電工電子技術

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(模塊6常用半導體器件)

單元6二極管一、半導體及PN結(jié)1.半導體（1）導體

導電性能好的物質(zhì)，諸如金屬銅、鋁和鐵之類。（2）絕緣體

幾乎不能導電，諸如橡膠、陶瓷、塑料、石英等。（3）半導體

導電性能介于導體和絕緣體之間，稱為半導體，如四價元素硅、鍺、硒等都是常用的材料。2.純凈半導體純凈半導體也稱本征半導體，是由一種原子構(gòu)成的半導體。純凈半導體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常溫下，核外電子不易參與導電，導電能力很差。3.摻雜半導體

如果在純凈的半導體中摻入少量雜質(zhì)元素，其導電能力也會顯著增強。由于摻雜的方式不同，可構(gòu)成兩種半導體，即N型半導體和P型半導體。N型半導體：內(nèi)部自由電子（帶負電）濃度高，主要靠電子導電。P型半導體：

內(nèi)部空穴（帶正電）濃度高，主要靠空穴導電。4.PN結(jié)及其單向?qū)щ娦裕?）PN結(jié)的形成在一塊半導體芯片上（如硅或鍺），通過不同的摻雜工藝，使其一邊形成N型半導體，另一邊形成P型半導體，在這兩種雜質(zhì)半導體的交界面處會形成一個具有特殊性質(zhì)的薄層，這個特殊的薄層稱為空間電荷區(qū)，即PN結(jié)。（2）單向?qū)щ娦訮N結(jié)其實就是空間電荷層，具有內(nèi)部電場。當不加外加電壓時，內(nèi)部電場和PN結(jié)兩邊載流子濃度差的擴散作用相等而處于電平衡狀態(tài)。但當加有外接電壓時，平衡被打破，將有不同大小的電流通過PN結(jié)。

當電壓按下圖(a)中正負極性所加時（稱電壓正向偏置），這時電流很大，認為PN結(jié)導通。

當電壓按下圖(b)中正負極性所加時（稱電壓反向偏置），這時電流很?。s為零），認為PN結(jié)截止（不通）。所以，PN結(jié)的特性是單方向?qū)娏?，即單向?qū)щ娦浴N結(jié)的特性歸納為：

正向?qū)?，反向截止，單向?qū)щ娦浴?/p>

二、半導體二極管（1）結(jié)構(gòu)及符號在一個PN結(jié)的兩側(cè)分別引出電極引線，用管殼封裝就制成半導體二極管。其管芯就是一個PN結(jié)。（2）特性

二極管具有PN結(jié)所具備的特性，即二極管的特性歸納為：正向?qū)?，反向截止，單向?qū)щ娦远O管按芯片材料的不同，可分為硅二極管和鍺二極管兩種。（3）二極管的特性曲線①

正向特性

從正向曲線知，當加于二極管兩端的正向偏置電壓很小且小于某一數(shù)值時，二極管中的正向電流很小，近似為零，這一電壓值稱為死區(qū)電壓，硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。當正向偏置電壓超過死區(qū)電壓后，二極管開始導通，正向電流隨電壓增大而迅速增大。二極管導通后，電流在一定范圍內(nèi)變化，二極管的正向?qū)妷?正向管壓降)幾乎維持不變，常溫下，硅管的正向管壓降約為0.7V，鍺管約0.3V。②反向特性當二極管兩端加上反向電壓時，當反向偏置電壓小于某一數(shù)值時，只有極小的反向電流，約為幾到幾十微安。反向電流大小基本恒定，不隨反向電壓的增大而增大，故稱為反向飽和電流，二極管處于截止狀態(tài)。當反向偏置電壓超過某一數(shù)值時，反向電流突然急劇增加，管子不再截止而失去單向?qū)щ娦裕@種現(xiàn)象稱為反向擊穿，對應的反向偏置電壓稱為為反向擊穿電壓。二極管一旦擊穿，由于電流、電壓值均很大，將使管子過熱而損壞。所以在使用二極管時，所加反向電壓應遠小于其反向擊穿電壓，以保證二極管可靠工作。實際中，常將二極管視為理想二極管，即忽略管壓降和反向飽和電流，認為：二極管正向?qū)〞r，正向壓降為0，相當于開關閉合；在二極管反向截止時，反向電壓為0，相當于開關斷開，即具備開關作用。三、特殊二極管1.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是用特殊工藝制作的，它工作在反向擊穿區(qū)，利用它反向擊穿時電流增加而電壓則保持恒定的特性來穩(wěn)定電壓。如圖，它通常工作在反向擊穿特性的A、B點之間。當通過穩(wěn)壓管的反向電流I在Izmin<IZ<Izmax之間變化時，兩端電壓UZ基本保持穩(wěn)定，穩(wěn)壓管正是利用這一點實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓管被反向擊穿，但不一定損壞，只要限制流過管子的反向電流就可保證不因過熱而損壞。2.發(fā)光二極管發(fā)光二極管（簡稱LED）是一種把電能轉(zhuǎn)換成光能的發(fā)光元件。當給發(fā)光二極管加上正向電壓時，它能發(fā)出一定顏色的光。光的顏色取決于制作二極管的材料，不同的材料可使二極管發(fā)紅光、綠光、黃光等。3.光電二極管

光電二極管是一種光控器件，它的管殼上有一個玻璃窗口，以便接受光照。

光電二極管工作在反向偏置狀態(tài)，當在PN結(jié)上加上反向電壓，再用光照射到PN結(jié)上時，就能形成反向的光電流，光電流大小與光照強度成正比。電工電子技術

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(模塊6常用半導體器件)

單元2晶體管

一、半導體晶體管的結(jié)構(gòu)

在一塊半導體芯片上，形成P型和N型半導體相隔的三個大小不等的導電區(qū)域和兩個PN結(jié)，分別從三個區(qū)引出電極引線，加上管殼封裝，就制成三極管。根據(jù)組成三個區(qū)P型或N型半導體的排列順序的不同，三極管分為NPN型和PNP型兩類。圖中，中間的較小的區(qū)叫基區(qū)，基區(qū)兩側(cè)面積較大的區(qū)叫集電區(qū)，另一個是發(fā)射區(qū)，引出的電極分別叫基極（B）、集電極（C）、發(fā)射極（E）。兩個PN結(jié)分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。三極管按芯片材料不同，有硅管和鍺管兩種。二、晶體管的特性

