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1、电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计电子系统设计BTR课程内容课程内容基本元器件：电阻、电容、电感、二极管、三极管、组合数字逻辑电路、时序逻辑电路等 常用单元电路设计：直流稳压电源、信号发生电路、A/D，D/A等课题设计电子系统设计电子系统设计BTR电子系统的定义电子系统的定义通常将由电子元器件或部件组成的能够产生、传输、采集或处理电信号及信息的客观实体称之为电子系统。电子系统设计电子系统设计BTR 电子系统设计的一般方法1.1.调查研究调查研究这一步的主要工作有：通过调查研究，明确设计任这一步的主要工作有：通过调查研究，明确设计任务和要求；确定系统功能指标；了解设计关键；完

2、务和要求；确定系统功能指标；了解设计关键；完成系统功能示意框图。简言之，就是必须明确做什成系统功能示意框图。简言之，就是必须明确做什么，做到什么程度。么，做到什么程度。2.2.方案选择与可行性论证方案选择与可行性论证要求综合应用所学知识，同时查阅有关参考资料；要求综合应用所学知识，同时查阅有关参考资料；要敢于创新，敢于采用新技术，不断完善所提的方要敢于创新，敢于采用新技术，不断完善所提的方案；应提出几种方案，对它们进行可行性论证，从案；应提出几种方案，对它们进行可行性论证，从完成的功能、性能和技术指标的程度、经济性、先完成的功能、性能和技术指标的程度、经济性、先进性以及完成的进度等方面进行比较

3、，最后选择一进性以及完成的进度等方面进行比较，最后选择一个较好的方案。个较好的方案。电子系统设计电子系统设计BTR3.3.单元电路设计、参数选择和元器件选择单元电路设计、参数选择和元器件选择 这一步需要有扎实的电子电路知识。对各单元电路可能的组成形这一步需要有扎实的电子电路知识。对各单元电路可能的组成形式进行分析、比较，在确定了单元电路后，就可选择元器件。据式进行分析、比较，在确定了单元电路后，就可选择元器件。据某种原则或根据已确定好的单元电路部分元件的参数，去计算其某种原则或根据已确定好的单元电路部分元件的参数，去计算其余元器件参数和电路参数。余元器件参数和电路参数。4.4.电路的仿真与电路

4、图、电路的仿真与电路图、PCBPCB设计设计 利用现代化的软件对设计的电路进行实物模拟和调试。利用现代化的软件对设计的电路进行实物模拟和调试。5.5.组装与调试组装与调试设计结果的正确性需要验证，需要用仪器进行测试。设计结果的正确性需要验证，需要用仪器进行测试。这样可以发现问题，并及时修改，直到所要求的功能这样可以发现问题，并及时修改，直到所要求的功能和性能指标完全符合要求。和性能指标完全符合要求。电子系统设计电子系统设计BTR电子系统抗干扰技术电子系统抗干扰技术1、滤波电路使用2、屏蔽先等设计3、隔离设计电子系统设计电子系统设计BTR常用电子元器件常用电子元器件电阻、电容、电感、变压器、继电

5、器半导体器件、集成电路、传感器等电子系统设计电子系统设计BTR基本元器件电阻基本元器件电阻电阻器在电路中起限流、分流、降压、分压、负载、匹配等作用。电子系统设计电子系统设计BTR基本元器件引线电阻基本元器件引线电阻色环电阻引线电阻：碳膜电阻器（Carbon Film Res）金属膜电阻器（Metal Film Res）金属氧化膜电阻器（Metal Oxide Film Res）电子系统设计电子系统设计BTR色环电阻色环电阻电子系统设计电子系统设计BTR碳膜电阻器碳膜电阻器 碳膜电阻器是膜式电阻器中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环

6、氧树脂密封保护而成的。由于它是引线式电阻，方便手工安装及维修，而且也是引线电阻中价格最便宜的，如今多用在一些如电源、适配器之类低价值的低端产品或早期设计的产品中。电子系统设计电子系统设计BTR金属膜电阻金属膜电阻 金属膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将镍铬或类似的合金紧密附在瓷棒表面形成皮膜，经过切割调试阻值，以达到最终要求的精密阻值，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。由于它是引线式电阻，方便手工安装及维修，用在大部分家电、通讯、仪器仪表上。电子系统设计电子系统设计BTR金属氧化膜电阻金属氧化膜电阻金属氧化膜电阻器是

