电力培训电工基础

1、目目 录录第一部分 电工学 第一章 直流电路 第二章 正弦交流电路第二部分 电子学 第三章 模拟电子 第四章 数字电子 第一章 直流电路第一节 电路的基本概念一、电路：1、定义：是指为了某种需要由一些电气器件按一 定方式连接起来的电流的通路。2、作用：（1）实现电能的传输和转换。 （2）实现信号的传递和处理。3、几个电路名词：（1）串联：一些二端元件成串相连，中间没有分 支时称为串联。（2）并联：一些二端元件的两个端钮分别连在一 起时称为并联。（3）支路：把几个二端元件串联成的分支称为一 条支路。（4）节点：由三条或三条以上支路所连接的点称 为节点。（5）回路：由几条支路组成的闭合路径称为回路

2、。（6）网孔：是一种特殊的回路，即在回路内部不 包含有支路的回路，称为网孔。元件1元件2元件5元件4元件3元件6元件7元件8IU二、电路中基本物理量1、电流方向：正电荷流动方向。大小：电流强度来表示，即用单位时间内在导体截面上移过的电量多少来度量。I= Q/t单位：安培（A）=库仑/秒2、电压与电动势电压：电路中任意两点间的电位差称为这两点间的电压。用符号U来表示。电动势：电压内部其他能量作用在电源两极间产生的电位差，称电源的电动势，用符号E表示。方向从低电位指向高电位。单位：V（伏）3、电阻公式：R=不同温度时的电阻电阻：R2=R1（1+（t2-t1） R1和 R2-分别表示温度为t1和 t

3、2时的电阻； -电阻温度系数（查表得）。4、电导电导是衡量导体导电能力的一个物理量。公式：G=1/R单位：西门子（S）SL-电阻率（mm2/m)L-导线长度（m)S-导线截面（mm2）有一铜导线，其长度L=10Km，S=20mm2经查表知铜在温度20C时的电阻率为0.0175 mm2/m，试求此导线在温度30C时电阻值是多少？（铜的温度系数为0.004/ C）。5、电功率 P=UI =I2 R=U 2/R 单位：w（焦/秒） 1马力=736瓦，1千瓦=1.36马力6、电能 A=Pt=UIt 单位：千瓦.时（度）。 有两只额定电压为220V的白炽灯泡，一只是40W的，另一只是100W的。当将两只

4、灯泡串联在220V电压使用时，每只灯泡实际消耗的功率是多少？三、欧姆定律1、部分电路的欧姆定律：一段电路中的电流强度跟这段电路上的电压成正比，跟这段电路的电阻成反比。公式：I=U/R2、完整电路的欧姆定律：在包含有电源在内的完整电路中的电流的大小，与电路中电源电动势的大小成正比。公式：I=E/（R+r内） 3、基尔霍夫定律： （1）基尔霍夫电流定律（KCL）： 任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代 数和恒等于零。即 i=0。 （2）基尔霍夫电压定律（KVL）: 任何时刻，沿任意回路的各支路电压的代数 和恒等于零。即u=0。1定义：在任一时刻，任一结点上的所有支定义：在任一时刻，任一结点上的所

5、有支 路电流的代数和恒为零。路电流的代数和恒为零。 即即I=0；或或 I入入= I出出 KCL（电流定律）电流定律） I1+ I2-I3=0或或 -I1- I2+I3=0也可写成：也可写成： I1+ I2 = I3 （入）入） （出）（出）+-E1E2R2R1R3I1I2I3cabd3推广到广义结点上使用，任一闭合面。推广到广义结点上使用，任一闭合面。IAIBICIABIBCICAABCIC= ICA- IBC将三式相加得：将三式相加得： IA+IB+IC=0或或 I=0IA= IAB- ICAIB= IBC- IABIA+IB+IC=0【证明】【证明】图示电路中，已知图示电路中，已知I1=1

