(完整版)模电数电知识总结
1．模电和数电的主要内容，学习目的。
参考要点：
①模电主要讲述对模拟信号进行产生、放大和处理的模拟集成电路；数电主要是通过
数字逻辑和计算去分析、处理信号，数字逻辑电路的构成及运用。由于数字电路稳
定性高，结果再现性好；易于设计等诸多优点，因此是今后的发展方向。但现实世
界中信息都是模拟信息，模电是不可能淘汰的。单就一个系统而言模电部分可能会
减少，理想构成为：模拟输入—AD采样（数字化）--数字处理—DA转换—模拟输出。
②电力专业学生学习模电数电，了解常见的模拟数字集成电路，掌握简单的电路设计，
对于以后工作中遇到的弱电控制强电等情况很有帮助。而且目前我国正在建设智能
电网，模电数电的这些知识为电网高速通信网络，智能表计等智能电网核心设备打
下了基础。
模电
一、模拟信号和数字信号。
在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号，时间离散、数值也离散的信号称为数字信号。随着计算机的广泛应用，绝大多数电子系统都采用计算机来对信号进行处理，由于计算机无法直接处理模拟信号，所以需要将模拟信号转换成数字信号。
二、放大电路的类型和主要性能指标。
①电压放大、电流放大、互阻放大和互导放大。电压放大电路主要考虑电压增益，电
流放大电路主要考虑电流增益，需要将电流信号转换为电压信号可利用互阻放大电
路，把电压信号转换成与之相应的电流输出，这种电路为互导放大电路。这四种放
大电路模型可实现相互转换。
②输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真。输入电阻等于输入电压与输
入电流的比值，它的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小；输出电阻
的大小决定了它带负载的能力，在信号源短路和负载开路情况下，在放大电路输出
端加一个测试电压，相应产生一测试电流就能求得输出电阻；增益实际上反映了放
大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量的能力；放大电路频率
响应指在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应；由于元
器件特性的非线性和放大电路工作电源受有限电压的限制而造成的失真为非线性
失真。
三、集成运算放大器简介、组成和工作区域。
①集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器，它作为基本的电子器件，可以实现
多种功能电路，如电子电路中的比例、求和、求差、积分和微分等模拟运算电路。
②它由输入级差分放大、中间级电压放大、输出级功率放大和偏置电路四个部分组成。
输入级由差分式放大电路组成，利用它的电路对称性可提高整个电路的性能（抑制
温漂和提高共模抑制比）；中间电压放大级的主要作用是提高电压增益；输出级的
电压增益为1，但能为负载提供一定的功率；电流源电路构成偏置电路和有源负载
电路。
③运算放大器有两个工作区域。在线性区它放大小信号；输入为大信号时，它工作在
非线性区，输出电压扩展至饱和值。当使运放电路稳定地工作在线性区，均
需引入深度负反馈。
四、理想运放的模型。
①输出电压的饱和极限值等于运放的电源电压，即+=和-=。
②运放的开环电压增益很高，以至差分输入电压（）的值尽管很小，仍可驱使
运放进入饱和区。
③与前述相反，若未达到饱和极限，则差分输入电压（）必趋近于0值。当
处于和之间，则运放必将工作在线性区。
④内部的输入电阻的阻值很高，因而可近似认为它为无限大。
⑤内部的输出电阻的阻值很低乃至可近似认为它为零。
五、虚短和虚断。
输出通过负反馈的作用，使自动地跟踪，使，或≈0，这种现象称为虚假短路，简称虚短。由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间的≈0，这种现象称为虚断。应当注意的是，虚短是本质的，虚断是派生的。虚短和虚断概念对分析由运放组成的各种线性应用电路非常重要，用它可求出运放电路输出和输入的函数关系。
六、PN结的形成及特性。
①PN结是半导体二极管和组成其他半导体器件的基础，它是由P型半导体和N型半
导体相结合而形成的。对纯净的半导体（如硅材料）掺入受主杂质或施主杂质，便
可制成P型和N型半导体。空穴参与导电是半导体不同于金属导电的重要特点。
②当PN结外加正向电压（正向偏置）时，耗尽区变窄，有电流流过；而当反加方向
电压（反向偏置）时，耗尽区变宽，没有电流流过或电流极小，这就是半导体二极
管的单向导电性，也是二极管最重要的特性。
关于半导体和PN结往年面试试题（1-9）：
1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?