7、膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。由于具有大负荷下的优良耐久性，它特别适用在功率大的地方。它是引线式电阻，方便手工安装及维修，可用在大部分家电、通讯、仪器仪表上。电子系统设计电子系统设计BTR线绕电阻线绕电阻 用电阻率很大的镍烙合金，锰铜合金陶瓷骨架上绕制而成。它的特点是耐高温（能在 300 的高温下稳定工作），噪声小，阻值的精确度高等。它的额定功率较大（4 300W），常用在电源电路中作限流电阻。也可之称精密型电阻器，如在万用电表中作分流电阻用。一般由于结构上的原因，其分布电容电感较大，不宜于用在高频电路中。电子系统设计电子系统设计BTR基本元器件电阻基本元器件电阻热敏电阻

8、零功率电阻值是元件在 45 环境下无电流作用时的自身电阻值。在元件外形一定时，零功率电阻值越大，最大稳定电流值将越小。零功率电阻值相同而外形直径不同的 NTC 热敏电阻，其最大稳定电流不同，直径大的电流值大，直径小的电流值小。即最大稳定电流值与零功率值成反比，与直径成正比。最大稳定电流值是指 NTC 热敏电阻能长时间稳定工作而不造成性能恶化的电流最大值。热时间常数是指 NTC 热敏电阻在 25 环境中从通电工作开始，到最后达到最大稳定电流的时间。电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR贴片电阻贴片电阻我们常说的贴片

9、电阻(SMD Resistor)学名叫：片式固定电阻器，是从Chip Fixed Resistor直接翻译过来的。特点是耐潮湿，耐高温，可靠度高，外观尺寸均匀，精确且温度系数与阻值公差小。按生产工艺分:厚膜(Thick Film Chip Resistors)：是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体(例如玻璃或氧化铝陶瓷)上，然后烧结形成的。我们通常所见的多为厚膜片式电阻，精度范围0.5%10%，温度系数:50PPM/400PPM/。薄膜(Thin Film Chip Resistors)：是在真空中采用蒸发和溅射等工艺将电阻性材料淀积在绝缘基体工艺(真空镀膜技术)制成，特点是低温度系数(5

10、PPM/)，高精度(0.01%1%)。封装有：0201，0402，0603，0805，1206，1210，1812，2010，2512。其常规系列的精度为5%，1%。阻值范围从0.1欧姆到20M欧姆。标准阻值有E24，E96系列。功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W。电子系统设计电子系统设计BTR贴片电阻特性贴片电阻特性体积小，重量轻适合波峰焊和回流焊机械强度高，高频特性优越常用规格价格比传统的引线电阻还便宜生产成本低，配合自动贴片机，适合现代电子产品规模化生产 使用状况：由于价格便宜，生产方便，能大面积减少PCB面积，减少产品外观尺寸，现在已取代绝大部

11、分传统引线电阻。电子系统设计电子系统设计BTR贴片电阻封装贴片电阻封装电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR基本元器件电容基本元器件电容电容器两块导体中间隔以介质便构成电容器。电容器是一种储能元件，在电路中用于耦合、滤波、旁路、调谐和能量转换，也是电子线路中常用的电子元器件 常用参数：工作电压：工作电压也称耐压或额定工作电压，表示电容器在使用时允许加在其两端的最大电压值。使用时，外加电压最大值一定要小于电容器的耐压，通常取额定工作电压的三分之二以下。绝缘电阻：电容器的绝缘电阻，表示了电容器的漏电性能，在数值上等于加在电容器两端的电压除以漏电流。绝缘电阻越大，电容器质量越好

12、。品质优良的电容器具有较高的绝缘电阻，一般都在M数量级以上。电解电容器的绝缘电阻一般较低，漏电流较大。电子系统设计电子系统设计BTR基本元件电容基本元件电容陶瓷电容特点：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。电子系统设计电子系统设计BTR基本元件电容基本元件电容钽电容 其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。电子系统设计电子系统设计BTR基本元件电容基本元件电容电解电容 特点：容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。电子系统设计电子系统设计BTR基本元件电容基本元件

13、电容薄膜电容 可调电容 安规电容 安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全.安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级（IEC664）X1 2.5kV 4.0kV X2 2.5kV X3 1.2kV 安规电容安全等级绝缘类型 额定电压范围 Y1 双重绝缘或加强绝缘 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y3 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y4 基本绝缘或附加绝缘 电子系统设计电子系统设计BTR贴片电容贴片电容贴片电容贴片电容是指片式多层陶瓷电容片式多层陶瓷电容(Multilayer Ceramic Capacitors)，简