三極管在不同的外部電壓作用下，可呈現(xiàn)出三種特性：1．電流放大作用三極管具有電流放大作用的條件是：發(fā)射結(jié)（BE兩極間）加正向電壓，集電結(jié)（BC兩極間）加反向電壓（VC＞VB，VB＞VE）。即發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。這時，滿足以下關系：（1）三極管各極電流的分配關系為：發(fā)射極電流等于集電極電流與基極電流之和，即IE=IC+IB

且IC>>IB（2）集電極電流IC與基極電流IB滿足放大關系：

β

＝IＣ/IB或

β=△IC/△IB其中，β稱為三極管的電流放大系數(shù)。

以上表明，三極管的基極電流發(fā)生微小變化時，集電極電流會發(fā)生較大變化，且比值基本恒定，這種小電流對大電流的控制作用，就是三極管的電流放大作用。

2．開關作用

三極管除具有電流放大狀態(tài)外，還可處于另外兩種狀態(tài)，這就是截止或飽和狀態(tài)。（1）截止狀態(tài)

三極管工作在截止狀態(tài)的條件是：發(fā)射結(jié)（BE兩極間）加反向電壓，集電結(jié)（BC兩極間）也加反向電壓（VC＞VB，VE＞VB）。即發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反向偏置。

三極管處于截止狀態(tài)時，兩PN結(jié)均近于斷開狀態(tài)。這時，IC≠βIB,三極管不具備電流放大作用，而是相當于一個斷開的開關。（2）飽和狀態(tài)

三極管工作在飽和狀態(tài)的條件是：發(fā)射結(jié)（BE兩極間）加正向電壓，集電結(jié)（BC兩極間）也加正向電壓（VB＞VE，VB＞VC）。即發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置。

三極管處于飽和狀態(tài)時，兩PN結(jié)均處于完全導通狀態(tài)，且

。這時，IC≠βIB

，三極管不具備電流放大作用，而是相當于一個閉合的開關。

綜上，三極管的截止和飽和狀態(tài)統(tǒng)稱為開關作用，即三極管截止時相當于開關閉合，飽和時相當于開關斷開。三、晶體管的特性曲線（1）輸入特性曲線

輸入特性曲線是指集-射電壓UCE一定時，基極電流

b隨基-射電壓UBE而變化的曲線。即：

b=f(UBE)|UCE一定。曲線與二極管的正向特性相似，三極管正常放大時，工作在陡直的部分，電壓UBE數(shù)值不大，變化也較小，可近似認為硅管UBE=0.7V，鍺管UBE=0.3V。（2）輸出特性曲線輸出特性曲線是指基極電流IB一定時，集電極電流IC隨集-射電壓UCE而變化的曲線。其函數(shù)關系為

c=f(UCE)|UBE一定

圖中表明，三極管輸出特性曲線可劃分為三個不同的區(qū)域，分別對應三種不同的工作狀態(tài)，即放大狀態(tài)、截止狀態(tài)和飽和狀態(tài)。電工電子技術

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(模塊6常用半導體器件)

單元3晶閘管

一、晶閘管的結(jié)構(gòu)、外形晶閘管是晶體閘流管的簡稱，又稱為可控硅。1.晶閘管的結(jié)構(gòu)及符號晶閘管由P型和N型半導體組成四層PNPN結(jié)構(gòu)，形成三個PN結(jié)，有三個電極，依次為陽極（A）、控制極（G）和陰極（K）。2.晶體管的實物外形二、晶閘管的工作特性

晶閘管在不同的外部電壓作用下，可呈現(xiàn)出不同特性：1．反向阻斷特性如圖，當晶閘管陽極A與陰極K間加反向電壓時，不管控制極(門極)G有無正向觸發(fā)電壓，晶閘管均不導通，處于反向阻斷狀態(tài)。2.正向阻斷特性將電源VAA的極性調(diào)換，即在晶閘管的陽極與陰極間加正向電壓，若S斷開，HL不亮，說明晶閘管不導通，處于正向阻斷狀態(tài)。3.觸發(fā)導通及導通條件在晶閘管陽極與陰極間加正向電壓的同時，將開關S閉合，給門極與陰極間加上正向觸發(fā)電壓，HL亮，說明晶閘管被觸發(fā)導通。導通條件：在晶閘管的陽極與陰極間加正向電壓，同時在門極與陰極間加正向電壓，晶閘管就能導通。兩者缺一不可。4.去除觸發(fā)信號后持續(xù)導通晶閘管一旦導通后，將開關S打開，HL仍然發(fā)光，這說明晶閘管仍然導通，控制極（門極）G失去作用。5．晶閘管的關斷特性關斷條件：在陽極與陰極間加反向電壓，或去掉正向電壓，使流過晶閘管的陽極電流IA小于晶閘管的維持導通電流IH（晶閘管參數(shù)），才能關斷。

總之，晶閘管是一種受控的、具有單向?qū)щ娦缘脑?。可用來?gòu)成可控整流電路。還可以用作無觸點功率靜態(tài)開關，取代繼電器、接

觸器構(gòu)成控制電路。電工電子技術

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(模塊7整流、濾波及穩(wěn)壓電路)

模塊7整流、濾波及穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。單元1整流電路

一、單相半波整流電路1、電路組成圖中TR是整流變壓器，VD是整流二極管，RL是直流負載電阻。u2為變壓器副邊電壓，也即整流電路的交流輸入電壓。2、工作原理設輸入電壓為：當u2為正半周時：a端電位高于b端，二極管VD承受正向電壓而導通，電流自電源a端經(jīng)二極管D通過負載RL回到電源b端。負載RL上為u2的正半周電壓(設VD為理想二極管)。當u2為負半周時：b端電位高于a端，二極管VD承受反向電壓而截止，電路電流為零，這時，RL兩端電壓uO等于零，這時u2的負半周電壓全部加在二極管上（反向電壓）。3.輸出電壓、電流大小和波形輸出電壓：即半波整流電路輸出的直流電壓平均值，等于輸入的交流電壓有效值的0.45倍。輸出電流：4.整流二極管的參數(shù)值通過二極管的正向電流平均值等于通過負載的電流，即二極管截止時所承受的最大反向電壓等于變壓器副邊電壓的幅值，即二、單相橋式整流電路1.電路組成圖中，四個二極管作為整流器件接成電橋形式。電橋的一組對角頂點a、b接交流輸入電壓；另一組對角頂點c、d接至直流負載。其中二極管VD1和VD2的負極接在一起的共負極端c為整流電源輸出端的正極，而VD3和VD4的正極接在一起的共正極端d為其負極。2.工作原理設輸入電壓：