答：频率特性好、体积小、功耗小，便于电路的集成化产品的袖珍化，此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出；但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。
2、什么是本征半导体和杂质半导体?
答：纯净的半导体就是本征半导体，在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。
3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?
答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。
4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂?
答：按百万分之一数量级的比例掺入。
5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象? 答：多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之，多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后便会形成P-N结。
6、PN结最主要的物理特性是什么?
答：单向导电能力和较为敏感的温度特性。
7、PN结还有那些名称?
答：空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。
8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性?
答：不是线性的，加上正向电压时，P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象，导致阻挡层变薄，正向电流随电压的增长按指数规律增长，宏观上呈现导通状态，而加上反向电压时，情况与前述正好相反，阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。
9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗?
答：并不是完全没有电流，少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。
七、二极管电路的简化模型。
由于二极管是非线性器件，所以通常采用二极管的简化模型来分析设计二极管电路。这些模型主要有理想模型、恒压降模型、折线模型、小型号模型等。在分析电路的静态或大信号情况时，根据输入信号的大小，选用不同的模型；只有当信号很微小且有一静态偏置时，才采用小信号模型。指数模型主要在计算机仿真模型中使用。
理想模型：正向偏置时，管压降为0，反向偏置时，电阻为无穷大，电流为0。
恒压降模型：二极管导通后，其管压降认为是恒定的，且不随电流而变。
折线模型：在恒压降模型的基础上，做一定的修正，即认为二极管的管压降不是恒定的，而是随着电流的增加而增加，在模型中用一个电池和一个电阻来作进一步的近似。
小信号模型：一般首先分析电路的静态工作情况，求得静态工作点Q；其次，根据Q点算出微变电阻；再次，根据小信号模型交流电路模型，求出小信号作用下电路的交流电压、电流；最后与静态值叠加，得到完整的结果。
八、BJT。
①双极节型三极管简称BJT，是由两个PN结组成的三端有源器件，分NPN和PNP两
种类型，它的三个端子分别称为发射极e、基极b和集电极c。由于硅材料的热稳
定性好，因而硅BJT得到广泛应用。
②表征BJT性能的有输入输出特性，均称之为V-I特性，其中输出特性用得较多。从
输出特性上可以看出，用改变基极电流的方法可以控制集电极电流，因而BJT是一
种电流控制器件。
③BJT的电流放大系数是它的主要参数，按电路组态的不同有共射极电流放大系数β
和共基极电流放大系数α之分。为了保证器件的安全运行，还有几项极限参数，如
集电极最大允许功率损耗和若干反向击穿电压，如等，使用时应当予
以注意。
④BJT在放大电路中有共射、共极和共基三种组态，根据相应的电路输出量与输入量
之间的大小和相位的关系，分别将它们称为反向电压放大器、电压跟随器和电流跟
随器。三种组态中的BJT都必须工作在发射结正偏，集电结反偏的状态。
九、放大电路的分析方法。
放大电路的分析方法有图解法和小信号模型分析法，前者是承认电子器件的非线性，后者则是将非线性特性的局部线性化。通常使用图解法求Q点，而用小信号模型分析法求电压增益、输入电阻和输出电阻。
十、放大电路静态工作点的稳定问题。
放大电路静态工作点不稳定的原因主要是由于受温度的影响。常用的稳定静态工作点的电路有射极偏置电路等，它是利用反馈原理来实现的。
十一、模拟集成电路种类。
运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模-数和数-模转换器、稳压电源和音像设备中常用的其他模拟集成电路等。
十二、电流源电路。
电流源电路是模拟集成电路中的基本单元电路，其特点是直流电阻小，动态输出电阻（小信号电阻）很大，并具有温度补偿作用。常用来作为放大电路的有源负载和决定放大电路各级Q点的偏执电流。
十三、差分式放大电路。
差分式放大电路是模拟集成电路的重要组成单元，特别是作为集成运放的输入级，它既能放大直流信号，又能放大交流信号；它对差模信号具有很强的放大能力，而对共模信号却具有很强的抑制能力。由于电路输入（双端、单端）、输出（双端、单端）方式的不同组合，共有四种典型电路。分析这些电路时，要着重分析两边电路输入信号分量的不同，至于具体指标的计算与共射的单级电路基本一致。差分式放大电路要得到高的（共模抑制比），在电路结构上要求两边电路对称；偏置电流源电路要有髙值的动态输出电阻。
十四、调制和解调。
调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到了广泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调功能。
调制现以无线电调幅广播为例来说明调幅原理。在这种调制过程中，一般情况下，音频信号需用高频信号通过无线方式来运载，这里高频信号称为载波信号，音频信号称为调制信号，将音频信号“装载”于高频信号的过程称为调制。
解调调幅波的解调亦称检波，是调幅的逆过程，即从调幅波提取调制（音频）信号的过程称为解调。
十五、放大电路中的噪声和干扰。