14、称MLCC，又叫做独石电容独石电容。它是在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料，叠合后一次烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成的。具有小体积、大容量、Q值高、高可靠和耐高温等优点。同时也具有容量误差较大、温度系数很高的缺点。一般用在噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。常规贴片电容按材料分为COG(NPO)、X7R、Y5V，常见引脚封装有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010。电子系统设计电子系统设计BTR贴片电容封装贴片电容封装电子系统设计电子系统设计BTR贴片电容贴片电容贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品。

15、钽电容是一种用金属钽（a）作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种。在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质钽电容(Solid Tantalum)和非固体电解质钽电容。其中，固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。电子系统设计电子系统设计BTR电容降压电容降压电容降压：一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220

16、V的交流电压加在电容器的两端，则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA，但在电容器上并不产生功耗，应为如果电容是一个理想电容，则流过电容的电流为虚部电流，它所作的功为无功功率。问题：一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联，在接到220V/50Hz的交流电压上，灯泡被烧毁吗？因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA，它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。电子系统设计电子系统设计BTR电容降压电容降压C1 为降压电容器，D2 为半波整流二极管，D1 在市电的负半周时给 C1 提供放电回路，D3 是稳压二极管，R1 为关断电源后 C1 的电荷泄放电阻

17、。在实际应用时常常采用的是图 2 的所示的电路。C=14.5 I，其中 C 的容量单位是 F，Io 的单位是 A 电子系统设计电子系统设计BTR多多LED驱动电路驱动电路由于阻容降压属恒流源由于阻容降压属恒流源特性，白光特性，白光 LED LED 导通电导通电压大概在压大概在 3V 3V 左右，左右，10 10 只只 LEDLED电压大概在电压大概在 30V30V，设定，设定 LED LED 流过的电流小于流过的电流小于 20mA(20mA(个人习惯，不希望个人习惯，不希望太亮太亮)：IcIc=220V-30V/=220V-30V/XcXc 20 3MHZ,Pc3MHZ,Pc1w)低频大功率管

18、(fatq，并留有一定的裕量。电子系统设计电子系统设计BTR单向可控硅单向可控硅PNNPAKG单向晶闸管符号结构及测试电路SCRAKG(a)(b)(c)6VHSCRK1K2gacS1S2KAG电子系统设计电子系统设计BTR晶闸管的结构和等效电路如图 所示，晶闸管的管芯是P1N1P2N2四层半导体，形成3个PN结J1、J2和J3。电子系统设计电子系统设计BTR2.晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理IGIb2IC2(Ib1)IC1RNPNPNPAGSKEGIGEAIKIc2Ic1IAV1V2P1AGKN1P2P2N1N2a)b)电子系统设计电子系统设计BTR双向可控硅双向可控硅双向晶闸管是正反两个方

19、向都可以控制的晶闸管。不管两个主电极（T1、T2）间的电压如何，正向和反向控制极信号都可以使双向晶闸管导通。电子系统设计电子系统设计BTR门关短晶闸管门关短晶闸管门极关断晶闸管可在负电压作用下关短电子系统设计电子系统设计BTR直接输出晶闸管触发电路直接输出晶闸管触发电路电子系统设计电子系统设计BTR逆导晶闸管逆导晶闸管 逆导晶闸管较普通晶闸管的工作频率高，关断时间短、误动作小，可广泛应用于超声波电路、电磁灶、开关电源、电子镇流器、超导磁能储存系统等领域 电子系统设计电子系统设计BTR交流半波导通功率驱动电路交流半波导通功率驱动电路 Ui u V1 V3 R1 P1 R2 R3 R5 R4 P2

20、 C ZL IL+E VD VS V2 VLC 4N25 K G A b1 b2 e 电子系统设计电子系统设计BTR四极晶闸管四极晶闸管 四极晶闸管的四个电极分别为阳极A、阴极K、阳极控制极GA和阴极控制极GK。若将四极晶闸管的阳极控制极GA空着不用，则四极晶闸管可以代替普通晶闸管或门极关断晶闸管使用；若将其阴极控制极GK空着不用，则可以代替BTG晶闸管或门极关断晶闸管、单结晶体管使用；若将其阳极门极GA与阳极A短接，则可以代替逆导晶闸管或NPN型硅晶体管使用。电子系统设计电子系统设计BTRBTG晶闸管晶闸管BTG晶闸管的参数可调改变其外部偏置电阻的阻值，即可改变BTG晶闸管门极电压和工作电流