當u2為正半周時：a端電位高于b端，二極管VD1和VD3因正向偏置而導通，而二極管VD2、VD4因反向偏置而截止，這時，電流自電源a端流經(jīng)VD1、負載RL和VD3回到電源b端（圖中紅線所示）。

當u2為負半周時:b端電位高于a端，二極管VD2、VD4導通，VD1、VD3截止，電流自電源b端流經(jīng)VD2、RL和VD4回到電源a端（圖中綠線所示）?？梢姡诮涣麟妷簎2的一個周期內(nèi)，二極管VD1、VD3和VD2、VD4輪流導通半個周期，通過負載RL的是兩個半波的電流，而且電流方向相同，故稱為全波整流。輸出直流電壓的脈動程度比半波整流降低了。3.輸出電壓、電流大小及波形4.整流二極管的參數(shù)值電工電子技術

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(模塊7整流、濾波及穩(wěn)壓電路)

單元2濾波電路濾波：利用電容或電感的儲能特性，對脈動電壓或電流進行補償，以降低它的脈動程度。

一、電容濾波1、電路組成單相半波整流電容濾波電路如圖：圖中，濾波電容C與負載電阻RL相并聯(lián)2.工作原理由于電容器的濾波作用，輸出電壓的波形如圖。曲線表明：

設起始時電容器兩端電壓為零。當u2由零進入正半周時，二極管導通，電容C被充電，其兩端電壓uC將隨u2的上升而逐漸增大，直至達到u2的最大值。在此期間，電源經(jīng)二極管向負載提供電流。

當u2從最大值開始下降時，由于電容器兩端電壓不會突變，此時，u2＜uC，二極管則因反向偏置而提前截止，電容器通過RL放電為負載提供電流，通過負載的電流方向與二極管導通時的電流方向相同。在RL和C足夠大的情況下，放電過程持續(xù)時間較長，直至交流電壓u2正向上升至u2＞uC時，二極管再次導通，重復上述過程。顯然，由于二極管的正向?qū)娮韬苄?，當濾波電容和負載電阻較大時，電容充電很快，電容器放電較慢，輸出電壓的脈動程度減小，其平均值也可得到提高。

濾波電容一般在幾百微法以上，電容愈大，濾波效果愈好。為了獲得比較平滑的直流電壓，半波整流可按RLC≥（3－5）T來選擇濾波電容，式中T為交流電的周期。

電容濾波輸出電壓的大小與負載有關?？蛰d時（RL→∞），電容沒有放電回路，其輸出直流電壓為交流輸入電壓的1．4倍。接入負載后，輸出電壓約等于U2。若負載電阻RL愈小，則電容器放電加快，輸出電壓愈低。二、電感濾波1、電路組成單相橋式整流電感濾波電路如圖：圖中，電感L與負載電阻RL串聯(lián)。2.工作原理電感濾波是利用通過電感的電流不能突變的特性來實現(xiàn)濾波。當電感電路電流增大時，電感產(chǎn)生的自感電動勢阻止電流的增加；而電流減小時，自感電動勢則阻止電流的減小。因此，當脈動電流從電感線圈中通過時，將會變得平滑些。不僅如此，當負載變化引起輸出電流變化時，電感線圈也能抑制負載電流的變化。顯然，L愈大，濾波效果愈好。三、復式濾波器為了提高濾波效果，可用電容和電感組成復式濾波器。1.Γ型濾波器同時利用電感阻止交流分量和電容旁路交流分量的特性，所以濾波效果較好。又因電感線圈電流不能突變，所以在接通電路瞬間沖擊電流較小。2.Π型濾波器由于再并聯(lián)一個電容器，所以濾波性能更好一些，因此在許多電子設備中得到廣泛應用。3.Π型RC濾波器對于負載電流較小和負載比較穩(wěn)定的場合，為了簡單經(jīng)濟，可用適當?shù)碾娮鑂代替電感L組成Π型RC濾波器。四、有源濾波如圖，負載接在晶體管的發(fā)射極上，R是基極偏置電阻，又與電容C組成RC濾波電路。濾波在基極回路進行，輸入電壓Ui首先經(jīng)過RC濾波，使基極電位的脈動程度降低，這樣，射極輸出電壓即負載獲得的電壓就比較平滑，從而達到濾波目的。單元3穩(wěn)壓電路經(jīng)過整流濾波后，所得到的直流電壓仍然受電網(wǎng)電壓波動或負載變化的影響，會隨之發(fā)生變化。為使其基本保持恒定，在整流濾波之后，再加一級直流穩(wěn)壓電路。一、穩(wěn)壓管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖中，穩(wěn)壓管VS與負載RL并聯(lián)，R為限流電阻，用以保護穩(wěn)壓管，同時又與穩(wěn)壓管相配合對輸出電壓進行調(diào)節(jié)并使之穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ui是由整流濾波電路提供的直流電壓，而輸出電壓Uo即穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ。穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程可概括如下：為使穩(wěn)壓電路正常工作，輸入電壓Ui必須高于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ。穩(wěn)壓管的工作電流也必須在最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之間。因此，必須適當選擇限流電阻R的阻值。二、晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.電路結(jié)構(gòu)框圖和電路其中R1、RP、R2組成的分壓器是取樣電路，從輸出端取出部分電壓UB2作為取樣電壓加至晶體管T2的基極。穩(wěn)壓管VS以其穩(wěn)定電壓UZ作為基準電壓，加在晶體管VT2的發(fā)射極上。R3是穩(wěn)壓管的限流電阻。晶體管VT2組成比較放大電路，它將取樣電壓UB2與基準電壓UZ加以比較和放大，再去控制晶體管VT1的基極電位。輸入電壓Ui加在晶體管VT1與負載RL相串聯(lián)的電路上，因此，改變T1集射極間的電壓降UCE1，便可調(diào)節(jié)RL兩端的電壓Uo。也就是說，穩(wěn)壓電路的輸出電壓UO可以通過晶體管VT1加以調(diào)節(jié)，所以VT1稱為調(diào)整管。電阻R4是VT1的基極偏置電阻，也是T2的集電極負載電阻。2.工作原理（穩(wěn)壓過程）三、集成穩(wěn)壓器1、三端電壓固定式集成穩(wěn)壓器（1）組成與外形三端電壓固定式集成穩(wěn)壓器只引出三個接線端—輸入端、輸出端和輸入、輸出的公共端。組成穩(wěn)壓電路的所有元件都集成在一塊芯片上，工作時不用外接任何附加元件，使用安裝也和三極管一樣方便。（2）

