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维修电工(高级)第一章课件.ppt

1、第一章电子技术基础培训学习目标 了解集成运算放大器和线性集成直流稳压电源应用知识;熟悉开关稳压电源的原理及应用;熟悉常用集成门电路;掌握典型组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计;掌握数字电路设计方法和步骤。第一章 电子技术基础第二节 数字电子技术 一、集成门电路 二、组合逻辑电路 三、时序逻辑电路 四、数字电路的设计方法复习思考题第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 二、线性集成稳压电源 三、开关稳压电源目 录集成运算放大器(简称集成运放)是一个高电压增益、高输入阻抗和低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 定义:(1)开环差模电压放大倍数(2)输

2、入失调电压(3)输入失调电流(4)输入偏置电流(5)最大差模输入电压(6)最大共模输入电压(7)差模输入电阻(8)输出电阻(9)共模抑制比1.集成运算放大器主要参数 在能够满足设计要求时,应尽量选择通用型集成运放,然后再挑选开环增益、输入阻抗、共模抑制比高且输出电阻、输入失调电流、输入失调电压小的集成运放。2.集成集成运算放大器的选择 第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 在能够满足设计要求时,应尽量选择通用型集成运放,然后再挑选开环增益、输入阻抗、共模抑制比高且输出电阻、输入失调电流、输入失调电压小的集成运放。2.集成集成运算放大器的选择(1)集成运算放大器性能的扩展 1)提高输入电阻

3、。3.集成运算放大器的使用 图1-1第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 3.集成运算放大器的使用 2)提高带负载能力 同时扩大输出电压和输出电流 扩大输出电流图1-2图1-3第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路(2)集成运算放大器的保护1)电源接反保护。3.集成运算放大器的使用 2 2)输入保护。)输入保护。图1-4图1-5第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 第一节 模拟电子技术 一、集成运算放大电路 3)输出保护。3.集成运算放大器的使用 4.集成运算放大器的典型应用(1)比例积分调节器 图1-6图1-7第一节 模拟电子技术

4、一、集成运算放大电路 第一节 模拟电子技术(2)电压比较器4.集成运算放大器的典型应用 如果参考电压UR=0,则输入电压ui每次过零时,输出就要产生突变,这种比较器称为过零比较器。图1-9图1-10第一节 模拟电子技术 二、线性集成稳压电源 第一节 模拟电子技术 1.三端固定输出集成稳压器 三端固定输出集成稳压器有CW7800系列(正电压)和 CW7900系列(负电压)。(1)内部电路结构图1-13图1-14第一节 模拟电子技术 二、线性集成稳压电源 第一节 模拟电子技术 1.三端固定输出集成稳压器(2)集成稳压电路的应用1)基本应用电路。2)输出正、负电压的电路。图1-15图1-16第一节

5、模拟电子技术 二、线性集成稳压电源 1.三端固定输出集成稳压器3)恒流源电路。2.三端可调输出集成稳压器 集成电路加少量外部元器件即可组成输出电压可调的稳压电路。常用的型号有CW117/CW217/CW317系列(正电压),CW137/CW237/CW337系列(负电压)。图1-17图1-182.三端可调输出集成稳压器第一节 模拟电子技术 二、线性集成稳压电源 三端可调输出集成稳压器基本应用电路。图1-191.开关稳压电源的特点和分类第一节 模拟电子技术 三、开关稳压电源(1)开关稳压电源的特点1)效率高。2)电源体积小,重量轻。3)稳压范围宽。4)纹波和噪声较大。5)线路结构比较复杂。(2)

6、开关稳压电源的分类 1)按开关调整管与负载之间的连接方式分为:串联型开关稳压电源、并联型开关稳压电源。2)按开关器件的励磁方式分为:自励式开关稳压电源和他励式开关稳压电源。3)按稳压控制方式分为:脉冲宽度调制(PWM)方式,即周期恒定,改变脉冲宽度。第一节 模拟电子技术 三、开关稳压电源 2.开关稳压电源的工作原理(1)串联型开关稳压电源图1-20图1-21第一节 模拟电子技术 三、开关稳压电源 2.开关稳压电源的工作原理(2)并联型开关稳压电源3.集成开关稳压电源的应用特点 目前开关稳压电路有两种方式:一种是单片的脉宽调制器,和外接开关功率管组成开关稳压电路,应用比较灵活,但电路较复杂;另一

7、种是脉宽调制器和开关功率管集成在同一芯片上,组成单片集成开关稳压电路,电路集成度高,使用方便。图1-22第一节 模拟电子技术 三、开关稳压电源 3.集成开关稳压电源的应用特点 图1-23第二节 数字电子技术 一、集成门电路 数字集成电路按其内部有源器件的不同可以分为两大类:一类为双极型晶体管集成电路(TTL电路);另一类为单极型集成电路(MOS管组成的电路)。1.TTL集成逻辑门电路(1)TTL与非门1)TTL与非门的工作原理 2)TTL与非门的工作速度 图1-25图1-26第二节 数字电子技术 一、集成门电路 1.TTL集成逻辑门电路(2)集电极开路与非门(OC门)1)集电极开路与非门的工作