21、。它还具有触发灵敏度高、脉冲上升时间短、漏电流小、输出功率大等优点，被广泛应用于可编程脉冲电路、锯齿波发生器、过电压保护器、延时器及大功率晶体管的触发电路中，既可作为小功率晶闸管使用，还可作为单结晶体管双基极二极管（UJT）使用。电子系统设计电子系统设计BTRMOC3061典型应用电子系统设计电子系统设计BTRMOS管分类管分类电子系统设计电子系统设计BTRMOS管触摸电路管触摸电路电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器运算放大器集成运算放大器是一种高增益多级直接耦合的放大器。电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器运算放大器运算放大器的静态技术指标 1.输入失

22、调电压VIO(input offset voltage)：输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。VIO是表征运放内部电路对称性的指标。2.输入失调电流IIO(input offset current)：在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器运算放大器 3.输入偏置电流IB(input bias current)：运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。4.输入失调电压温漂 ：在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与

23、温度变化量之比值。5.输入失调电流温漂 ：在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。6.最大差模输入电压 (maximum differential mode input voltage)：运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。7.最大共模输入电压 (maximum common mode input voltage)：在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器动态技术指标运算放大器动态技术指标1.开环差模电压放大倍

24、数 (open loop voltage gain)：运放在无外加反馈条件下，输出电压与输入电压的变化量之比。2.差模输入电阻 (input resistance)：输入差模信号时，运放的输入电阻。3.共模抑制比 (common mode rejection ratio)：与差分放大电路中的定义相同，是差模电压增益 与共模电压增益 之比，常用分贝数来表示。KCMR=20lg(Avd/Avc)(dB)电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器动态技术指标运算放大器动态技术指标4.3dB带宽 (3dB band width)：运算放大器的差模电压放大倍数在高频段下降3dB所定义的带宽，BW。功率带宽

25、（Power Bandwidth）：指功率放大器提供额定输出功率的带宽。对于一个转换速率为5V/us，并且有10V峰值输出电压来讲的放运，输出最大不失真正弦波的最大频率为80KHz峰值转换电压转换速率2maxf电子系统设计电子系统设计BTR运算放大器运算放大器 5.单位增益带宽 (BWG)(unit gain band width)：下降到1时所对应的频率，定义为单位增益带宽 。6.转换速率 SR (压摆率)(slew rate)：反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。转换速率SR的表达式为 电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统

26、设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR可编程增益放大器可编程增益放大器电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR运放驱动电路运放驱动电路TTL驱动接

27、口大功率驱动接口电子系统设计电子系统设计BTR积分电路与微分电路积分电路与微分电路ICUoR2R1UiI1CdtUCRUio11IfUoR2R1UiIiCdtdUCRRIRIUdtdUCdtdUCIIIIiCfoiCfCfC111,电子系统设计电子系统设计BTR积分与微分电路波形积分与微分电路波形电子系统设计电子系统设计BTR运放引入正反馈情况运放引入正反馈情况电子系统设计电子系统设计BTR比较器比较器123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Jan-2005Sheet of File:F:波形产生.ddbDrawn By:VOVO

28、M-VOMVRefVitt123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:9-Jul-2005 Sheet of File:E:指导书电子技术指导书模拟电路.ddbDrawn By:ViVoAVVVoiVVOMOMVRefRef-电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR汽车空调用温控器汽车空调用温控器电子系统设计电子系统设计BTR滞回比较器滞回比较器123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Jan-200

29、5Sheet of File:F:波形产生.ddbDrawn By:ttiV1VVOVOMOM-V2V123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:9-Jul-2005 Sheet of File:E:指导书电子技术指导书模拟电路.ddbDrawn By:VOMVOViV2V1-VOMVVRR1foi123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:10-Jul-2005Sheet of File:E:指导书电子技术指导书模拟电路.ddbDrawn By:A+R 1KR47KR20KVz6VDz