應用電路接線圖a)固定正電壓輸出電路電容C1用于減小輸入電壓的脈動，C2為了削弱電路的高頻噪聲。b)固定負電壓輸出電路C)同時輸出兩組正、負固定電壓的電路使用三端電壓固定式集成穩(wěn)壓器，應注意區(qū)分輸入端與輸出瑞，假若接錯，將使調(diào)整管的發(fā)射結(jié)承受過高的反向電壓可能導致?lián)舸?/p>

2、可調(diào)式集成穩(wěn)壓器這一類集成穩(wěn)壓器的輸出電壓在小范圍內(nèi)是可調(diào)的，有一定的靈活性，但價格較固定式貴得多。它也分正輸出型和負輸出型，分別可構(gòu)成正電源和負電源。

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(模塊8放大電路與集成運算放大器)

模塊8放大電路與集成運算放大器單元1基本放大電路

一、電路組成及各元器件作用如圖是三極管組成的最簡單的單管電壓放大電路---共射放大電路圖中：

(1)VT為晶體三極管，起電流放大作用；是組成放大電路的核心元件。(2)UCC

為直流電源，為電路提供工作電壓和電流。電源負極接在三極管的發(fā)射極上，正極分為兩路，一路通過電阻Rc加到集電極，另一路通過電阻Rb加到基極，為三極管提供合適的電壓、電流，以保證晶體管工作在放大狀態(tài)，即滿足IC＝βIB。電源電壓一般為幾伏到十幾伏。(3)RB

為基極偏置電阻，電源電壓通過Rb向基極提供合適的偏置電流IB，以保證發(fā)射結(jié)正偏。(4)RC

為集電極負載電阻，電源VCC通過RC為集電極提供合適電壓，以保證集電結(jié)反偏；另一個作用是將放大的電流iC轉(zhuǎn)換為放大的電壓u0輸出。(5)

C1、C2

分別為輸入、輸出耦合電容，耦合輸入、輸出的交流信號ui和u0，并起隔離直流的作用。C1與C2的電容量較大，通常為幾十微法，故選用電解電容器。電解電容器的極性必須正確連接，使用時不能接反。（6）ui是輸入電壓信號，uo是輸出電壓信號，RL是負載電阻。二、放大電路的靜態(tài)1.靜態(tài)及靜態(tài)值

放大電路沒有輸入信號（即ui=0）時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)時的電路即是直流電源作用下的直流通路。此時，晶體管的各極電流以及各極之間電壓的值稱為靜態(tài)值。分別用IBQ、ICQ、UBEQ、UCE表示。靜態(tài)值IBQ、ICQ、UBEQ、UCE的大小，與晶體管輸入特性曲線及輸出特性曲線上的某點坐標想對應，故稱為靜態(tài)工作點。顯然，靜態(tài)值的大小，決定了晶體管的放大狀態(tài)。而一個合適的靜態(tài)工作點是保證放大電路正常放大且不失真的前提條件。2.靜態(tài)值的計算晶體管處于放大狀態(tài)時，其發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置。這時，靜態(tài)值UBEQ約為0.7V（硅管）或0.3V（鍺管）。其它靜態(tài)值估算如下：由上可知，當UCC和RC選定后，靜態(tài)工作點便由IB所決定?？梢?，基極電流對于確定靜態(tài)工作點起著關鍵作用。當改變基極偏置電阻RB時，IB隨之變化。因此，通常以調(diào)節(jié)基極偏置電阻RB的方法使放大電路獲得一個靜態(tài)工作點。例題：圖示電路，已知UCC=12V，RC=2kΩ，Rb=280kΩ，硅三極管β=50，試用估算法求電路的靜態(tài)工作點。解：硅管UBEQ=0.7VIBQ=（UCC-UBEQ）/Rb=（12-0.7）/280

≈0.04mA=40μAICQ=βIBQ=50x0.04=2mAUCEQ=UCC-ICQRC=12-2×2=8V三、放大電路的動態(tài)

放大電路在有輸入信號時的工作狀態(tài)為動態(tài)。只有交流信號作用的電路中只有交流電流流通，這樣的電路稱為交流通道。當輸入信號ui≠0，放大電路在正常放大工作時，放大電路處于直流電源和輸入的交流信號共同作用下，電路中的電流和電壓既有直流成分，又有交流成分，總的電流與電壓是隨交流信號變化的脈動直流。動態(tài)過程即放大過程分析：可見，共射極放大電路具有如下特點：①

它具有電壓放大作用，交流量是迭加到直流量上進行放大的。②

輸出信號電壓與輸入信號電壓的相位相反。③放大電路體現(xiàn)了以較小能量控制較大能量的思想。四、放大電路的圖解分析及波形失真1.放大電路的圖解分析由上放大電路的集電極輸出回路知，集電極電流IC與集-射電壓UCE的關系從三極管內(nèi)部看由輸出特性曲線決定，從三極管外部電路看，應滿足直線方程UCE=UCC-ICRC，直線UCE=UCC-ICRC稱直流負載線。兩者的交叉點即是靜態(tài)工作點Q。若輸入正弦信號電壓，隨著信號電壓的變化，工作點Q在一定的范圍內(nèi)，沿負載線作往復運動。電路中各電流、電壓也按照正弦規(guī)律做周期性變化。由此可見，若靜態(tài)工作點選擇不當或信號幅值過大，則信號的變化范圍可能超越三極管特性曲線的線性區(qū)，發(fā)生失真現(xiàn)象。即輸出信號的波形與輸入信號的波形不再相似，發(fā)生了畸變。動態(tài)過程圖解分析如下圖：2.放大電路的波形失真（1）若基極電流太小，即靜態(tài)工作點Q的設置偏低，Q點接近截止區(qū)；產(chǎn)生的失真稱為截止失真。（2）若基極電流太大，而靜態(tài)工作點Q偏高，Q接近飽和區(qū)；產(chǎn)生的失真稱為飽和失真。（3）若放大電路的靜態(tài)工作點在設計時已經(jīng)給定，但輸入信號幅值過大，也會使工作點同時進入截止區(qū)和飽和區(qū)，輸出信號既出現(xiàn)截止失真，又出現(xiàn)飽和失真，稱作飽和截止失真，五、放大電路中的特性指標計算1．電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)表示放大電路對信號電壓的放大能力，其大小定義為輸出信號電壓有效值與輸入信號電壓有效值的比值，用A表示：如圖若放大電路的電源電壓、電阻給定，且?guī)в胸撦d時：其中稱為交流負載等效電阻。rbe為三極管基、射極間輸入等效電阻，其值大約為1KΩ左右，式中負號表示輸出信號電壓與輸入信號電壓相位相反。若放大電路空載時（即不帶負載，負載電阻RL→∞），交流負載