6、1mA，I4=12mA，I5=6mA。求求I2，I3和和I6。I1R1R2R3I2I3I4I5I6例题例题解：解：I3=I1I5=116=5（mA)I2=I3I4=512=7（mA)I6=I1I2=11(7)=18（mA)I6=I4+I5=12+6=18（mA)1定义：定义：在任一时刻，沿任一回路内所有支路或在任一时刻，沿任一回路内所有支路或元件元件电压降电压降的代数和等于零。的代数和等于零。 KVL（电压定律）电压定律）E= U 2表达式表达式 U=0 +-E1E2R2R1R3I1I2I3cabdE1=I1R1+ I3R3E2=I2R2+ I3R3E1=I1R1I2R2+E2410VI115

7、V184I2I3举例：图示电路应用基尔霍夫KCL和KVL定律可列方程I1+I2=I318I1+4I3=154I2+4I3=10电压源电压源1、电压与电流、电压与电流 电源的伏安特性是指电源对电源的伏安特性是指电源对外供电时，其外供电时，其端电压端电压U和流过其和流过其中中电流电流I的关系。此种关系也称的关系。此种关系也称电源的外特性。电源的外特性。U=E-R0IRREI0RIU UI0E电源的外特性曲线电源的外特性曲线理想电源的理想电源的外特性曲线外特性曲线U=ER0EURabcd+-I电流源电流源如果一个二端元件在如果一个二端元件在任一时刻任一时刻，任何电路，任何电路中，其流过元件的电流总能

8、保持中，其流过元件的电流总能保持 为某一为某一给定的给定的时间函数时间函数而与其两端的电压无关。而与其两端的电压无关。 1定义：定义：2符号：符号：ISIs称为电流源的电激流称为电流源的电激流3性质：性质：第二节 直流电路的分析方法一、电阻的串、并连：二、电阻的Y/变换：三、支路分析法：四、网孔分析法：五、节点分析法：六、叠加原理：七、戴维宁定理：一、电阻的串联与并联： 1、电阻串联的特点： （1）总电流等于各元件分电流； （2）总电压等于各元件上电压和； （3）总电阻等于各电阻之和。 2、电阻并联的特点： （1）总电压等于各元件上的电压； （2）总电流等于各元件上电流之和； （3）总电阻的倒

9、数等于各电阻倒数 之和。电阻的串并联等效变换电阻的串并联等效变换2.1.1、电阻的串联、电阻的串联注意分压公式的使用：注意分压公式的使用：R=R1+R2+R3=RUR1R2R3I+-+-U1RIU-+URRRRU32111流过同一电流的电阻称为串联。流过同一电流的电阻称为串联。注意分流公式的使用注意分流公式的使用电阻的串并联等效变换电阻的串并联等效变换电阻的并联电阻的并联电阻两端为同一电压。电阻两端为同一电压。R1R2U+-II1I2RU+-IG=G1+G2212121R/RRRRRRIRRRI2121例题例题求图示电路的电流求图示电路的电流I。R12R22R73R56R61R34+U3V-I

10、R44R121+U3V-R73R56R61R342IR73R34562R121+-I3V+I3VR1.5-I=3/1.5=2A电阻的串并联等效变换电阻的串并联等效变换例题例题求图示电路的电流求图示电路的电流I。ER1R2R3R4IR5ER1R2R3R4IR5电阻的串并联等效变电阻的串并联等效变换换2-2 电阻的星形联接和三角形联接的等效变换电阻的星形联接和三角形联接的等效变换I1I2I3R23R12R31123I1I2I3R2R1R3123 如果要使两个内部结构不同两个如果要使两个内部结构不同两个网络等效，则其端口上的伏安关系完网络等效，则其端口上的伏安关系完全相同。如上图所示。全相同。如上图

11、所示。（a）三角形联接三角形联接（b）星形联接星形联接从而得出：从而得出： 电阻的星形联接和三角形联接的等效变换电阻的星形联接和三角形联接的等效变换Y213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRR Y312312312333123122312231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR电阻的星形联接和三角形联接的等效变换电阻的星形联接和三角形联接的等效变换电阻的星形联接和三角形联接的等效变换电阻的星形联接和三角形联接的等效变换特别当特别当 R1=R2=R3=RY； R12=R23=R31=R时时 如果如果 Y 用电导表示，用电导表示，可写可写为：