30、VoVi1f电子系统设计电子系统设计BTR方波发生器及其波形图方波发生器及其波形图 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:1-Feb-2007 Sheet of File:E:课程建设与改革教材建设电子技术指导书模拟电路.ddbDrawn By:R 1KR47KR 20KVz6VDzVo12C0.1uF10KR 10KPRVoVVVVVVVZZZZOCR1R1+R2R1R1+R2-t+T+-VcA+-3)RR21ln(RC2T21电子系统设计电子系统设计BTR三角波发生器三角波发生器123456ABCD654321DCBATitleN

31、umberRevisionSizeBDate:15-Jan-2000Sheet of File:F:ge数电电路图shudian.ddbDrawn By:R10KR2KR10KR20KR10KR10KA2C 0.1uFDZA1VZ6VVO112345VVVVVVVZZZZO1O2R1R2R1R2-tVO2Z21m2OVRRVCRRR4T21电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR集成逻辑门电路集成逻辑门电路+5VFR4R2R1R5R3T3b1ABC输入负载特性(ui R )uiVRC+5VR4R2R13k b1100 750 FT2R5R3T3T4T1T5c1AB360 3

32、K R较小时较小时R较小时，较小时，uiUT 相当于输入低电平相当于输入低电平，所，所以输出为高电平。以输出为高电平。Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC )5(11beiURRRuRR33.4设：设：T2、T5 截止截止R增大增大Ruiui UT时时，T2、T5将饱和导通，将饱和导通，输入变高，输出变低电平。输入变高，输出变低电平。RR33.4)V(4.1R临界临界=1.45K Rui+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC 2.1V1.4V0.7V1.4V20RI(K)UI(V)12310.60.51.41.45多余输入端处理：

33、多余输入端处理：接接+5V若悬空若悬空:UI=“1”输入端并联使用输入端并联使用对应对应:UOH对应对应:UOLABCF UIVRI&扇出系数和门电路输出驱动同类门的个数扇出系数和门电路输出驱动同类门的个数+5VR4R2R5T3T4T1前级前级T1T1IiH1IiH3IiH2IOH前级输出为前级输出为 高电平时高电平时例如：例如：与非门输出为与非门输出为 高电平高电平时：时：（UIL:T2、T5 截止，截止，T3、T4导通。）导通。）拉电流：拉电流：IOH（几百几百)iORL(等效等效)拉电流能力：拉电流能力：维持维持UOH时，时，所允许的最大拉电流值。所允许的最大拉电流值。+5VR4R2R5

34、T3T4UOH+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1前级前级IOLIiL1IiL2IiL3前级输出为前级输出为 低电平时低电平时 与非门输出为与非门输出为 低电平低电平时：时：iORL+5V(等效等效)灌电流：灌电流：IOL约约十几十几mA灌电流能力：灌电流能力：维持维持UOL时时，所允许的最大所允许的最大灌电流值灌电流值。+5VR2R13kT2R3T1T5b1c1UOL输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：输出低电平时，流入前级的电流（灌电流）：21iLiLOLIII输出高电平时，前级流出的电流（拉电流）：输出高电平时，前级流出的电流（拉电流）：21iHiHOHIII一般与非门的扇出系

35、数为一般与非门的扇出系数为10。由于由于IOL、IOH的限制，每个门电路输出端所的限制，每个门电路输出端所带门电路的个数，称为扇出系数。带门电路的个数，称为扇出系数。TTL与非门的输出不允许短接与非门的输出不允许短接i功耗功耗与非门截止：与非门截止：T4热击穿热击穿iUOL与非门导通：与非门导通：不允许不允许&ABEF&CDG与非门与非门 截止截止与非门与非门 导通导通+5VR4R2T3T4T5100 750 3K R3UOH+5VR4R2T3T4T5100 750 3K R3UOLOC门结构+5VFR4R2R13kT2R5R3T3T4T1T5b1c1ABC去掉去掉T3,T4标准标准TTL与非

36、门与非门 可以断开可以断开（Open Collector)F=ABC&符号符号缺缺角角集电极集电极开路开路“与与”“非非”RL（外接）外接）UCCFT5+5VR2R13kT2R3T1b1c1ABC特点：特点：RL 和和UCC 可以可以外接外接3.“线与”电路F=F1 F2 F3RL（外接外接）任任 0 则则 0全全 1 则则 1F&UCCF1F2F3A1B1C1A2B2C2A3B3C3“线与线与”使用使用OC门的门的关键关键是是选择外接选择外接RL:根据带负载情况确定。根据带负载情况确定。例：负载电阻例：负载电阻RL和和电源电源 UCC可以根据情况选择可以根据情况选择&J+30V 220VJ如