就是集電極電阻

，即RL’=RC，因此空載時電壓放大倍數(shù)為：放大電路的電壓放大倍數(shù)由電路元件的參數(shù)β、RC、rbe所決定，但又受到外接負載電阻

的影響。當放大電路外接負載時，由于RL’＜

RC

，故A＜AO

，其電壓放大倍數(shù)比空載時下降了。放大電路接入負載后電壓放大倍數(shù)下降的程度，反映了放大電路帶負載能力的大小2．輸入電阻與輸出電阻（1）輸入電阻從輸入端來看，放大電路對輸入信號所呈現(xiàn)的交流等效電阻稱為輸入電阻，用ri

表示。一般故：（2）輸出電阻相對于負載，放大電路的內(nèi)阻，為其輸出電阻，用rO

表示輸入電阻大，則放大電路對信號源影響小，可保證信號源正常工作。輸出電阻小，電路帶負載的能力就強。例題:在圖示的放大電路中，已知硅三極管

β=40，rbe=1.2KΩ，Ucc=12V，RC=5.1KΩ，RB=380KΩ，RL=2.2KΩ

，試求:（1）電路的靜態(tài)工作點；（2）空載和帶載時的電壓放大倍數(shù)；（3）放大電路的輸入電阻和輸出電阻；（4）若輸入正弦信號電壓Ui=9mV（有效值），則負載可得到信號電壓的最大值為多少？解：（1）靜態(tài)工作點取(2)電壓放大倍數(shù)空載時:帶載時:(3)輸入電阻和輸出電阻(4)輸出電壓幅值

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(模塊8放大電路與集成運算放大器)

單元2分壓式偏置放大電路

一、溫度對放大器靜態(tài)工作點的影響我們知道，一個性能良好的放大電路必須設置一個合適的工作點，但是當環(huán)境溫度變化時，共射放大電路的工作點將隨之變化，嚴重時，將導致電路不能正常工作，一般而言，溫度升高會引起集電極電流IC的增加，最終導致靜態(tài)工作點Q的上移。而發(fā)生失真現(xiàn)象。因此，共射放大電路在實際應用中較少采用。為了能自動穩(wěn)定靜態(tài)工作點，常采用分壓式偏置放大電路。二、分壓式偏置放大電路分壓式偏置放大電路如圖：與共射放大電路相比，其電路結(jié)構(gòu)增加了

，基極偏置電阻由

與

串聯(lián)而成，

稱為上偏置電阻，

稱為下偏置電阻。在發(fā)射極與地之間增加了發(fā)射極電阻

和與其并聯(lián)的旁路電容

。1．RB1與RB2

組成串聯(lián)分壓電路固定了基極電位

只要IB1《IB2，便有此式表明，由于電源電壓和電阻阻值基本上不受溫度變化的影響，所以，基極電位不隨溫度而變化，被固定下來。2．穩(wěn)定了集電極電流

及穩(wěn)定了靜態(tài)工作點若溫度t上升，使IC

增加，將有如下過程發(fā)生：由此可見，分壓式偏置電路通過自身的調(diào)節(jié)，控制穩(wěn)定了集電極電流

，從而穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。實際上這是一種直流電流負反饋過程，發(fā)射極電阻

是反饋元件旁路電容

的作用是旁路交流信號，使交流信號不經(jīng)過發(fā)射極電阻

，故

只對電路中的直流信號起作用，而對交流信號不起作用。

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(模塊8放大電路與集成運算放大器)

單元3集成運算放大電路

一、運算放大器的基本知識集成運算放大器，簡稱集成運放。是一個直接耦合的、高電壓放大倍數(shù)的、高輸入電阻、低輸出電阻的多級放大電路。1.集成運放的外形和符號符號中，方形框的左邊引線端為信號輸入端，其中“-”端為反相輸入端，“+”端為同相輸入端，它們與“地”之間的電壓分別用u+

和u-

來表示；長方形框右邊引線端為信號輸出端，輸出信號可用輸出端對“地”電壓uo來表示；框內(nèi)三角形表示放大器?！薇硎緸槔硐脒\放的電壓放大倍數(shù)（一般只討論理想運放）。2.集成運放的輸入方式（1）單端輸入

①

反相輸入端輸入:這時輸入信號從反相輸入端輸入，同相輸入端通過電阻接地，輸入端與輸出端相位相反；

②

同相輸入端輸入:

這時輸入信號從同相輸入端輸入，反相輸入端通過電阻接地，輸入端與輸出端電壓相位相同。（2）雙端輸入

這時輸入信號從兩輸入端輸入，輸入信號為

，稱為差分輸入信號，這時輸入端與輸出端相位相反。3.集成運放的組成

集成運放主要由輸入級、中間級和輸出級組成。

輸入級通常采用差動放大電路，以抑制零點漂移、提高輸入電阻；中間級由一級或多級電壓放大電路組成，以提供較高的電壓放大倍數(shù)。輸出級一般為射極輸出器或互補對稱放大電路構(gòu)成，以提高運放的輸出功率和帶負載能力。4.理想集成運算放大器理想運放具有以下特征：（1）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Ao→∞；（2）輸入電阻ri→∞；（3）輸出電阻ro→0；理想運放兩個重要的結(jié)論：（1）虛短兩輸入端虛假短路，簡稱虛短，即（2）虛斷兩輸入端虛假斷開，簡稱虛斷，即二、放大電路中的反饋1.反饋放大電路中的反饋，就是把放大電路的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部，經(jīng)過一定的電路（稱為反饋電路）送回到它的輸入端，與原來的輸入量（電壓或電流）結(jié)合以共同控制該放大電路的過程。具有反饋電路的放大器稱為反饋放大器，反饋放大器的方框圖如圖：圖中方框A代表基本放大電路，方框F代表反饋電路。圖中Xi表示原輸入信號，Xf表示反饋信號，Xi‘，表示凈輸入信號，X0表示輸出信號。