12、为：R= 3RY； RY=1/3 R； 星变角用电导，星变角用电导，角变星电阻用，角变星电阻用，分子两项乘，分子两项乘，分母三项和。分母三项和。321133132132233212112GGGGGGGGGGGGGGGGGG312312312333123122312231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR三、支路电流法： 1、定义：以支路电流作为变量，列出支路 KVL、KCL方程，联立求解支路电流的方法。 2、计算步骤： （1）设定个支路电流的参考正方向； （2）列出独立的KCL方程； （3）列出独立的KVL方程； （4）联立求解方程组。四、网孔分析法： 1、定义：为了减少方

13、程个数，一网孔电流为独立的变量列方程，求解网孔电流的方法。 2、计算步骤： （1）选取网孔电流的参考正方向； （2）列网孔的KVL方程； （3）求解网孔方程； （4）解出支路电流方程。410VI115V184I25V举例：网孔分析法（184）I14I215+5（44）I24I1=-(10+5)五、节点分析法： 1、定义：采用节点电压 为电路的变量， 列写方程的方 法。 2、如图所示，节点1与节点2 间的电压为： (US1 / R1 ) + ( US2 / R2 ) + ( US3 / R3 ) U12 = ( 1 / R1 ) + ( 1 / R2 ) + ( 1 / R3) + ( 1 /

14、R4)US1US2US3R1R2R3R412六、叠加定理： 在线性电路中当有两个或两个以上的电源作用时，则任一支路的电流，等于电路中每一个电源单独作用下在该支路中产生的电流的代数和。七、戴维宁定理： 对于外电路，一个含源二端口网络，可以用一个实际的电压（或电流）源来等效。电压源的电压等于该二网络的开路电压，而电阻等于该二端网络中所有电源为零时的输入电阻。戴维宁定理戴维宁定理（法国电报工程师，（法国电报工程师，1883年发表的论著）年发表的论著）图中：图中：Uoc为开路电压，为开路电压， R0为除源后的等效电阻。为除源后的等效电阻。 有源二有源二端网络端网络UIUIR0UOC+-1定义：任何一个

15、含源单口网络，对定义：任何一个含源单口网络，对外电路外电路来来 说总可以用一个说总可以用一个电压源和一电阻的串联电压源和一电阻的串联 支路来等效，这就是戴维宁定理。支路来等效，这就是戴维宁定理。60V850V21.5103举例：戴维宁定理应用10350V21.560V/0/0U81、电压源的电压等于二端网络的开路电压/0U50V21.510321.5/0U0R0R2、内阻等于所有 独立源为零时的输入电阻103戴维宁定理常用来分析电路中某一只路的电流和电压0R第二章 正弦交流电路第一节 正弦交流量一、基本概念： 1、正弦交流电：大小和方向都随时间按正弦 规律变化的电信号。 2、瞬时值(u或i）：

16、随时间变化的电压或电 流在任意时刻的数值。 3、周期（T）：周期量变化一个循环需要的 时间。 4、频率（f）：每秒变化的循环次数。二、正弦量的三要素： 1、瞬时值表达式：i(t)=Imsin(t+) 2、三要素： =2 f 3、有效值： I = Im /最大值 角频率初相位2三、相位差： 1、定义：两个同频率的正弦量，之间的相位 （初相角）之差。即：=1-2 2、意义： （1）当0时，说明1超前2。 （2）当0时，说明1滞后2。 3、举例说明：(例1） i1 = 10 sin（ t + 1200）A， i2 = 5 sin（ t - 1200）A 则i1、i2的相位差为= 1200 -（- 1

17、200 ） = 2400=3600-1200I1 (A)60010t第二节 正弦量的表示方法一、三角函数式： i1=10 sin（ t + 600）二、波形图：三、向量图： İ = I =I ( cos600+j sin600 )600İ600 第三节 向量形式的基本定律一、欧姆定律： = İ R二、基尔霍夫定律： 1、电流定律（KCL）： İ =0 2 、电压定律（KVL）： =0第四节 交流电路中的基本元件一、电阻元件： 1、电压与电流的关系： = İ R 即：u与I同相位。 2、功率（P）： （1）大小： P = U I = R I2 = U2 / R （2）单位：瓦特（W）二、电感元件