37、如RL用继电器线圈（用继电器线圈（J）替代，可以替代，可以实现对其它电路的控制。实现对其它电路的控制。电子系统设计电子系统设计BTR2 2、逻辑门、逻辑门电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR3、达林顿管、达林顿管ULN2003电子系统设计电子系统设计BTR内部逻辑电路图电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR电子系统设计电子系统设计BTR8 8线线3 3线优先编码器线优先编码器74LS14874LS148逻辑符号图逻辑符号图扩展电路功能：扩展电路功能：G门、门、G门、门、G门组成控制电门组成控制电路。路。S选通输入端，低电平有效。选通输入端，低电平有

38、效。Ys选通输出端，低电平表示选通输出端，低电平表示“电路工作，无编码信号输入电路工作，无编码信号输入”。YEX扩展输出端，低电平表示扩展输出端，低电平表示“电路工作，有编码信号输入电路工作，有编码信号输入”。SIIIIIIIIYS76543210SIIIIIIIIYEX)(76543210电子系统设计电子系统设计BTR74LS14874LS148功能表功能表输输入入：逻辑：逻辑0(0(低电平）有效低电平）有效输输出出：反码输出：反码输出注意：注意：电子系统设计电子系统设计BTR I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX S YS 74LS148(1)A15 A

39、14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX S YS 74LS148(2)A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 例：试用两片例：试用两片74LS14874LS148接成接成1616线线4 4线优先编码器，将线优先编码器，将A A0 0A A15151616个输入信号编为二进制编码个输入信号编为二进制编码Z Z3 3Z Z2 2Z Z1 1Z Z0 0=0000=000011111111。其中其中A A1515的优先权最高，的优先权最高，A A0 0的优先权最低。的优先权最低。电路扩展应用：电路扩展应用：输

40、入信号的连接；输入信号的连接；级联问题（芯片工作的优先级）；级联问题（芯片工作的优先级）；输出信号的连接。输出信号的连接。解：输入信号解：输入信号 需用两片需用两片电子系统设计电子系统设计BTR级联问题级联问题 I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX X S YS 74LS148(1)A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX S YS 74LS148(2)A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 高优先级高优先级低优先级低优先级输出信号输出信号A15A8A7A0编

41、码编码10Z31 1 10 0 01 1 10 0 0Z2 Z1 Z001YEX(1)电子系统设计电子系统设计BTR I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX S YS 74LS148(1)A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 YEX S YS 74LS148(2)A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 Z3 G3&Z2 G2&Z0 G3&Z1 G3 2.3 2.3 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路74LS14874LS148扩展的扩展的1616线线4 4线优先编

42、码器线优先编码器电子系统设计电子系统设计BTR二十进制（二十进制（BCDBCD）优先编码器）优先编码器 把把I I0 0I I9 9的十个状态分别编码成十个的十个状态分别编码成十个BCDBCD码。其中码。其中I I9 9的优先权最高，的优先权最高，I I0 0的优先权最低。的优先权最低。74LS14774LS147的功能表的功能表输输入入：逻辑：逻辑0(0(低电平）有效低电平）有效输输出出：反码反码输出输出注意：注意：电子系统设计电子系统设计BTR I5 I4 I3 I2 I1 I0 I6 I7 Y0 Y1 Y2 Y3 74LS147 I8 I9 二十进制（二十进制（BCDBCD）优先编码器）

43、优先编码器74LS14774LS147电子系统设计电子系统设计BTR二、译码器（二、译码器（DecoderDecoder）译码是编码的逆过程译码是编码的逆过程，即将具有特定含义的一组代码，即将具有特定含义的一组代码“翻译翻译”出它的原意的过程叫译码。实现译码功能的逻辑出它的原意的过程叫译码。实现译码功能的逻辑电路称为电路称为译码器译码器。数字电路中，常用的译码器有二进制译。数字电路中，常用的译码器有二进制译码器、二十进制译码器和显示译码器。码器、二十进制译码器和显示译码器。1.1.二进制译码器二进制译码器 设二进制译码器的设二进制译码器的输入端为输入端为n n个，则输出端为个，则输出端为2 2