在基本放大電路中，信號從輸入端向輸出端正向傳輸；而在反饋電路中，信號傳輸方向與之相反，由輸出端回授給輸入端。反饋電路與基本放大電路一起構(gòu)成封閉的環(huán)路。因此，將含有反饋的電路稱為閉環(huán)電路；不包含反饋的電路稱為開環(huán)電路。2．反饋類型（1）按反饋極性分可分為負反饋正反饋。若引入的反饋信號是削弱輸入信號而使放大電路的放大倍數(shù)降低，則為負反饋;反之，則為正反饋。負反饋可以改善放大電路的性能，幾乎所有的實用放大器中都設有負反饋電路。（2）按交直流性質(zhì)分可分為交流反饋和直流反饋。直流通路中存在的反饋為直流反饋；交流通路中存在的反饋為交流反饋；直流反饋多用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點，交流反饋主要用于放大電路性能的改善。（3）按輸出端取樣對象分可分為電壓反饋和電流反饋。在輸出端，反饋信號取自輸出電壓為電壓反饋；反饋信號取自輸出電流為電流反饋。電壓反饋

電流反饋（4）按輸入端的連接方式分可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。在輸入端，反饋信號與輸入信號串聯(lián)后獲得凈輸入信號，為串聯(lián)反饋；反饋信號與輸入信號并聯(lián)后獲得凈輸入信號，為并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋

并聯(lián)反饋3.負反饋特性如圖反饋電路框圖中，若電路是負反饋電路，輸入信號xi，反饋信號xf

，凈輸入信號xi’三者關系為反饋系數(shù)F定義為反饋信號與輸出信號的比值，即基本放大電路（開環(huán)電路）的放大倍數(shù)負反饋放大電路（閉環(huán)電路）的放大倍數(shù)由上面幾式可以推出上式是負反饋放大電路的基本關系式，它表達了閉環(huán)和開環(huán)放大倍數(shù)及反饋系數(shù)之間的關系。因為

，所以

，即負反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)小于開環(huán)放大倍數(shù)?？梢?，放大電路引入負反饋后，放大倍數(shù)降低了，

稱為反饋深度，

值越大，則負反饋作用愈強，就愈降低。4.負反饋的四種組態(tài)及對放大器性能的影響負反饋放大電路按反饋電路與輸入、輸出的連接方式分有四種基本組態(tài)，即電壓串聯(lián)負反饋；電壓并聯(lián)負反饋；電流串聯(lián)負反饋；電流并聯(lián)負反饋。由上可知，放大電路引入交流負反饋后，消弱了輸入信號，降低了放大倍數(shù)；但它卻以此為代價換取了以下性能指標的改善：（1）提高放大電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；

（2）減小了非線性失真；（3）展寬了電路通頻帶；（4）減小了內(nèi)部噪聲干擾（5）改變了放大器的輸入、輸出電阻。即：串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小；電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋使輸出電阻增大。另外，在放大電路中引入直流負反饋可以穩(wěn)定其靜態(tài)工作點。5.引入負反饋的一般原則（1）要穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應引入直流負反饋。（2）要改善交流性能（如提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，擴展通頻帶，家小非線性失真等）應引入交流負反饋。（3）要穩(wěn)定輸出電壓，減小輸出電阻，應引入電壓負反饋，要穩(wěn)定輸出電流，增大輸出電阻，應引入電流負反饋（4）要提高輸入電阻，應引入串聯(lián)負反饋；要減小輸入電阻，應引入并聯(lián)負反饋。根據(jù)以上原則，針對具體要求綜合分析，便可確定引入負反饋的類型。三、集成運放的基本應用1.反相比例運算放大電路由節(jié)點A，應用KCL得: 而

（虛斷）所以：由圖得：

又因為：

（虛斷）

（虛短）所以：

閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：可見，輸出電壓與輸入電壓成比例關系，且相位相反。當R1=Rf=R時；

即輸入電壓與輸出電壓大小相等，相位相反；稱為反相器。

2.同相比例運算放大電路由節(jié)點A，應用KCL得:而

（虛斷）所以：由電路，得：又因為：所以：整理得：并得閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：可見，輸出電壓與輸入電壓成比例關系，且相位相同。當

時即輸入電壓與輸出電壓大小相等，相位相同；稱為同相器，又稱電壓跟隨器。

3.加法運算放大器由節(jié)點A，應用KCL得:而

（虛斷）所以：由電路，得：又因為：所以：整理得：

可見，輸出電壓與輸入電壓成加法關系，且相位相反。當

時，稱為反相加法比例運算。當

時，即輸入電壓與輸出電壓滿足加法關系。相位相反；稱為加法器。

4.減法運算放大器減法運算電路是一個雙端輸入的運算放大器。一般取Rf=R1=R2=R3

由圖可知：因為所以即輸出電壓u0等于兩個輸入電壓信號之差。5.積分運算放大器根據(jù)電容器的特性可得因所以因而所以則有表明，輸出電壓與輸入電壓對時間的積分成正比。負號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反。電工電子技術

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(模塊9數(shù)字邏輯門電路)

模塊9數(shù)字邏輯門電路單元1數(shù)字電路基礎知識

一、數(shù)字信號與數(shù)字電路1.數(shù)字信號

電子電路中的電信號分為模擬信號和數(shù)字信號，模擬信號是一種在時間和數(shù)量上都是連續(xù)的電信號。正弦波信號是典型的模擬信號。

數(shù)字信號是一種在時間和數(shù)量上都是離散的電信號，它具有不連續(xù)和突變的特性，因而也稱為脈沖信號。數(shù)字信號的波形稱為脈沖波。常見的脈沖波有矩形波、尖峰波、鋸齒波、階梯波、三角波。理想和實際的矩形脈沖如下圖：脈沖從起始值開始突變的一邊稱為脈沖前沿，也稱上升沿；脈沖從峰值變?yōu)槠鹗贾档囊贿叿Q為脈沖后沿，也稱下降沿。Um稱脈沖幅值，tWw稱脈沖寬度，T稱脈沖周期。

