应门限电 压时触发翻转，没有记忆功能。 2)多谐振荡器多谐振
10、荡器是一种不需要输入信号控制，就能自动产生矩形脉冲的自激振荡电路。 特点特点：没有稳态，只有两个暂稳态，且两个暂稳态能自动转换。 3)单稳态触发器单稳态触发器在输入负脉冲作用下，产生定时、延时脉冲信号，或对输入波形整形。 特点特点：电路有一个稳态和一个暂稳态。 在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。 暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。要求：要求：熟练掌握熟练掌握 555555 定时器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画定时器构成的上述电路，并会求有关参数（脉宽、周期、频率）和画 输出波形。输出波形。 举例举例 7：已知施密特电路具有
11、逆时针的滞回特性，试画出输出波形。 解：解：9 9A/DA/D 和和 D/AD/A 转换器转换器 1）A/D 和 D/A 转换器概念： 模数转换器：模数转换器：能将模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器，简称 A/D 转换器或 ADC。由采样、保持、量化、编码四部分构成。 数模转换器：数模转换器：能将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器数模转换器，简称 D/A 转换器或 DAC。由基准电压、变换网络、电子开关、反向求和构成。 ADC 和 DAC 是沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。 2）D/A 转换器的分辨率 分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为
12、n位的 D/A 转换器中，输出电压能区分 2n个不同的输入二进制代码状态，能给出 2n个不同等级的输出模拟电压。分辨率分辨率也可以用 D/A 转换器的最小输出电压与最大输出电压的比值来表示。 举例举例 8 8：10 位 D/A 转换器的分辨率为：3）A/D 转换器的分辨率 A/DA/D 转换器的分辨率转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差 越小，转换精度越高。 举例举例 9 9：输入模拟电压的变化范围为 05V，输出 8 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V25V28 820mV20mV；而输出 12 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为 5V25V212121.22mV1.2
13、2mV。1010常用组合和时序逻辑部件的作用和特点常用组合和时序逻辑部件的作用和特点 组合逻辑部件：组合逻辑部件：编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器。 时序逻辑部件：时序逻辑部件：计数器、寄存器。 要求：要求：掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器、计数器、寄存掌握编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、半加器、全加器、计数器、寄存 器的定义，功能和特点。器的定义，功能和特点。 举例举例 1010：能对两个 1 位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为半加器半加器。模电复习资料模电复习资料 第一章第一章 半导体二极管半导体二极管 一一. .半导体的
14、基础知识半导体的基础知识 1.1.半导体半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质( (如硅如硅 SiSi、锗、锗 Ge)Ge)。 2.2.特性特性-光敏、热敏和掺杂特性。光敏、热敏和掺杂特性。 3.3.本征半导体本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.4. 两种载流子两种载流子 -带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.5.杂质半导体杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半
15、导体的掺杂特性。*P*P 型半导体型半导体: : 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子） 。*N*N 型半导体型半导体: : 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴） 。 6.6. 杂质半导体的特性杂质半导体的特性 * *载流子的浓度载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 * *体电阻体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 001. 010231 12110* *转型转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7.7. PNPN 结结* * PNPN 结的接触电位差结的接触电位差-硅材料约为硅材料约为 0.60.8V0.60.8V，锗材料约为，锗材料约为 0.20.3V0.20.3V。* * PNPN 结的单向导电性结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。正偏导通，反偏截止。8.8. PNPN 结的伏安特
