《集成电路应用》word版

1、 集成电路应用课程辅导提纲军区空军自考办第一章 数字集成电路一、内容提要1、数字集成电路的类型及特点数字集成电路分为TTL型、CMOS型和ECL型等三大类。CMOS又分为4000B系列、40H-系列和74HC系列；TCL类型分为74S系列以及74ALS系列、74AS系列；ECL类分为ECL10K系列和ECL100K系列。各类数字集成电路可以如下几个方面进行性能比较，一在工作电源电压上，TTL标准工作电压是+5V；其它逻辑器件的工作电源电压大都有较宽的工作范围，CMOS中的4000B系列可以工作在318V，PMOS可工作在924V，在使用中注意各类器件其工作电压范围不同。二是在工作频率上，PMO

2、S工作频率最低，CMOS工作频率次之，TTL工作频率适中，而ECL工作频率最高。三是在工作温度范围上，TTL、ECL工作温度范围较小，而CMOS工作温度范围较大。2、数字IC使用注意事项及逻辑电路图用法（1）数字IC使用注意事项使用TTL、CMOS、HCOMS、ECL等高速IC时，要注意其高速的特性容易产生对别的电路或相互之间的干扰脉冲。以MOS-FET为输入级的电路器件，输入阻抗极高，如果不连接任何低阻抗通路到其他低阻部分，就很容易受静电感应累积静电荷，从而形成高电压。应采取保护性措施。（2）逻辑电路图画法任何复杂的逻辑电路，都可以用NAND或NOR来组成，在数字电路中，又把这两种门电路看成

3、是最基本的逻辑电路，在表示电路图时，可采用连线图和电路图两种方法。3、集成逻辑门在各种数字IC系列产品中，与门、或门、非门、与非门、或非门为最基本的逻辑门，此外还有与或非门，集电极开路输出门，可扩门展门以及扩展器、缓冲器和异或门等。（1）集成逻辑门的主要品种主要有与非门、反相器、或非门、与门、或门、与或非门、可扩展门、扩展器、缓冲器、总线驱动器等系列品种。（2）逻辑门电路的应用门电路可用于控制作为取样控制、选通控制和禁止控制电路也可用于构成晶体振荡电路、RC多谐振荡器、单稳态触发器、脉冲变换电路等。4、D型触发器（1）D型触发器的基本工作原理。（2）集成D型触发器的品种。（3）D型触发器的典型

4、应用。5、J-K触发器（1）J-K触发器的基本功能。（2）J-K触发器的品种。（3）J-K触发器的典型应用。6、施密特触发器（1）施密特触发器的滞后特性。（2）集成施密特触发器的品种。（3）施密特触发器门电路的应用。7、单稳态触发器（1）单稳态触发器的基本原理。（2）集成单稳态触发器的品种。（3）集成单稳态触发器的应用。8、寄存器（1）寄存器的工作原理及主要品种。（2）锁存器的工作原理及主要品种。（3）寄存器的典型应用。9、移位寄存器（1）移位寄存器的分类及品种。（2）移位寄存器的基本工作原理。（3）移位寄存器的应用。10、计数器（1）计数器的分类及品种。（2）异步计数器的主要品种及应用特点、

5、应用方法。（3）同步计数器的主要品种及应用特点、应用方法。（4）计数/分配器的典型品种与应用。11、译码器（1）译码器的类别及常用品种。（2）显示译码器的品种及典型应用。（3）数码译码器的主要品种及应用特点、典型应用方法。12、编码器（1）编码器的常用品种及应用特点。（2）编码器的典型应用。13、数据选择器（1）数据选择器的常用品种及应用特点。（2）数据选择器的典型应用。14、缓冲变换器和电路衔接方法（1）CMOS-TTL缓冲变换器。（2）TTL-CMOS缓冲变换器。（3）CMOS器件与其它电路的衔接方法。（4）外围功率驱动接口器件。二、基本要求1、掌握数字集成电路的类型、了解各类数字集成电路