數(shù)字信號具有如下特點：(1)只具有高電平和低電平兩種狀態(tài)；(2)如果賦予高、低兩種電平代表1和0這兩種數(shù)字的意義，則一組脈沖可以看成是1、0表示的一串數(shù)字量；(3)可以用高低電平表示自然界中的各種物理量的有無、強弱、高低的相互關系，只要按照一定的關系建立起某種邏輯關系式，就可以實現(xiàn)判斷、推理、計算和記憶等。2.數(shù)字電路數(shù)字電路是用來處理數(shù)字信號的，它利用脈沖的有無以及脈沖的多少代表某種特定的信息或數(shù)量。根據(jù)數(shù)字信號的特點，數(shù)字電路結(jié)構(gòu)形式有以下特點：（1）高低電平的數(shù)字量，可以用開關的通斷來實現(xiàn)。因此，數(shù)字電路是一系列開關電路；（2）在研究自然界各種物理量的關系時，可以建立起符合某種邏輯關系的邏輯關系式，實現(xiàn)這些邏輯關系的電路稱為邏輯電路。把一些邏輯電路按照一定的方式組合起來，可以構(gòu)成大的數(shù)字系統(tǒng)，各種數(shù)字電路都是邏輯電路，或邏輯電路的組合。（3）只考慮信號的有無、數(shù)目，無須考慮信號的大小，用三極管構(gòu)成開關電路時，三極管工作在截止或飽和狀態(tài).數(shù)字電路抗干擾能力強，可靠性高，功耗低。

在數(shù)字電路中，把電路的“1”態(tài)稱為邏輯“1”，“0”態(tài)稱為邏輯“0”。一般規(guī)定高電平為邏輯“1”，低電平為邏輯“0”，稱之為為正邏輯。二、數(shù)制和碼制1.數(shù)制數(shù)制是指多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法和低位向高位的進位規(guī)則。（1）十進制：

其特點是數(shù)字的每一位都由0～9中的一個數(shù)碼構(gòu)成，計數(shù)的基數(shù)為十，進位滿足“逢十進一”。十進制常用D來表示，如412表示為（412）D

。（2）二進制：其特點是數(shù)字的每一位僅為0或1這兩種數(shù)碼，計數(shù)的基數(shù)為二，進位滿足“逢二進一”。二進制常用B來表示，如1011表示為（1011）B

。

二進制的運算法則如下：加法法則為：0+0＝0；1+0＝1；0+1＝1；1+1＝10。乘法法則為：0X0＝0；1X0＝0；0X1＝0；1X1＝1。（3）八進制

：其特點是數(shù)字的每一位由0～7中的一個數(shù)碼構(gòu)成，計數(shù)基數(shù)為八，進位關系為“逢八進一”。（4）十六進制：其特點是數(shù)字的每一位由0～9、A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（14）、F（15）中的一個數(shù)碼構(gòu)成，計數(shù)基數(shù)為16，進位關系是“逢十六進一”。2.數(shù)制轉(zhuǎn)換計算（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)二進制轉(zhuǎn)換為十進制，只要將它按權位展開，并求出各項的和，即可得到所對應的十進制數(shù)。例如1

將二進制數(shù)(1010.01)B轉(zhuǎn)換為十進制數(shù).解:

（2）十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)十進制數(shù)分整數(shù)部分和小數(shù)部分需分別進行轉(zhuǎn)換，再將結(jié)果排列在一起，得出完整的結(jié)果。整數(shù)轉(zhuǎn)換采用“除2取余數(shù)法”，即將整數(shù)部分逐次除以2（基數(shù)），依次記下余數(shù)，直至商為0。第一個余數(shù)為二進制的最低位，最后一個余數(shù)為最高位。例2

將十進制數(shù)（29）D轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。解：得：小數(shù)部分采用“乘2取整法”，即將小數(shù)部分連續(xù)乘以2（基數(shù)），取積的整數(shù)部分作為二進制的小數(shù)。首次乘積的整數(shù)為所得二進制小數(shù)的最高位，第二次乘積的整數(shù)為次高位，以次進行，直至滿足轉(zhuǎn)換精度要求為止。例3

將十進制數(shù)(0.723)D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)（要求精確到小數(shù)點后第4位）。解：所以：例4將十進制數(shù)(13.375)D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù).解：整數(shù)13：小數(shù)0.375：所以：2.碼制數(shù)字系統(tǒng)的信息有兩類：一類是數(shù)值信息；一類是文字圖形符號，表示非數(shù)值的其它事物。對于后一類信息，常用按一定規(guī)律編制的各種代碼來代表，這一規(guī)律稱為碼制。對數(shù)字系統(tǒng)而言，使用最方便的是按二進制數(shù)編制代碼。如在用二進制數(shù)碼表示一位十進制數(shù)的0～9這十個狀態(tài)時，經(jīng)常采用8421碼（又稱BCD碼）。8421碼是最常用的一種有權碼，其4位二進制碼從高位至低位的權依次為23、22、21、20，即為8、4、2、1,故稱為8421碼。按8421碼編碼的0～9與用4位二進制數(shù)表示的0～9完全一樣，所以，8421碼是一種人機聯(lián)系時廣泛使用的中間形式。需要注意的是：8421碼中不允許出現(xiàn)1010～1111四種組合，因為沒有十進制數(shù)字符號與其對應。1．8421碼與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換8421碼與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換是按位進行的，即十進制數(shù)的每一位與4位二進制編碼對應。例如：

（258）D=（001001011000）8421碼

（0001001000001000）8421碼=（1208）D2．8421碼與二進制的區(qū)別例如：（28）D=（11100）B

=（00101000）8421電工電子技術

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(模塊9數(shù)字邏輯門電路)

單元2基本邏輯門電路一、

三種基本邏輯關系所謂邏輯，是指事物本身的規(guī)律性，即事物的條件與結(jié)果之間的因果關系。基本的邏輯關系有三種，即“與”邏輯、“或”邏輯和“非”邏輯。1．與邏輯關系當決定一個事件的條件全部滿足時，此事件才能發(fā)生，只要有一個不滿足，事件就不發(fā)生。稱之為與邏輯關系（邏輯與。上圖中，由兩個開關S1、S2串聯(lián)控制燈泡H的電路，只有當S1、S2都閉合（條件全部具備），燈泡才亮（事件發(fā)生）。2．或邏輯關系當決定一個事件的諸條件中，只要有一個或一個以上滿足，此事件就會發(fā)生，只有當所有條件都不滿足，事件才不發(fā)生，稱之為或邏輯關系（邏輯或），如下圖，兩個開關S1、S2并聯(lián)控制燈泡H的電路，只要S1或S2有一個閉合（具備任何一個條件），燈泡就亮（事件發(fā)生）。3．非邏輯關系