放大电路中噪声和干扰的产生和抑制是电子工程技术中的重要基础知识。要制作高质量的放大器，不仅需要正确地设计电路，合理地选择元器件，而且对干扰和噪声的抑制应予以足够的重视。
关于二极管、三极管、放大电路往年面试试题（10-47）：
10、二极管最基本的技术参数是什么?
答：最大整流电流。
11、二极管主要用途有哪些?
答：整流、检波、稳压等。
12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?
答：通过电流分配关系。
13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?
答：否；两只二极管相互反接是通过金属电极相接，并没有形成三极管所需要的基区。14、什么是三极管的穿透电流?它对放大器有什么影响?
答：当基极开路时，集电极和发射极之间的电流就是穿透电流，它和集电极-基极反向漏电流都是由少数载流子的运动产生的，所以对温度非常敏感，当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。
15、三极管的门电压一般是多少?
答：硅管一般为0.5伏.锗管约为0.2伏.
16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗?
答：不相同。
17、在三极管组成的放大器中，基本偏置条件是什么?
答：发射结正偏；集电结反偏。
18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域?
答：一般分为放大区、饱和区和截止区。
19、放大电路的基本组态有几种?它们分别是什么?
答：三种，分别是共发射极、共基极和共集电极。
2、在共发射极放大电路中，一般有哪几种偏置电路?
答：有上基偏、分压式和集-基反馈式。
21、静态工作点的确定对放大器有什么意义?
答：正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真，同时还可以获得最大的动态范围，提高三极管的使用效率。
22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域?
答：通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。
23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待?
答：电容器应该视为开路，电源视为理想电源。
24、放大器的图解法适合哪些放大器?
答：一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。
25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义?
答：直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。
26、如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标?
答：放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定：增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。
28、放大器的通频带是否越宽越好?为什么?
答：不！放大器通频带的宽度并不是越宽越好，关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求！例如选频放大器要求通频带就应该很窄，而一般的音频放大器的通频带则比较宽。
29、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响?
答：放大器的输入电阻应该越高越好，这样可以提高输入信号源的有效输出，将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好，这样可以提高负载上的有效输出信号比例。
30、设计放大器时，对输入输出电阻来说，其取值原则是什么?
答：高入低出。
31、放大器的失真一般分为几类?
答：单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。
32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真?工作点过低呢?
答：饱和失真、截止失真
33、放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的?
答：工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。
38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些?
答：元器件参数的温度漂移、电源的波动等。
39、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点?
答：引入电流串联式负反馈。
40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求?
答：放大能力有限；在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。
41、耦合电路的基本目的是什么?
答：让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过，同时在静态方面起到良好地隔离。
42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式?
答：一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式
43、多级放大电路的总电压增益等于什么?
答：等于各级增益之乘积。
44、多级放大电路输入输出电阻等于什么?
答：分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。
45、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?
答：零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。
46、为什么放大电路以三级为最常见?