18、： 1、感抗（XL）: XL = L = 2 f L 2、电感元件电压与电流的关系： u = L ( d I / d t ) = İ ( j XL ) 即：u超前I 900 相位。 3、功率（P和Q）： （1）有功功率： P = 0 （W） （2）无功功率： Q = U I = XL I2 = U2 / XL(Var)三、电容元件： 1、容抗（Xc）: Xc = 1 / c = 1 / 2 f c 2、电感元件电压与电流的关系： i = c ( d u / d t ) = İ ( - j Xc ) 即：u滞后 i 900 相位。 3、功率（P和Q）： （1）有功功率： P = 0 （W） （2

19、）无功功率： Q = U I = Xc I2 = U2 / Xc(Var)第五节 RLC串联电路一、电压与电流的关系： = R + L + C = İ R + j XL İ + ( - j XC ) İ = İ R + j XL + ( - j XC ) = İ R + j (XL - XC ) = İ R + j X = İ Z 其中：Z = R + j (XL - XC ) 称为复阻抗。 X = XL - XC 称为电抗。RXLXCİ 二、阻抗三角形： R 电阻； X 电抗； Z 总阻抗。RXZPQSURUXU三、电压三角形： UR 电阻上电压； UX 电抗上电压； U 总电压。四、功率三

20、角形： P 有功功率； Q 无功功率； S 视在功率。五、举例说明：例2：已知如图，分别计算当f =50Hz、f=5MHz时，总电流？解： （1）当f =50Hz时： = (U / R) +j1CU I= 0.5 (mA) C=10pFR=10K=5Vİ212)()(CURU（2）当 f = 5MHz时： = （ U/ R ）+ j2CU I = =1.51710-2222)()(CURU例3：已知R、L串联与电路中，UR = 110V，U = 220V。 试求L上的电压UL = ? 解：根据电压三角形可得： UL= U2 UR2 = 2202 1102 = 190.5 （V ）RLRL例4：

21、如图所示，一个220V的回路中要临时装一个接触器， 该接触器的额定电压和电流分别为380V和100mA，若 在回路中串入一个电容器就能使接触器启动。请计算 该电容器的容抗XC = ? (线圈电阻可忽略不计)。 解：根据部分电路欧姆定律 XL = 380/0.1 = 3800 ( ) X = 220/0.1 = 2200 ( ) XC = XL X =1600 ( ) XCXL220V第六节 串联谐振一、串联谐振的条件： 1、定义：当 XL = XC 时，则u与i同相，这时 电路发生的谐振。 2、条件： L = 1 / c 二、谐振频率： f 0 = 1 / 2 L C三、 应用： 串联谐振适用

22、于信号源内阻 较小的情况下。 İRXLXC第七节 并联谐振一、并联谐振的条件： 1、定义：当复阻抗的虚部为零时，u与I同相， 这时电路发生的谐振。 2、条件：Y = 0İXLRXC二、谐振频率： f0 = 1 / 2 (1/LC)-(R2/L2)三、应用： 并联谐振适用于信号源内阻较大的情况下。例5：电路如图，RL、C并联电路中，已知R=10-2， L=8*10-6H , C=2*10-5F。求该电路的谐振频率？ 解：f0 = 1 / 2 (1/LC)-(R2/L2) = 12587 ( Hz ) RLC第八节 对称三相交流电路的计算一、对称三相交流量： 1、什么是对称三相正弦交流量？ 是指三

23、个频率相同，有效值相等，相位互 差1200的正弦量。 2、什么是非对称三相正弦交流量？ 是指三个频率相同，但有效值或相位不满 足上述条件的。3、表示法： （1）瞬时值表达式： uA = Um sin ( t ) uB = Um sin ( t + 1200 ) uC = Um sin ( t - 1200 ) （2）相量表达式： （3）相量图法： A = U 00 B = U 1200 C = U -1200A BC二、对称三相电源的连接：1、星形（Y）连接：（1）接线图：（2）相量图：（3）特点： 线电流等于相电流； 线电压大小等于相应相电压的1.732倍，相位超前相应的相电压300 。AC