非邏輯表示否定或相反的關系，即當決定一個事件的條件滿足時，此事件不發(fā)生，條件不滿足時，事件發(fā)生。如下圖，當開關S閉合時（條件具備），燈泡不亮（事件不發(fā)生）；而開關S斷開時（條件不具備），燈泡發(fā)亮（事件發(fā)生）。二、基本邏輯門電路能夠?qū)崿F(xiàn)與、或、非邏輯關系的電路分別稱為與門、或門、非門電路。它們是組成各種邏輯電路的基本邏輯門。1．與門電路由二極管組成的與門電路和與門的邏輯符號如圖所示。A、B、C是它的三個輸入端（條件），Y是輸出端（事件）。若以“0”表示條件不滿足或事件不發(fā)生，“1”表示條件滿足或事件發(fā)生。與門電路的輸出端（Y）與輸入端(A、B、C)之間的邏輯關系是：當A、B、C中任一端或幾端為“0”態(tài)時輸出便是“0”態(tài)；只有當輸入全為“1”態(tài)時輸出才為“1”態(tài)，即概括為：“有0出0，全1出1”。

邏輯狀態(tài)表（真值表）：與門邏輯表達式：2．或門電路由二極管組成的或門電路和或門邏輯符號如圖所示。

或門電路輸出與輸入之間的邏輯關系是：即只要輸入端中有一個或一個以上是“1”態(tài)，輸出便是“1”態(tài)；只有輸入全是“0”態(tài)時，輸出才是“0”態(tài)，即概括為：“有1出1，全0出0”?；蜷T邏輯狀態(tài)表（真值表）：或門邏輯表達式：3．非門電路由晶體管組成的非門電路，又稱反相器，和非門邏輯符號如圖所示，輸出端上的小圓圈表示非的意思。

非門電路的輸出Y端與輸入A端的邏輯狀態(tài)相反，A為“1”態(tài)時Y為“0”態(tài)，A為“0”態(tài)時Y為“1”態(tài)，即具有邏輯非的關系。邏輯非可概括為“入0出1，入1出0”。非門邏輯狀態(tài)表：非門邏輯表達式：式中

讀作“A非”。三、復合邏輯門電路把基本邏輯門作適當?shù)慕M合，便可組成復合邏輯門。1．與非門用一級與門和一級非門連接便組成一級與非門，其邏輯結(jié)構(gòu)圖和符號如圖。與非門的邏輯功能是：“有0出1，全1出0”。其邏輯表達式：與非門的邏輯狀態(tài)表：2．或非門由一級或門與一級非門連接起來便組成一級或非門，其邏輯結(jié)構(gòu)和邏輯符號如圖?；蚍情T的邏輯功能是：“有1出0，全0出1”。邏輯表達式：邏輯狀態(tài)表：3．與或非門把與、或、非門按順序連接起來便組成與或非門，其邏輯構(gòu)圖和邏輯符號如圖所示。其邏輯功能是：A、B和C、D任何一組全為“1”時Y為“0”，A、B和C、D每一組都有“0”時Y為“1”。邏輯表達式：4．異或門異或門電路的邏輯符號：異或門電路的邏輯功能是：當兩個輸入變量A、B的狀態(tài)相同時（同為1或0），輸出為0；當A、B狀態(tài)相異時（一個為0，另一個為1）輸出為1。簡言之，“相異出1，相同出0”。其邏輯表達式為：異或門的邏輯狀態(tài)如表:5.同或門同或門電路的邏輯符號如圖，邏輯功能是：當兩個輸入變量A、B的狀態(tài)相同時，輸出為1；當A、B狀態(tài)相異時輸出為0。簡言之，“相同出1，相異出0”。同或門的邏輯表達式：同或門的邏輯狀態(tài)表：見前面“異或門”部分。同或邏輯和異或邏輯互為非的關系。即異或門就是同或非門，同或門就是異或非門。四、集成邏輯門電路集成電路是指將晶體管、電阻、電容及連接導線等集中制作在一塊很小的半導體硅片（亦稱芯片）上加以封裝，構(gòu)成具有一定功能的電路。1、TTL與非門集成門電路的輸入級和輸出級均采用晶體管組成，稱TTL與非門。其外形：TTL與非門外引線排列圖：2、COMS門COMS門是以MOS管為核心的集成電路（金屬-氧化物-半導體場效應管邏輯電路），它的優(yōu)點是功耗低，可靠性好，電源電壓范圍寬，容易和其它電路接口；缺點是工作速度低。常用74LS系列門電路的引腳分布介紹如下：（1）74LS082輸入端四“與門”74LS08是一個具有四個“2個輸入端的與門”的集成電路芯片。如下圖為其管腳分布。（2）74LS322輸入端四“或門”74LS32是一個具有四個“2個輸入端的或門”的集成電路芯片。如圖為其管腳分布。（3）74LS002輸入端四“與非門”74LS00是一個具有四個“2個輸入端的與非門”的集成電路芯片。如圖為其管腳分布。（4）74LS204輸入端二“與非門”74LS20是一個具有二個“4個輸入端的與非門”的集成電路芯片。圖中縮寫NC表示該引腳沒有連接到內(nèi)部電路中。（5）74LS04六反相器（“反相器”即“非門”）。74LS04是一個具有六個反相器（即“非門”）的集成電路3、三態(tài)門

三態(tài)門是三狀態(tài)與非門的簡稱。它的輸出有三種邏輯狀態(tài)：0態(tài)、1態(tài)和高阻態(tài)或稱禁止狀態(tài)。三態(tài)門邏輯符號如下：（1）高電平使能三態(tài)門：邏輯功能是：當使能端（或控制端）E接高電平時，輸入端A、B與輸出端Y之間執(zhí)行與非邏

輯關系，稱為三態(tài)門的工作狀態(tài)；當E端接低電平時，輸出端呈高阻態(tài)。三態(tài)門處于高阻態(tài)時，其輸出端實際上相當于與所接的電路斷開。（2）