答：级数太少放大能力不足，太多又难以解决零点漂移等问题。
47、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?
答：放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定，在多级放大器中由于采用直接耦合方式，会使Q点的波动逐级传递和放大。
十六、反馈的基本概念和分类。
几乎在所有实用的放大电路中都要引入负反馈。反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式回送到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。反馈网络与基本放大电路一起组成一个闭合环路。通常假设反馈环内的信号是单向传输的，即信号从输入到输出的正向传输只经过基本放大电路，反馈网络的正向传输作用被忽略；而信号从输出到输入的反向传输只经过反馈网络，基本放大电路的反向传输作用被忽略。
分类：直流反馈和交流反馈正反馈和负反馈串联反馈和并联反馈电压反馈和电流反
馈。
十七、负反馈放大电路的四种组态。
电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈
十八、负反馈对放大电路性能的影响。
引入负反馈后，虽然使放大电路的闭环增益（=）减小，但是放大电路的许多性能指标得到了改善，如提高了放大电路增益的稳定性，减小了非线性失真，抑制了干扰和噪声，串联负反馈使输入电阻提高，并联负反馈使输入电阻降低，电压负反馈降低了输出电阻，电流负反馈使输出电阻增加。
十九、深度负反馈条件下的近似计算。
在深度负反馈条件下，利用“虚短、虚断”概念可求四种反馈放大电路的闭环增益或闭环电压增益。
二十、负反馈放大电路的稳定性。
引入负反馈可以改善放大电路的许多性能，而且反馈越深，性能改善越显著。但由于电路中存在电容等电抗性元件，它们的阻抗随信号频率而变化，因而使的大小和相位都随频率而变化，当幅值条件||≥1及相位条件+=（2n+1）×180°同时满足时，电路就会从原来的负反馈变成正反馈而产生自激振荡。通常采用频率补偿法来消除自激振荡。
关于反馈往年面试试题）（48-55）：
48、什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈?
答：输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。如果信号是直流则称为直流反馈；是交流则称为交流反馈，经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈，反之，如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小，则称为负反馈。
49、为什么要引入反馈?
答：总的说来是为了改善放大器的性能，引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益；而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。
50、交流负反馈有哪四种组态?
答：分别是电流串联、电流并联、电压串联、电压并联四种组态。
51、放大电路中引入电流串联负反馈后，将对性能产生什么样的影响?
答：对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。
52、放大电路中引入电压串联负反馈后，将对性能产生什么样的影响?
答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。
54、放大电路中引入电流并联负反馈后，将对性能产生什么样的影响?
答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。
55、放大电路中引入电压并联负反馈后，将对性能产生什么样的影响?
答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。
二十一、功率放大电路。
功率放大电路是在大信号下工作，通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许失真的情况下，尽可能提高输出功率和效率。
各种功率放大电路：
二十二、滤波电路的基本概念和分类
滤波电路是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置。可以分为低通、高通、带通和带阻四种类型。
二十三、正弦波振荡电路。
①振幅平衡条件||=AF=1及相位平衡条件+=2nπ是正弦波振荡电路产生持续