24、BABBCCAABCBCABCA2、三角形（）连接：（1）接线图：（2）相量图：（3）特点： 线电压等于相电压； 线电流的大小等于相应的相电流的1.732倍，相位滞后相应的相电流300 。ABCBC三、对称三相电路的计算：例6：已知同频率三相正弦电压A= (50*1.732+j50) V, B= - j100V , C = -(50*1.732 +j50)V。试问该三相电压 是否对称？ 解：A= ( 50 * 1.732 + j 50 ) V = 100 30 V B= -100 V = 100 -90 V C= ( - 50 * 1.372 + j 50 ) V = -100 30 V AB

25、 = 30 - ( - 90 ) = 120 BC = - 90- ( - 30 ) = - 60 CA = - 30 - 30 = - 60 因为AB BC CA 故三相电压不对称。例7：已知示相器电路如图所示，RH = XC ，试求中点电压？ 解：根据节点电压法计算公式得： A / ( - j XC ) + B / RH + C / RH O = 1 / ( - j XC ) + 1 / RH + 1 / RH j A + B + C = j + 1 + 1 j A A = 2 + j = ( - 0.2 + j 0.6 ) A XCRHABCO四、三相电路中的功率： 1、有功功率（P）：

26、 P = 3 U相 I相 cos 2、无功功率（Q）： Q = 3 U相 I相 sin 3、视在功率（S）： S = 3 U相 I相 4、功率因数（cos): cos = P / S 例8：有一台三相异步电动机，三角形连接，额定功率P为 10kv, 额定电压U为380V，cos=0.87，=0.9 。求该电 动机的额定线电流及每相绕组的等效阻抗？ 解：根据P=1.732UI cos 可得： 线电流：IL = P / 1.732 U cos = 19.4 ( A ) 相电流：IP = IL / 1.732 = 11.2 ( A ) 阻抗角： = cos-1(0.87) = 29.50 阻抗：Z

27、= / İP = (380 29.50 ) / 11.2 = 33.9 29.50 ( )第三章 模拟电子技术第一节 半导体二极管和三极管一、半导体的特点： 1、半导体的导电特性随温度的变化而变化； 2、半导体的导电特性随光照强度的变化而变化； 3、半导体的导电特性与掺杂有关。二、PN结的定义及其导电特性： 1、本征半导体：是指晶格结构完整，且纯净的半导体，称为本征半导体。 2、P型半导体：在本征半导体中掺入三价元素，使其自由电子的数量远多于空穴的数量。这种掺杂以后的半导体叫P型半导体。 3、N型半导体：在本征半导体中掺入五价元素，使其空穴的数量远多于自由电子的数量。这种掺杂以后的半导体叫N型

28、半导体。 3、什么是PN结？ 当多数载流子的扩散运动与少数载流子的漂移运动达到动态平衡时，就维持了一定厚度的空间电荷区，这个空间电荷区就叫PN结。4、PN结的导电特性： PN 结具有单相导电性。即：PN结在正向电压作用下，有较大的电流通过，说明其正向等效电阻很小，此时，PN结处于导通状态； PN结在反向电压作用下，有较小的电流通过，说明其反向等效电阻很大，此时，PN结处于截止状态。三、半导体二极管： 1、构成：二极管由一个PN结加装外壳，引出两 条引线组成。 2、图形符号： 3、伏安特性曲线： （1）正向特性： 稳定电压：硅为（0.60.8)V； 锗为（0.20.4)V。 （2）反向特性： 反

29、向击穿电压。+-IU四、半导体三极管：1、构成： 由NPN（或PNP）型管芯及其引线组成。2、图形符号： 其中：b 基极； c 集电极； e 发射极。NPNPNPbcebce3、三极管的电流放大作用： （1）电流放大系数（）： = IC / IB （2）三个电极电流之间的关系： IE = IB + IC4 、三极管的电流放大实质： 是小的基极电流对大的集电极电流的控制。5、三极管放大的条件： 发射界处于正向；集电结处于反向。 第二节 电压放大电路一、单管共射放大电路： 1、电路图：+ UccUiU0C1C2RBRCRL2、电压放大倍数、输入电阻的计算： 通常采用微变等效电路分析法。 （1）三极