6、的性能。2、了解数字集成电路使用注意事项、掌握逻辑电路的画法。3、了解集成逻辑门、D型触发器、J-K触发器、施密特触发器、单稳态触发器、寄存器、移位寄存器、计数器、译码器、编码器、数据选择器、缓冲变换器的工作原理和常用品种，掌握他们的主要功能，了解他们的典型应用。三、重点内容1、集成逻辑门2、D型触发器3、J-K触发器4、施密特触发器5、单稳态触发器6、寄存器与移位寄存器7、计数器、译码器及编码器四、典型例题1、填空题（1）数字集成电路包括 、 、 三类。答案：CMOS、TTL、ECL。（2）数字集成电路的工作电源电压是：TTL为 ，4000B系列为 ，74H-系列为 ，ECL-10K为 。答

7、案：+5V，318V，26V，-5.2V（3）逻辑电路图的表示方法有两种：即 和 。答案：电路图，连线图（4）五种最基本的逻辑门是： 、 、 、 、 。答案：与门、或门、非门、与非门、或非门（5）基本门电路除正常的逻辑应用外，还可组成 电路和 电路。答案：脉冲电路和控制电路。（6）门电路的控制功能有三个： 、 和 。答案：取样、选通、禁止。（7）D型触电器是一种属于 触发和 触发的触发器。答案：主一从、边沿。（8）D型触发器的S端表示 ，R端表示 。答案：置1（位）、清0（除）（9）从功能的 、 、 方面考虑，J-K触发器具有明显优势。答案：功能的完善性、使用的灵活性、通用性。（10）若将J-

8、K触发器变换为D型触发器，只需要将加到J端的数字信号D 与K端相连即可。答案：反相后。（11）施密特触发器的特殊功能在于它的 ，即输入电压上升到V+时， ，当输入电压回降到V+ 时， ，而输入电压下降至V_ 时 ，V+-V_=V，我们称之为 。答案：滞后特性、触发器翻转、触发器不翻转、触发器翻转、回差电压。(12)单稳态是指 ，主要应用于 、 和 ，其输出脉冲宽度由 和 决定。答案：一种暂时稳定状态、经过一段时间又恢复到从前的状态，脉冲波形整形，定时,延时，定时电阻、定时电容大小。（13）寄存器具有 、 、 的功能，所以称为数码寄存器，若按触发方式它可分为 和 。答案：接收、存放、传递数码、寄

9、存器和锁存器。（14）从数据输入方式为看，移位寄存器有 和 之分。从时钟的触发方式看，移位寄存器有 和 移位寄存器。答案：串行输入、并行输入、上升沿、下降沿（15）集成计数器按计数进制的不同，分为 、 和 ，按进位方式分为 和 两类，按讲数过程数码的增减分为 和 计数器。答案：二进制、十进制、其它进制，异步计数器、同步计数器，加法、减法。（16）译码器是指 、一般有 和 两类。答案：输出的状态表示输入代码的数字电路，数码译码器、显示译码器。（17）编码器是与 相对立的器件，其 过程就是 的反过程。答案：译码器、编码、译码（18）由于CMOS和TTL使用的电源不同，因此在同一电路中工作时需加 。

10、答案：缓冲变换器。2、选择题（1）TTL类芯片所用的电源是( )A）318V B）+5V C）28V D）26V答案：B（2）CMOS芯片所用的电源是（ ）A）318V B）+5V C）28V D）26V答案：A（3）CMOS与TTL芯片在工作频率的适用范围上（ ）。A）CMOS比TTL高 B）TTL比CMOS高C）基本相同 D）都只能工作于50KHz以下答案：B（4）军品TTL类54系列全温度范围是（ ）。A）0+70 B）0+85C）-70+125 D）-55+125答案：D（5）设计电路时，画原理图中芯片应画成（ ）。A）电路图 B）连线图C）电路图和连线图均可D）电路图和连线图只能选一

11、，不能混合答案：C（6）由各类集成逻辑门可组成（ ）。A）模拟电路 B）脉冲电路C）控制电路 D）脉冲和控制电路答案：D（7）由门电路和晶振可构成（ ）。A）晶体振荡电路 B）可调式的多谐振荡器C）单稳态电路 D）脉冲变换电路答案：A（8）对D触发器解释比较确切的是（ ）。A）是一种边沿触发的触发器B）是一种电平触发的触发器C）在触发后是一种状态，但稳定一段时间后又恢复至原状态。D）触发后产生一个脉冲，肪宽由定时电阻、电容大小决定。答案：A（9）J-K触发器的特性是（ ）。A）J、K的电平都可触发输出B）J为定值，K的电平可触发输出C）K为定值，J的电平可触发输出D）J、K固定时，时针输入时边