44、n n个个，且对应于，且对应于输入代码的每一种状态，输入代码的每一种状态，2 2n n个个输出中只有一个有效（为输出中只有一个有效（为1 1或为或为0 0），其余全无效（为其余全无效（为0 0或为或为1 1）。）。2 2线线4 4线译码器：线译码器：2 线线4 线译码器线译码器 Y0 Y1 Y2 Y3 B A 电子系统设计电子系统设计BTR输入输入输出输出A BY0 Y1 Y2 Y30 01 0 0 00 10 1 0 01 00 0 1 01 10 0 0 12 2线线4 4线译码器真值表线译码器真值表00mBAY 33mABY 22mBAY 11mBAY 逻辑函数：逻辑函数：2线线4线译码

45、器电路线译码器电路电子系统设计电子系统设计BTRS1,S2,S3为片选端，为片选端，S1=1,S2+S3=0 时，时，Gs输出高电平，译输出高电平，译码器处于工作状态。码器处于工作状态。3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138：控制电路：控制电路：电子系统设计电子系统设计BTR控制门控制门GSGS1 1时，输出逻辑表达式：时，输出逻辑表达式：00120mAAAY10121mAAAY20122mAAAY30123mAAAY40124mAAAY50125mAAAY60126mAAAY70127mAAAY每个输出对应一个最小项每个输出对应一个最小项iiiMmY 电子系统设计电子系

46、统设计BTR3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138的功能表的功能表S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70 0 xxxx11111111x1 1xxx11111111100000 011111111000110 011111110010110 011111100111110 011111010011110 011110101111110 011101101111110 011011111111110 0输出输入2.3 2.3 常用组合逻辑电路常用组合逻辑电路片选选通，输入某种状态，则对应的最小项输出项为片选选通，输入某种状态，则对应的最小项输出项为0

47、0。电子系统设计电子系统设计BTR例：试用两片例：试用两片3 3线线8 8线译码器线译码器74LS13874LS138组成组成4 4线线1616线译码线译码器，将输入的器，将输入的4 4位二进制代码位二进制代码D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0译成译成1616个独立的低电个独立的低电平信号平信号Z Z0 0Z Z1515。Y0 Y1 Y2 Y7 S2 Y3 7 4 L S 1 3 8(1)Z5 Z0 Z6 Z1 Z7 Z3 Z2 Z4 Y4 Y5 Y6 S3 S1 A0 A1 A2 Y0 Y1 Y2 Y7 S2 Y3 7 4 L S 1 3 8(2)Z1 3 Z8 Z1 4 Z9

48、 Z15 Z11 Z10 Z1 2 Y4 Y5 Y6 S3 S1 A0 A1 A2 解：输出信号解：输出信号输入信号和输入信号和级联问题级联问题1 1 1片（片（2）工）工作译码作译码0 0 011 1 1片（片（1）工）工作译码作译码0 0 00Z8Z15Z0Z7D2 D1 D0D3电子系统设计电子系统设计BTRY0Y1Y2Y7S2Y374LS138(1)Z5Z0Z6Z1Z7Z3Z2Z4Y4Y5Y6S3S1A0A1A2Y0Y1Y2Y7S2Y374LS138(2)Z13Z8Z14Z9Z15Z11Z10Z12Y4Y5Y6S3S1A0A1A2D0D1D2D3+5v74LS13874LS138扩展的

49、扩展的4 4线线1616线译码器线译码器电子系统设计电子系统设计BTR4 4线线1616线译码器线译码器74LS15474LS154：Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15Sa SbA3 A2 A1 A074LS154控制电路：控制电路：Sa和和Sb为选通控制端为选通控制端:当当 Sa=Sb=0 时，译码器处于选通工时，译码器处于选通工作状态，实现作状态，实现4线线-16线译码；否则，译码器被封锁，输出线译码；否则，译码器被封锁，输出Y0Y15均为高电平。均为高电平。电子系统设计电子系统设计BTR 二进制译码器的二进制译码器的

50、应用应用很广，典型的应用有以很广，典型的应用有以下几种：下几种：实现存储系统的地址译码；实现存储系统的地址译码；实现逻辑函数；实现逻辑函数；带使能端的译码器可用作数据分配器。带使能端的译码器可用作数据分配器。电子系统设计电子系统设计BTR用译码器实现逻辑函数用译码器实现逻辑函数写出函数的写出函数的标准与或表达式（最小项之和）标准与或表达式（最小项之和），并，并变换为变换为与非与非-与非形式与非形式 ；画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图。线图。n n线线22n n线译码器有线译码器有2 2n n个代码组合，包含了个代码组合，包含了n n变量函