30、管的等效：bcebcer be b（2）放大电路的等效原则： （a）直流电压源要短路； （b）耦合电容和旁路电容要短路。（3）放大电路的等效：BC i0r beRBRCRLB （4）电压放大倍数（Au）: Au = i / 0 = - RL/ / r be 其中： RL/ = RC / RL . （5）输入电阻 ( R i ) ： R i = i / i = r be / RB （6）输出电阻 ( R 0 ) ： R 0 = o / 0 = RC二、射极输出器：1、电路图：C2Re+ Uccuiu0C1RB2、射级输出器的特点： （1）电压放大倍数小于等于1： Au = ( + 1) RL/

31、/ r be + ( + 1) RL/ （2）输入电阻大: R i = r be + ( + 1) RL/ / RB （3）输出电阻小: R 0 = r be / ( + 1 )。 例例9 9：射级输出器有什么特点？：射级输出器有什么特点？答：答：射极输出器的特点是：输入与输出电压相位相同；电压放大倍数略小于1；有高的输入阻抗及小的输出阻抗；有大的电流放大倍数；有好的频率特性。第三节 负反馈对放大器性能的影响一、反馈的定义及其分类： 1、定义：通过某一电路，将放大电路的输出电压或电流的全部或一部分返送到输入端，以影响放大电路的净输入量，称为反馈。 2、分类： （1）正反馈和负反馈： （2）电压

32、反馈和电流反馈： （3）串联反馈和并联反馈：二、负反馈对放大电路性能的影响： 1、负反馈使放大电路的放大倍数减少，但是提高了电路工作的稳定性。 2、串联负反馈使输入电阻增大；并联负反馈使输入电阻减小 3、电压负反馈使输出电阻减小；电流负反馈使输出电阻增大或不变。 4、负反馈可以减小非线性失真。第四节 功率放大器一、为什么要采用功率放大器？ 因为放大信号的目的，是用放大后的信号去控制执行机构。执行机构的动作，要求有足够大的功率，即足够大的电压和电流。因此，在放大电路的最后一级通常采用功率放大电路。二、功率放大电路的分类： 1、甲类功放：是指静态工作点设在交流负载线的中点，信号 的动态范围也限制在

33、放大区内，在输入信号的正负半波中，三极管始终是导通的，正负半波的信号都能得到放大。这种放大工作状态称为甲类功放。 2、乙类放大： 是指静态工作点设在 IC = 0 处， 所以三极管只能在输入信号的正半波时导通，而负半波时将截止。这种放大工作状态称为乙类功放。 3、甲乙类放大： 是指静态工作点设在三极管的输入特性曲线刚好进入线性区的部分，使得整个正半波信号能处于线性放大区放大，从而避免了死区和非线性的影响。这种放大工作状态称为甲乙类功放。第五节 集成运算放大电路一、集成元件（块）： 集成元件是第三代电子器件。所谓集成元件是指通过集成工艺将成千上万个电子元器件及其连线焊接在一块很小的半导体基片上，

34、这种微型的电子电路单元。二、集成电路的组成： 差动输入级： 电压放大级： 输出级：三、集成电路的特点： 1、集成电路具有很大的电压放大倍数。（使用 时一定要引用负反馈。） 2、输入电阻很高。（使用时注意要加装限幅电路）。四、理想集成电路的特点： 1、电压放大倍数趋近于“无穷大”； 2、输入电阻趋近于“无穷大”； 3、输出电阻趋近于“零”； 4、抑制零点飘移的能力趋近于“无穷大”。五、理想集成运算电路的应用： 1、实现各种简单的运算： 2、可作信号处理电路： 如：滤波器、限幅器、比较器等。 3、可作信号转换电路： 如：电压（U）电流（I）转换、模（A）数（D）转换 电流（I） 电压（U）转换、数