12、沿触发答案：D（10）单稳态触发器（ ）。A）触发时输出发生变化，脉冲宽度与芯片有关B）触发时输出发生变化，脉冲宽度与外接电阻大小有关C）触发时输出发生变化，脉冲宽度与电源有关D）触发时输出发生变化，脉冲宽度与外接电阻、电容大小有关答案：D（11）寄存器与锁存器的区别在于（ ）。A）位数不同B）有清除端与没有清除端C）边沿触发与电平触发D）有保持控制端与没有保持控制端答案：C（12）下列形式的数据传送方式属于移位寄存器的是（ ）。A）串入串出B）串入并出或并入串出C）串入/并入并出/串出或并出/串入并出/串出D）都是答案：D（13）计数器的分类方式是（ ）。A）按计数进制的不同分B）按进位方式

13、分类C）按计数数码的增减分D）上述方式都可以答案：D五、思考、作业题1、画出由门电路和晶振构成的晶体振荡器电路。参考答案：教材P22。图1-12（a）2、画出可控的由门电路和晶体振荡器构成的晶振电路。参考答案：教材P22。图1-12（b）3、设计一个基本的RC振荡器电路。参考答案：教材P23。图1-14（a）4、试设计由门电路构成的可控起/停的振荡器。参考答案：教材P24。图1-165、用门电路、R、C构成一个脉冲展宽延时电路。参考答案：教材P29。图1-256、试设计由门路构成的负脉冲输入产生窄脉冲电路。参考答案：教材P30。图1-277、试用-D型触发器设计一双稳态触发器。参考答案：教材P

14、34。图1-318、用-D型触发器设计一个串行输入、并行输出（4位）的移位寄存器。参考答案：教材P35。图1-339、用D触发器设计-单稳态触发器。参考答案：教材P36。图1-3510、试用J-K触发器设计双向时钟脉冲电路。参考答案：教材P41。图1-4011、用施密特触发器构成多谐振荡器。参考答案：教材P46。图1-4812、用单稳态电路设计脉冲延迟电路。参考答案：教材P54。图1-6113、试用单稳态电路设计占空比可调的多谐振荡器。参考答案：教材P55。图1-6214、用LS373设计总线输出缓冲器。参考答案：教材P63。图1-7415、用四D锁存器CD4042组成抢答器电路。参考答案：教

15、材P64。图1-7516、试用4015设计时序脉冲产生器。参考答案：教材P76。图1-87 第二章 运算放大器一、内容提要1、集成运算放大器的基本理论运算放大器是一个高增益的直流放大器，常用来作为一个有源电路中的源，也常用于深度负反馈中。运算放大器由输入级、中间级、输出级所组成，引出端子系统反相输入端，同时输入端、调零端、相位补偿端、正电源、负电源和输出端。运算放大器参数包括极限参数和电特性参数。极限系数有差模输入电压、共模输入电压、电源电压和功耗。由特性系数有输入失调电压、输入失调电流、输入编流、共模输入应用范围、最大输出电压、开坏电压增益，共模抑制比等。运算放大器的理想运算放大器、反相放大

16、器和同相放大器。2、集成运算放大器的类型和品种运算放大器的类型有通用双极型单运放、能用双极型双运放、能用双极型四运放、单电源运放、低噪声双极型运放、高精度运放等。3、常用的运算放大器及应用举例常用的运算放大器包括通用型集成运算放大器、高精度集成运放、斩波稳零集成运放、高输入阻抗集成运放、测量放大器、程控增益放大器等。运算放大器可构成各种放大电路，包括单级直流反相放大器，交流反相放大器和高增益放大器和差动放大器，电压控制放大器。运算放大器还可用于构成信号的切换、隔离电路、比较器、峰值检测器、取样保持电路以及转换电路、波形处理电路。二、基本要求掌握集成运算放大器的基本概念，引出端子功用、内部结构，

