数字模拟电路相关名词小结.doc

1. 斯密特触发器：密特触发器又称斯密特与非门，该器件既可以像普通“与非门”那样工作，也可以接成斯密特触发器来使用。斯密特触发器具有如下两个特点：1）电路具有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压；2）斯密特触发器属于“电平触发型”电路，不依赖于边沿陡峭的脉冲。当输入电压V1上升到VT电平时，触发器翻转，输出负跳变；过了一段时间输入电压回降到VT电平时，输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT电平时，输出才翻转至高电平（正跳变）。2. 555定时器：是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。由两个电压比较器、简单的SR锁存器、放电三极管、分压器组成。作用：1）组成斯密特触发器（阈值输入端和出发输入端相连）；2）组成单稳态触发电路（通过电容充放电）；3）组成多谐振荡器。；3. 多谐振荡器：是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 4. 组合逻辑电路：其输出状态在任何时刻只取决于同一时刻的输入状态，而与电路原来的状态无关。1）无反馈延迟同路；2）不含记忆元件。5. 组合逻辑电路的竞争冒险：实际上信号经过逻辑门电路都需要一定的时间。由于不同路径上门的级数不同，信号经过不同路径传输的时间不同。或则门的级数相同，而各个门延时时间的差异也会造成传输时间的差异。因此，电路在信号电平变化的瞬间，可能与稳态下的逻辑功能不一致产生错误输出。消除竞争冒险的方法：1)发现并消除互补项相乘；2）输出端并联电容器；6. 编码器：能够把数字、字母变换成二进制数码的电路；译码器：编码器的逆过程。7. 在大多数数字系统中，除了进行逻辑运算和数字运算的组合逻辑电路之外，还需要存储功能电路，组合电路和存储电路相结合可以构成时序逻辑电路。锁存器和触发器是构成各种时序电路的存储单元电路，其共同特点是都具有0和1两种稳定状态，一旦状态确定，就能自行保持知道外部信号作用才改变。锁存器是对脉冲电平敏感的存储单元，触发器是对脉冲边沿敏感的存储电路。8. 脉冲波：是指一种间断的持续时间极短的突然发生的电信号，常见的脉冲波有矩形波，锯齿波，三角波，尖峰波，阶梯波。脉冲在工作中有时需要变换波形或幅度，如把矩形脉冲变成三角波或尖脉冲等，具有这种功能的电路就叫变换电路。脉冲在传送中会造成失真，因此常常要对波形不好的脉冲进行修整，使它整旧如新，具有这种功能的电路就叫整形电路：1）微分电路；2）积分电路；3）限幅器；4）箝位器。9. 调幅和检波电路：广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的。在接收机中还原的过程叫解调。其中低频信号叫做调制信号，高频信号则叫载波。常见的连续波调制方法有调幅和调频两种，对应的解调方法就叫检波和鉴波。10. 调幅电路：调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相位不变。检波电路：检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。它的工作过程正好和调幅相反。11. 调频电路：能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路。常用的调频方法是直接调频法，也就是用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法。鉴频电路功能相反。12. 振荡电路：大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流，能产生振荡电流的电路就叫做振荡电路。振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。一个振荡器必须包括三部分：放大器、正反馈电路和选频网络。振荡器按振荡频率的高低可分成超低频（ 20 赫以下）、低频（ 20 赫 200 千赫）、高频（ 200 千赫 30 兆赫）和超高频（ 10 兆赫 350 兆赫）等几种。按震荡波形可以分为正弦波振荡和非正弦波振荡两类。正弦波振荡按选频网络所用的元件分为 LC 振荡器、 RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度，只在要求很高的场合。13. 电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高， 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分：变压、整流、滤波、稳压。14. 整流电路：1）半波整流；2）全波整流；3）全波桥式整流。15. 滤波电路：整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电。普通的直流电是指大小（电压高低）和方向（正负极）都不随时间（相对范围内）而变化，脉动直流电是指方向（正负极）不变，但大小随时间变化。