35、（D）模（A）转换、 电压（U）频率（f）转换等。 4、可作信号发生器： 如：正弦波发生器、锯齿波发生器等。第六节 整流电路一、单相半波整流电路：1、电路图：2、工作原理： u1 在正半波时，二极管导通， u0 = u2 ；在负半波时，二极管截止， u0 = 0u1u2uL3、工作波形：4、输出电压的估算： 平均电压： U0 = 0.45 U2 （ 其中：U2为有效值）ttu2u0二、单相桥式整流电路： 1、电路图：u1u2RLU02、工作原理： u1 在正半波时，二极管（D1、D3） 导通u0 = u2 ；在负半波时，二极管 （ D2、D4）， u0 = - u2 。3、工作波形：4、输出电

36、压的估算： 平均输出电压： U0 = 0.9 U2 其中：U2 为整流变压器二次电压 的有效值。u2t波形：u0t第四章第四章 数字电子技术数字电子技术第一节 逻辑门电路一、基本概念： 1、什么是脉冲？ 非正弦的、不连续的信号，统称为脉冲。 2、何为脉冲宽度？ 脉冲宽度是指脉冲持续的时间。 3、基本逻辑门电路：有一个或几个输入端和一个输出端。如果输入为条件，输出为结果，那么所谓的逻辑是指条件与结果的关系。4、逻辑变量： 是指逻辑电路的输入输出信号。5、逻辑状态： 每一个逻辑变量只有两个逻辑状态，即逻辑“1”态、逻辑“0”态。6、二进制数与十进制数： （1）十六进制数：由0123456789AB

37、CDEF数字组成。 例如：7FH=71615127；81H=8161。 （2）二进制数：由01二个数字组成。 例如：1011 = 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20二、基本逻辑门电路： 1、非门： （1）定义：逻辑否定又称逻辑非。实现逻辑否 定的电路称为非门电路。 （2）逻辑符号： （3）逻辑表达式： F = A （4）真值表： A F 0 1 1 0AF 2、与门： （1）定义：与门电路有两个以上的输入端，用以实现与逻辑功能。与逻辑又称逻辑乘。实现逻辑乘的电路称为与门电路。 （2）逻辑符号： （3）逻辑表达式： F = A B A B F （4）真值表： 0

38、0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1AFB 3、 或门： （1）定义：或门电路有两个以上的输入端，用以实现或逻辑功能。或逻辑又称逻辑加。实现逻辑加的电路称为或门电路。 （2）逻辑符号： （3）逻辑表达式： F = A + B A B F （4）真值表： 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1AFB+ 三、基本逻辑单元电路： 1、与非门： （1）逻辑符号： （2）逻辑表达式： F = A B A B F （3）真值表： 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0AFB 2、或非门： （1）逻辑符号： （2）逻辑表达式： F = A + B A B F （3）真值表： 0 0 1

39、 0 1 0 1 0 0 1 1 0AFB+第二节 逻辑代数及其化简：一、逻辑代数基本公式： （1）基本定律：A + 0 = A ; A * 0 = 0 ; A + 1 = 1 ; A * 1 = A ; A + A = A ; A * A = A ; A + A = 1 ; A * A = 0 ; （2）吸收率：A + AB = A ; A (A + B) =A; A + AB = A+B ; A (A + B) =AB; AB + AC + BC = AB + AC （3）交换率、结合率、分配率与代数相同。 （4）摩根定理：A + B = A B ; AB = A + B二、举例说明 ：

40、已知4变量的逻辑函数为f (ABCD)=(A+BC) (B+CD)。试求该函数的与非表达式并画出相应的逻辑图。解（1）首先将逻辑函数化简为与非表达式： f (ABCD) = (A+BC) (B+CD) = AB+ACD+BBC+BCCD = AB+ACD+(BC+BCD) = AB+ACD+BC(1+D) = AB+ACD+BC = A B A C D B C （2）画出和与非表达式相对应的逻辑图： f (ABCD) = A B A C D B C ABCDf第三节 触发器一、触发器及其分类： 1、触发器是有门电路组成的重要部件，在数字电路 中具有重要作用。 2、按其工作状态分为： （1）双稳