17、了解集成运算放大器的主要特性参数，理解运算放大器三种基本电路的工作原理。掌握集成运算放大器的类型，了解集成运算放大器的主要品种及常用运算放大器性能与典型应用。三、重点内容集成运算放大器的基本理论，常用品种与典型应用。四、典型例题1、填空题（1）集成运算放大器的引出端子包括 、 、 、 、 、 、 。答案：反相输入端、同相输入端、调零端、相位补偿端、正电源、负电源、输出端。（2）集成运算放大器内部包括 、 、 。答案：输入级、中间级、输出级。（3）运算放大器的极限系数中，有关电压的三个量是 、 、 。答案：差模输入电压，共模输入电压、电源电压。（4）运算放大器的三种基本电路包括理想运算放大器、

18、、 。答案：同相放大器、反相放大器。（5）运算放大器的类型主要有 、 、 、 等。答案：通用双极型单运放、通用双极性双运放、通用双极性四运放、单电源运放等。2、选择题（1）运算放大器，具有（ ）。A）同相输入端和反相输入端，分别接信号正负端B）同相输入端接信号，反相端接地C）同相端接电源正，反相接信号D）同相端和反相端分别接电源的正、负极答案：A（2）集成运算放大器内部结构包括（ ）。A）反相输入、同相输入、输出级B）输入级、中间级、输出级C）输入级、放大级、输出级D）相位补偿电路、输入级、输出级答案：B （3）输入失调电压VIO是指（ ）。A）不加负电源输入端所加补偿电压B）输出零伏输入端所

19、加补偿电压C）输出最大值时输入端所加电压D）不加正电源，输入端所加补偿电压答案：B（4）当采用单电源进行放大时，必须选用（ ）。A）通用双极性运放B）低噪声双极性运放C）单电源运放D）大输出运放答案：C（5）若输出信号较弱，则优先选用（ ）。A）通用运算放大器B）高输入阻搞运放C）斩波稳零集成运放D）测量放大器答案：D五、思考、作业题1、画出集成运算放大器的引出端子图。参考答案：教材P144。图2-12、分析反相放大器工作原理。参考答案：教材P149。3、分析差动放大器原理。参考答案：教材P150。4、画出测量放大器原理图。参考答案：教材P162。图2-185、分析程控增益放大器原理。参考答案

20、：教材P165第三章 D/A A/D变换器一、内容提要1、变换基础DAC、ADC变换过程，DAC、ADC芯片主要参数、变换方式分类。2、DAC基本原理R-2R梯形电阻式2nR电阻排形DAC、恒流源R-2R形DAC、脉冲积分式DAC的基本工作原理。3、DAC器件及应用DAC08、DAC0808系列、DAC7000系列、DAC0830/31/32、DAC1000系列、DAC1200/1201、DAC5020其基本参数、主要特性、引脚功能、典型应用方法。4、ADC基本原理积分式ADC原理、比较式ADC原理5、ADC器件与应用逐次比较式ADC、量化反馈式ADC、并行式ADC器件及应用。二、重点内容DA

21、C、ADC基本原理DAC、ADC器件及应用三、典型例题1、填空题（1）D/A、A/D变换速度是指 。答案：D/A或A/D至输出所需的时间。（2）D/A、A/D的分辨率指 ，实际输出与理论输出的差为 ，输出随周围环境及时间变化的程度称之 。答案：分辨检测出信号变化的最小单位、精度、稳定度。（3）ADC有 和 两大类型。答案：积分式、非积分式（比较式）（4）DAC由 、 、 、 、 五个部分组成。答案：参考电压源、电阻译码网络、模拟开关，输入寄存器、输出缓冲器。（5）ADC0809能对 路模拟信号进行A/D转换，输出数据为 位。答案：8，82、选择题（1）R-2R梯形电阻开关式DAC其特点是（ ）