1）电容滤波：把电容器和负载并联，正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可以使负载上得到平滑直流电；2）电感滤波：把负载和电感串联起来；3）L、C滤波：用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”，被称为 L 型，用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ ”，被称为型；3）R、C滤波：电感器成本高、体积大，所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器组成RC滤波电路，也有L型和型。16. 逻辑门电路按其内部有源器件的不同可以分为三大类。第一类为双极型晶体管逻辑门电路，典型TTL、ECL电路；第二类是单级型MOS逻辑门电路，包括NMOS、PMOS、LDMOS、VDMOS、VVMOS、IGT等几种类型；第三类则是二者的组合BICMOS门电路。常用的是CMOS逻辑门电路。由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能满足这个要求。CMOS逻辑门电路功耗极低，成本低，电源电压范围宽，逻辑度高，抗干扰能力强，输入阻抗高，扇出能力强。17. 逻辑电路的主要技术参数：1）输入和输出的高、低电平；2）噪声容限；3）传输延迟时间；4）功耗；5)延时-功耗积；6）扇入数和扇出数。扇入数它取决于门电路输入端的个数，扇出数是指门电路在其正常工作的情况下，所能带同类门电路的最大数目（拉电流和灌电流）。18. BiCMOS是取MOS和TTL两者优势，开关速度高，功耗低。19. 你知道哪些逻辑电平？TTL与CMOS电平可以直接相连吗？常用逻辑电平：12V、5V、3.3V；，CMOS 电平比TTL 电平有着更高的噪声容限。如果不考虑速度和性能，一般TTL 与CMOS 器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常，因为有些TTL 电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。20. 同步复位是在时钟沿采集复位信号，完成复位操作；异步复位不管时钟，只要复位信号满足条件就完成复位动作。电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作，而异步电路不使用时钟脉冲做同步，其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。异步电路具有下列优点：无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性。21. 放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置。放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的，放大所需功耗由能源提供。交流放大器，直流放大器，功率放大器，集成运算放大器。22. 10进制2进制8进制16进制转化技巧23. 最小项、卡诺图、遵循原则、化简方式。24. 典型的组合逻辑电路：1）编码器；2）译码器/数据分配器；3）数据选择器；4）数值比较器；5）算术运算单元。典型的时序逻辑电路：1）寄存器和以为寄存器；2）计数器。25. 可编程逻辑器件：ROM(只读存储器)、PLA(可编程逻辑阵列)、FPLA(现场可编程逻辑阵列)、PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)，EPLD(可擦除的可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)等，其中ROM、FPLA、PAL、GAL、EPLD 是出现较早的可编程逻辑器件，而FPGA 和CPLD 是当今最流行的两类可编程逻辑器件。FPGA 是基于查找表结构的，而CPLD 是基于乘积项结构的。26. 设想你将设计完成一个电子电路方案，请简述用EDA 软件(如PROTEL)进行设计(包括原理图和PCB 图)到调试出样机的整个过程。在各环节应注意哪些问题？答：完成一个电子电路设计方案的整个过程大致可分为以下几个步骤：(1) 原理图设计；(2) PCB 设计；(3) 制板；(4) 元器件焊接；(5) 模块化调试；(6) 整机调试。各环节注意问题如下： 1） 原理图设计阶段*注意适当加入旁路电容与去耦电容； *注意适当加入测试点和 0 欧电阻以方便调试时测试用； 2） PCB 设计阶段*自己设计的元器件封装要特别注意以防止板打出来后元器件无法焊接； *旁路电容、晶振要尽量靠近芯片对应管脚； *电源和地线也要尽可能粗； 3） 制版4） 元器件焊接*防止出现芯片焊错位置，管脚不对应；*防止出现虚焊、漏焊、搭焊等； 5） 模块化调试*先调试电源模块，然后调试控制模块，然后再调试其它模块； *调试一个模块时适当隔离其它模块； *各模块的技术指标一定要大于客户的要求；6) 整机调试 27. 什么是Setup 和Hold 时间？ 建立时间(Setup Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据能够保持稳定不变的时间（由不稳定到稳定）。输入数据信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片，这个T就是建立时间通常所说的Setup Time。