41、态触发器： RS触发器； D触发器 ； JK触发器。 （2）单稳态触发器： （3）无稳态触发器：又称多谐振荡器。二、D 触发器： 1、符号图及逻辑电路图： （1）符号图： （2）由六与非门组成的 D触发器电路图：DG1G2G3G4G5G6QQDCPQQCP2、D触发器的工作原理： （1）控制端D=0的工作状态： D=0 , 使F5 = 1,当CP=0时，F3= F4= 1， G4被封锁, G3为打开作好准备。当CP=1时， F3 = 0 ，Q = 1 , Q = 0 。触发器翻转过程 结束。 （2）控制端D=1的工作状态： 当 CP = 0 时，F3= F4= 1， F5 = 0 ，G3 被封

42、锁, F6 = 1 ， G3为打开作好准备。当 CP=1，F4 = 0 ，Q = 1 , Q = 0 。触发器翻转 到新的稳态。3、D触发器动态表： D n Q n Q n+1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 14、逻辑表达式： Q n+1 = D n 说明：只有CP由0变1时刻， Q n+1才能变到与D n的状 态相同； Q n+1与Q n的原始状态无关。例10、试写出D边沿触发器的真值表及其特 征方程。 解：真值表： D D n n Q Q n n Q Q n+1n+1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 特征方程（即

43、逻辑表达式）为： Q n+1 = D n 例例1111 ： 双稳态电路有什么特点？双稳态电路有什么特点？答：答：双稳态电路有两个特点：（1）该电路有两个稳定状态；（2）只有在外加触发信号的作用时，电路才 能从一个稳态状态转到另外一个稳态状态。 第四节 计数器和译码器一、二进制计数器：1、电路图：CP3D3Q3Q2Q1Q0CPCP2CP1CP0D2D1D02、工作原理的分析： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16CPQ0Q1Q2Q3例12、简答题： 异步二进制递增计数器与同步二进制递增计数器相比， 在响应速度上有什么区别？为什么？ 答：（1）异步计数器响应速度较慢，当信号脉

44、冲输 入间隔小于转换总周期时，计数器无法工 作。 （2）因为异步计数器进位信号是逐级传送的， 计算速度受触发器传输延迟时间和触发器 个数这两个因素的影响，总转换时间等于 前两者之积，故使异步计数器的转换速度 大大降低。二、编码器和译码器： 1、编码：将十进制数转换成计算机识别二进制数。 十进制数 X3 X2 X1 X0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 0 1 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 02、译码器： 将计算机识别的二进制码转换成十进制码。3、光

45、电二极管： 光电二极管常用于光的测量，它的反向电 流随光照强度的增加而上升。第五节 数/模转换、模/数转换 一、基本概念： 1、模拟量：是指随时间连续变化的量。 如：电压、电流、温度、压力等。 2、数字量：是指不连续变化的量，只是按单位 增减。如：产品的件数、数的位数。 3、模/数（A/D）转换器: 将模拟量转变为数字量的装置称为A/D转换器。 4、数/模（D/A）转换器: 将数字量转变为模拟量的装置称为A/D转换器。 例13： A/D转换器的输入量一般都为（A ）。（A）电压； （B）电流； （C）频率； （D）电脉冲。 二、A/D转换、D/A转换的应用：例14： 双积分式A/D转换是将一段时间内的模拟电压的 ( B ) 转换成与其成比例的时间间隔。( A )瞬时值; ( B ) 平均值; ( C)峰值; ( D )累计值。 例15：试计算三位集成A/D转换器在模拟输入量 分别为 5V、 7V时的数字输出值。已知该 A/D转 换器的满 度电压为14V。 解：因为14V对应的数字量是：111，即为7 所以输入5V时数字输出值为： （5+1）/ 14 * 7 = 3，即为011 同理输入7V时数字输出值为： （7+1）/ 14 * 7 = 4，即为100例16：已知某D/A转换器的满刻度电压UCC 为10 V。 试计算八位单极性D/A转换器在数字输入量 分别为7FH和81H时的模拟