振荡的两个条件。
②按结构来分，正弦波振荡电路主要有RC型和LC型两大类，他们的基本组成包括
可进行正常工作的放大电路，能满足相位平衡条件的反馈网络，其中或兼有
选频特性。一般从相位和幅度平衡条件来计算振荡频率和放大电路所需的增益。而
石英晶体振荡器是LC振荡电路的一种特殊形式。由于晶体的电路模型中等效谐振
回路的Q值很高，因而振荡频率有很高的稳定性。
二十四、非正弦信号产生电路。
方波产生电路锯齿波产生电路三角波产生电路。通常由比较器、反馈网络和积分电路等组成。
电压比较器不仅是波形产生电路中的常用的基本单元，也广泛用于测控系统和电子仪器中。估算门限电压应抓住电压使输出电压发生跳变的临界条件：比较器的两输入端电压近似相等，即≈。
二十五、流稳压电源。
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10％左右的波动）、负载和温度的变化而变化。
因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。
数电
一、数字逻辑概论。
①由于模拟信息具有连续性，实用上难于存储、分析和传输；应用二值数字逻辑构成
的数字电路或数字系统较易克服这些困难。其实质是利用数字1和0来表示信息。
②用0和1组成的二进制数可以表示数量的大小，也可以表示对立的两种逻辑状态。
数字系统中常用二进制数来表示数值。所谓二进制是以2为基数的计数体制。
③十六进制是二进制的简写，它是以16为基数的计数体制，常用于数字电子技术、
微处理器、计算机和数据通信中。任意一种格式的数可以在十六进制、二进制和十
进制之间相互转换。
④与十进制数类似，二进制数也有加、减、乘、除四种运算，加法是各种运算的基础。
二进制数可以用原码、反码或补码表示。在数字系统或计算机中常用二进制补码表
示有符号的数，并进行相关运算。
⑤特殊二进制码常用来表示十进制数。例如8421码、2421码、5421码、余3码、余
3循环码、格雷码等。也有用7位二进制数来表示符号-数字混合码，如ASCII码。
⑥与、或、非是逻辑运算中的三种基本运算，其他的逻辑运算可以由这三种基本运算
构成。数字逻辑是计算机的基础。逻辑函数的表示方法有真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图和卡诺图等。
二、逻辑函数的卡诺图化简法。
最小项：n个变量、、. . .、的最小项是n个因子的乘积，每个变量都以它的原变量或非变量的形式在乘积项中出现，且仅出现一次。
卡诺图：一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小项表达式中的各最小项相应地填入一个特定的方格图内，此方格图称为卡诺图。
用卡诺图化简逻辑函数：将逻辑函数写成最小项表达式；按最小项表达式填卡诺图，凡式中包含了的最小项，其对应方格填1，其余方格填0；合并最小项，即将相邻的1方格圈成一组（包围圈），每一组含个方格，对应每个包围圈写成一个新的乘积项；将所有包围圈对应的乘积项相加。
三、逻辑门电路的主要技术参数。
输入和输出高、低电平的最大值或最小值，噪声容限，传输延迟时间，功耗，延迟-功耗积，扇入数和扇出数等。
四、CMOS门和TTL门电路比较。
CMOS逻辑门电路是目前应用最广泛的逻辑门电路。其优点是集成度高，功耗低，扇出数大（指带同类门负载），噪声容限亦大，开关速度较高。
TTL电路速度快，传输延迟时间短，但是功耗大。
五、逻辑门电路应用中的抗干扰问题。
①多余输入端的处理措施
一般不让多余的输入端悬空，以防止干扰信号引入。处理方法一是将它与其他输入端并接在一起，二是根据逻辑要求，与门或者与非门的多余输入端通过1-3kΩ电阻接正电源，对CMOS电路可直接接正电源。或门或或非门的多余输入端直接接地。
②去耦合滤波电容
用10-100μF的大电容器接在直流电源和地之间，滤除干扰信号。除此以外，对于每一集成芯片的电源与地之间接一个0.1μF的电容器以滤除开关噪声。
③接地和安装工艺
将电源地和信号地分开。
六、组合逻辑电路定义、分析和设计。
①对于一个逻辑电路，其输出状态在任何时刻只取决于同一时刻的输入状态，而与电
路原来的状态无关，这种电路被定义为组合逻辑电路。
②分析组合逻辑电路的步骤大致如下：
根据逻辑电路，从输入到输出，写出各级逻辑函数表达式，直到写出最后输出端与输入信号的逻辑函数表达式；
将各逻辑函数表达式化简和变换，以得到最简单的表达式；
根据化简后的逻辑表达式列出真值表；
根据真值表和简化后的逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。
③组合逻辑电路的设计步骤大致如下：