8、原理图1-27第二节 数字电子技术 一、集成门电路 1.TTL集成逻辑门电路2)OC门的应用 用OC门实现线与 驱动显示器 OC门实现电平转换 图1-28图1-29图1-30第二节 数字电子技术 一、集成门电路 1.TTL集成逻辑门电路(3)与或非门(4 4)三态输出门图1-31图1-32第二节 数字电子技术 一、集成门电路 2.CMOS集成逻辑门(1)CMOS反相器(2)CMOS与非门图1-33图1-34第二节 数字电子技术 一、集成门电路 2.CMOS集成逻辑门(3 3)CMOSCMOS或非门(4 4)CMOSCMOS传输门传输门图1-35图1-36第二节 数字电子技术 一、集成门电路 2

9、.CMOS集成逻辑门(5)CMOS三态门(6)CMOS异或门图1-37图1-38第二节 数字电子技术 一、集成门电路 3.复合门电路 除了上述介绍的逻辑门电路外,还有或非门、异或门、同或门等,表1-3是基本门和常用复合门的逻辑符号、逻辑表达式、及逻辑功能。第二节 数字电子技术 二、组合逻辑电路1.组合逻辑电路的分析方法(1)分析步骤1)根据给定的逻辑电路写出输出逻辑表达式。2)列出逻辑函数的真值表3)根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析,最后确定其功能。(2)分析举例1)写出输出逻辑表达式。2)列出逻辑函数的真值表。3)分析逻辑功能。图1-39第二节 数字电子技术 二、组合逻辑电路2.组合

10、逻辑电路的设计方法 (1)设计步骤 1)分析设计要求,列出真值表。2)根据真值表写出输出逻辑表达式。3)对输出逻辑函数进行化简。4)根据最简输出逻辑表达式画逻辑图。(2)设计举例 设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时,多数人同意,提案通过,同时A具有否决权。用与非门实现。1)分析设计要求,列出真值表。设A、B、C同意提案用1表示,不同意用0表示,Y为表决结果,提案通过为1,通不过为0。2)将输出逻辑函数化简,变换为与非表达式。3)根据输出逻辑表达式画逻辑图。第二节 数字电子技术 二、组合逻辑电路3.组合逻辑电路中的竞争冒险(1)竞争冒险现象及其产生的原因 (2)冒险现象的判别(3)

11、消除冒险现象的方法1)增加多余项。2)加封锁脉冲。3)加选通脉冲。4)接入滤波电容。5)修改逻辑设计。图1-42第二节 数字电子技术 三、时序逻辑电路1.同步时序逻辑电路的分析方法(1)分析步骤 1)写出电路输出、驱动及状态方程。2)列出状态转换真值表。3)说明逻辑功能。根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。4)画出状态图和时序图。(2)分析举例1)写出电路输出、驱动及状态方程。2)列出状态转换真值表。3)说明逻辑功能。4)画出状态转换图和时序图。图1-43第二节 数字电子技术 三、时序逻辑电路2.同步时序逻辑电路的设计方法(1)设计步骤1)根据设计要求,设定状态,画出状态转换图。2)进行状

12、态化简,即合并重复状态。3)状态分配,列出状态转换编码表。4)选择触发器的类型,求出状态方程、驱动方程和输出方程。5)画出最简逻辑电路图。6)检查电路有无自启动能力。第二节 数字电子技术 三、时序逻辑电路2.同步时序逻辑电路的设计方法 (2)设计举例 设计一个脉冲序列为10100的序列脉冲发生器。1)根据设计要求可推断出电路应有5个状态,它们分别用 S0,S1,S2,S3,S4表示 2)状态分配,列出状态转换编码表。3)选择触发器类型,求输出方程、状态方程和驱动方程。4)画出产生脉冲序列为10100的序列脉冲发生器。5)检查电路有无自启动能力。第二节 数字电子技术 四、数字电路的设计方法1.设

13、计方法和步骤(1)明确电路的总体方案(2)把总体方案分割成若干独立的子功能部件(3)设计各子功能部件(4)将各功能部件组装成数字电路第二节 数字电子技术 四、数字电路的设计方法2.设计举例 (1)设计要求 1)当接通电源时指示灯立即亮。2)比赛开始时,参赛双方应轮流掀动2个按钮,规定每次最少掀1次,最多掀3次,并使两个参赛者所掀的次数累计起来,显示器应随时显示累计的数值,谁先抢到21谁就得胜。当显示器显示21时,电子玩具应立即发出鸣叫声。3)鸣叫电路可根据自己的兴趣设计。4)要求具体复位功能。第二节 数字电子技术 四、数字电路的设计方法2.设计举例(2)总体方案设计1)计数电路。2)代码变换电

14、路。3)译码及显示电路。4)计数脉冲源。5)门控电路。6)鸣叫电路。(3)各独立功能部件的设计1)计数电路的设计。2)计数脉冲电路的设计。3)代码变换电路的设计。5)鸣叫电路的设计。6)门控电路的设计。图1-48第二节 数字电子技术 四、数字电路的设计方法2.设计举例(4)总体线路设计组装图1-53第一章 电子技术基础复习思考题1.集成运算放大器在应用上有哪些特点?2.比例积分器(PI)的原理是什么?3.线性稳压电源在应用上有哪些特点?4.开关稳压电源和线性稳压电源相比有什么优点?5.使用TTL电路和CMOS电路时应注意哪些问题?6.组合逻辑电路的设计方法和步骤是什么?7.时序逻辑电路的设计方法和步骤是什么?

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