如不满足Setup Time，这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿到来时，数据才能被打入触发器。保持时间(Hold Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据保持稳定不变的时间。如果Hold Time 不够，数据同样不能被打入触发器。1. 傅立叶变换实际上是一种正交空间变换，以exp(-jwt)为基，把时域信号变成另外一个线性空间的信号，这个线性空间就是频域。故时域和频域是一个信号在两种不同正交基下面的表现而已，相互有对应关系。时域信号的三个自由度可以认为是X,Y,T,其中T代表时间，频域信号的三个自由度可以认为是X,Y,W,其中W代表频率。2. 在实际的物理世界的各种飞周期信号，随角频率上升到一定程度时，其频谱函数总趋势是衰减的。当选择合适的Wc（截止频率），把高于此频率的部分截断时，不至太多影响信号的特性。通常把保留的部分称为信号的带宽。3. 线性放大：放大信号输出电路中包含的信息与输入信号完全相同，即不增也不减，只是改变信号的幅度或功率大小。放大电路的主要性能指标：1）输入电阻（输入电压与输入电流的比值，输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸收信号幅值的大小。对输入电压信号的放大电路，电阻越大则输入端的电压越大；对输入电流的放大电路，电阻越小输入电流越大）；2）输出电阻（输出电阻的大小决定带负载能力，即放大电路输出量随负载变化的程度。当负载变时，输出量很小或者基本不变表示带负载能力强，即输出量与负载大小的关联程度愈弱，放大电路带负载能力强。对输出为电压的放大电路，与受控电压源串联的输出电阻愈小带负载能力越强。对于输出为电流信号的放大电路，与受控电流源并联的输出电阻越大，负载电阻的变化对输出电流的影响越小）；3）增益；4）频率响应；5）非线性失真。4. 二极管：单向导通性。应用：1）整流电路；2）限幅电路；（与直流电源串联）3）开关电路；3）低压稳压电路。5. 齐纳二极管：将反向击穿电压作为稳定电压。电流增量很大，只引起很小的电压变化。6. BJT：内部含有两个背靠背排列的PN结。按结构分为：PNP和NPN型。按连接方式分：共基极、共发射极、共集电极。如果能控制输入电流就能控制输出电流，所以将BJT叫做电流控制器件。工作：1）放大区：发射结正向偏置，集电结反向偏置。2）饱和区：发射结和集电结均正向偏置，此时不服从电流分配关系。3）截止区：发射结与集电结均反向偏置。7. 场效应管FET分两种：金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET和结型场效应管JFET。在MOSFET中，从导电载流子的带电极性来看，有N沟道和P沟道MOSFET；按导电沟道形成机理不同，NMOS和PMOS各有增强型和耗尽型两种。四种：E型NMOS，D型NMOS，E型PMOS，D型PMOS。工作：1）截止区；2）可变电阻区；3）饱和区。8. 差分放大器：能把两个输入电压的差值加以放大的电路，也称差动放大器。这是一种零点漂移很小的直接耦合放大器，常用于直流放大。差分放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。9. 描述反馈电路的概念，列举应用？按照极性不同，反馈分为正反馈和负反馈两种。在所有使用的放大电路中都要使当地引用负反馈，用以改善放大电路的性能指标。正反馈会造成放大电路的工作不稳定，但在波形产生电路中则要引入正反馈。反馈，就是在电子系统中，把放大电路中的输出量（电流或电压）的一部分或全部，通过一定形式的反馈取样网络并以一定的方式作用到输入回路以影响放大电路输入量的过程。包含反馈作用的放大电路称为反馈放大电路。反馈的类型有：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。引入负反馈的一般原则为：a. 为了稳定放大电路的静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善放大电路的动态性能，应引入交流负反馈（在中频段的极性）。b. 信号源内阻较小或要求提高放大电路的输入电阻时，应引入串联负反馈；信号源内阻较大或要求降低输入电阻时，应引入并联系反馈。c. 根据负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求决定是引入电压还是电流负反馈。若负载要求提供稳定的信号电压或输出电阻要小，则应引入电压负反馈；若负载要求提供稳定的信号电流或输出电阻要大，则应引入电流负反馈。d. 在需要进行信号变换时，应根据四种类型的负反馈放大电路的功能选择合适的组态。例如，要求实现电流电压信号的转换时，应在放大电路中引入电压并联负反馈等。10.有源滤波和无源滤波的区别？无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成；有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。11. 怎样理解阻抗匹配？阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种