22、。A）以ECL路为主 B）以TTL电路为主C）以电阻元件为主 D）以CMOS为主答案：D（2）R-2R电流源开关式DAC其特点是（ ）。A）以ECL电路为主 B）以TTL电路为主C）以电阻元件为主 D）以CMOS为主答案：B（3）ADC的输出（ ）。A）有8位、10位、12位等B）只有8位C）可控制输出位数D）只有12位答案：A（4）ADC的转换步骤是（ ）。A）取样、量化、编码B）取样、保持、编码C）取样、保持、量化、编码D）保持、量化、编码答案：C（5）ADC0809与单片机MCS-51系列接口时（ ）。A）可直接将输出端与单片机某I/O相连，直接读数据。B）可直接将输出端与单片机P1、P

23、2、P3相连。C）可直接将输出端接P0口，但要赋入地址控制码。D）高4位可直接与单片机相连。答案：C（6）ADC574转换长度（ ）。A）8位 B）10位C）12位 D）可为8位、也可为12位答案：D五、思考、作业题（1）用DAC08设计差动输出电路。参考答案：见教材P209。图3-12（2）用DAC08设计-高速A/D变换电路。参考答案：见教材P210。图3-13（3）用CD7520构成-电源发生器电路。参考答案：见教材P218。图3-20（4）画出ADC0801与单片机89c51的连接图。参考答案：见教材P255。图3-71（5）如何将ADC0808改为16路模拟输入电路。参考答案：见教材

24、P258。图3-75第四章 非线性模拟集成电路一、内容提要1、电压比较器电压比较器的一般结构及基本原理。电压比较器的逻辑符号及转移特性。电压比较器的主要参数。电压比较器的种类。电压比较器组成电平比较器电路；电压比较器组成零交比较器；电压比较器组成窗口比较器电路；电压比较器组成多谐振荡器；电压比较器组成单稳态触发器电路。2、模拟开关模拟开关的特点。模拟开关的基本原理和主要参数。集成模拟开关的常用品种。CC4066的引脚排列及功能。CC4051B的引脚排列及功能。四双向模拟开关的基本开关电路；四双向模拟开关组成的数控扫频振荡器电路；四双向模拟开关组成静噪电路；多路模拟开关组成键控式音调发生器电路；

25、多路模拟开关组成程控放大或衰减电路。3、时基电路时基电路的主要功用：时基电路的基本工作模式。时基电路的典型品种。时基电路多谐振荡器模式的应用；时基电路单稳态工作模式的应用；时基电路双稳态工作模式的应用。4、函数发生器函数发生器的主要特点及常见品种。函数发生器的基本原理。5G8038单片函数发生器的主要特点。5G8038内部电路原理及工作过程。5G8038典型应用线路；5G8038作调频和扫频的应用；5G8038作压控函数发生器应用。5、V/F、F/V变换器V/F、F/V变换器的功用及转换特性。5GVFC32变换器的内部组成及引脚功能。5GVFC32作V/F应用电路及工作过程；5GVFC32作F

26、/V应用电路及工作过程。5GVFC32在应用中外围元器件的选择方法。6、采样/保持放大器采样/保持放大器的基本原理及内部组成。5G582管脚功能及主要参数。5G582的控制电平与各种数字电路的连接方法；5G582不同增益的连接方法；5G582增益为1的连接方法；5G582峰值检测电路。二、基本要求了解电压比较器的一般结构及基本原理；了解模拟开关的基本原理和主要参数；了解时基电路的功用及主要品种；了解函数发生器的主要特点和基本原理；了解VFC和FVC的转换特性及主要应用；了解采样/保持放大器的内部组成及应用。掌握电压比较器的逻辑符号及LM311的引脚功能；掌握CC4066、CC4051的引脚排列

27、及功能；掌握时基电路的典型品种及工作模式。熟练掌握LM311的基本应用；熟练掌握CC4066的基本应用；熟练掌握CB555的内部组成及多谐振荡器、单稳态模式的电路组成及工作过程分析（画波形图）。三、重点内容电压比较器、模拟开关和时基电路外部应用连接方法。四、典型例题1、填空题（1）电压比较器由 、 、 、 和控制五个部分组成。答案：编置电路、差分输入、中间转换、逻辑输出。（2）电压比较器的工作过程是：若同相输入端的电压 反相输入端的电压，则输出“0”电平，同样，若同相输入端的电压 反相输入端的电压，则输出“1”电平。答案：低于、高于（3）模拟开关是 。答案：用来对模拟信号的传递进行“能断”控制

28、的电子开关。（4）模拟开关的主要参数有 、 、 、 。答案：导通电阻、通道截止漏电流、开启与关断时间，断开时对地电容。（5）CB555与CB556的最大区别在于 。答案：内含时基电路的数量不同。（6）时基电路的工作模式有 、 、 。答案：单稳态工作模式、无稳态工作模式、双稳态工作模式。（7）函数发生器ICL8038可产生的小型有 、 、 。答案：方波信号、三角波信号、正弦信号。（8）V/F和F/V变换器有 、 两种。答案：模块式结构、单片集成（9）采样/保持放大器由 、 、 组成。答案：输入缓冲高速放大、采样/保持开关和控制逻辑高输入阻抗缓冲放大器。2、选择题（1）电压比较器的功用是（ ）。A

29、）判断两个电阻的大小。B）判断两路电压的高低。C）判断两路输出电容量的大小。D）判断两路输出电流的大小。答案：B（2）电压比较器属于（ ）。A）数字集成电路。B）模拟集成电路。C）线性模拟集成电路。D）非线性模拟集成电路。答案：D（3）模拟开关是指（ ）。A）对模拟信号传递进行“通/断”控制的电子开关。B）仅对输入模拟信号控制。C）输出为模拟信号。D）对脉冲信号不能进行“通/断”控制。答案：A（4）CB555与CB556的区别是（ ）。A）CB556中仅比CB555多一个电压比较器。B）CB556中仅比CB555多两个电压比较器。C）CB556中有二块时基电路，CB555中只有一块。D）CB5

30、56可控制复位，而CB555无此功能。答案：C（5）CB555中的时基电路可工作于（ ）模式。A）1种 B）2种 C）3种 D）4种答案：C（6）对ICL8038函数发生器输出信号频率调整方法是（ ）。A）调外接电阻大小。B）调外接电容大小。C）调外接电阻、电容大小。D）调外接控制电平的高低。答案：D（7）若将电压转化为频率值，则需采用（ ）VFC32。A）1片 B）2片 C）3片 D）4片答案：A五、思考作业题1、分析将电压比较器作为窗口比较器应用时的工作原理。参考答案：见教材P3112、画出将电压比较器组成多谐振荡器的原理图，简单说明原理。参考答案：见教材P3123、分析CB555单稳态工

31、作模式时的工作过程。参考答案：见教材P3314、分析CB555无稳态工作模式时的工作过程。参考答案：见教材P3325、画出ICL8038单片函数发生器输出失真最小的原理电路图。参考答案：教材P347。图4-62第五章 集成锁相环一、内容提要1、锁相环的基本原理及单元功能电路。锁相环的功用。集成锁相环的种类。集成锁相环的基本组成及工作过程。PLL的基本理论。锁相环的主要参数。锁相环单元功能电路。2、锁相环的典型产品介绍。CC4046单片锁相环的特点。CC4046内部电路。CC4046的主要电参数和应用特性。3、锁相环的应用。锁相环变频应用电路；锁相环倍频应用电路；锁相环频率合成器原理图及工作过程

32、分析；锁相环作FSK解调器应用电路。二、基本要求了解锁相环的功用及种类；了解集成锁相环的基本组成及工作过程；了解PLL的基本理论。掌握锁相环的主要参数；掌握CC4046的特点及内部电路原理。熟练掌握锁相环变频应用电路；熟练掌握锁相环倍频应用电路。三、重点内容集成锁相环的基本组成及主要参数。集成锁相环作变频应用和倍频应用电路连接。四、典型例题1、填空题（1）锁相环是由 、 、 三个基本部件构成的 控制系统。答案：相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器、负反馈。（2）锁相环的基本参数为 和 。答案:捕捉、跟踪五、思考题画出锁相环方框图，分析其工作原理。参考答案：教材P376第六章 集成稳压器一、内容提要1、集成稳压器的种类与性能特点。连续可调式集成稳压器的基本原理及自动调节过程。集成稳压器的主要参数。2、三端稳压器及其应用。三端稳压器的种类。三端稳压器的外部引脚排列。三端稳压器的典型应用。三端稳压器使用注意事项。三端稳压器实际应用电路。三端稳压器扩