明确实际问题的逻辑功能，并确定输入输出变量及表示符号；
根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表；
由真值表写出逻辑表达式；
简化和变换逻辑表达式，从而画出逻辑图。
七、组合逻辑电路中竞争冒险的消除方法。
①发现并消去互补相乘项。
例如，函数式F=(A+B)(+C),在B=C=0时，F=A，可能出现竞争冒险，若将式子变换为F=A+AC+B+BC=AC++BC，便可以消去竞争冒险。
②增加乘积项以避免互补项相加。
③输出端并联电容器。
八、典型的中规模组合逻辑器件。
包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器和算术逻辑运算单元等。这些组合逻辑器件除了具有其基本功能外，通常还具有输入使能、输出使能、输入扩展、输出扩展功能，使其功能更加灵活，便于构成较复杂的逻辑系统。
九、锁存器和触发器。
①锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电路，是构成时序电路的基本逻辑单元。
每个锁存器或触发器都能存储1位二值信息，所以又称为存储单元或记忆单元。
②锁存器是对脉冲电平敏感的电路，它们在一定电平作用下改变状态。基本SR锁存
器由输入信号电平直接控制其状态，传输门控或逻辑门控锁存器在使能电平作用下
由输入信号决定其状态。在使能信号作用期间，门控锁存器输出跟随输入信号变化
而变化。
③触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路，根据不同的电路结构，它们在时钟脉冲的上
升沿或下降沿作用下改变状态。目前流行的触发器电路主要有主从、维持阻塞和利
用传输延迟等几种结构，它们的工作原理各不相同。
④触发器按逻辑功能分类有D触发器、JK触发器、T（T′）触发器和SR触发器。它
们的功能可用特性表、特性方程和状态图来描述。触发器的电路结构和逻辑功能没
有必然联系。例如JK触发器既有主从结构的，也有维持阻塞或利用传输延迟结构
的。每一种逻辑功能的触发器都可以通过增加门电路和适当的外部连线转换为其他
功能的触发器。
十、时序逻辑电路概念、分析和设计。
①时序逻辑电路一般由组合电路和存储电路两部分构成。它们在任一时刻的输出不仅是
当前输入信号的函数，而且还与电路原来的状态有关。时序电路可分为同步和异步两大类。逻辑方程组、状态表、状态图和时序图从不同方面表达了时序电路的逻辑功能，是分析和设计时序电路的主要依据和手段。
②时序电路的分析，首先按照给定电路列出各逻辑方程组、进而列出状态表、画出状态
图和时序图，最后分析得到电路的逻辑功能。
③同步时序逻辑电路的设计，首先根据逻辑功能的需求，导出原始状态图或原始状态表，
有必要时需进行状态化简，继而对状态进行编码，然后根据状态表导出激励方程组和输出方程组，最后画出逻辑图完成设计任务。
十一、典型的时序集成电路。
包括计数器和寄存器，应用这些集成电路器件，能设计出各种不同功能的电子系统。
十二、脉冲波形的变换和产生。
在数字电路中，常常需要各种脉冲波形，例如时序电路中的时钟脉冲、控制过程中的定时信号等。这些脉冲信号的获取，通常有两种方法：一种是将已有的非脉冲波形通过波形变换电路获得；另一种则是采用脉冲信号产生电路直接得到。
集成单稳态触发器分为非重复触发和可重复触发两大类，在暂稳态期间，出现的触发信号对非重复触发单稳电路没有影响，而对可重复触发单稳电路可起到连续触发的作用。
单稳态触发器可以作为定时、延时和噪声消除电路。
施密特触发器实质上是具有滞后特性的逻辑门，它有两个阈值电压。电路状态与输入电压有关，不具备记忆功能。施密特触发器可用在波形变换、整形和抗干扰、幅度鉴别中。
多谐振荡器是一种在接通电源后，就能产生一定频率和一定幅度矩形波的自激振荡器，常作为脉冲信号源。在频率稳定性要求较高的场合通常采用石英晶体振荡器。
定时器是一种广泛应用的集成器件，多用于脉冲产生、整形及定时等。除555定时器外，目前还有556（双定时器）、558（四定时器）等。
关于数电的一些面试试题（1-5）：
1、同步电路和异步电路的区别是什么？（仕兰微电子）
答：同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。
异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。
2、什么是同步逻辑和异步逻辑？（汉王笔试）
答：同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
3、什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？（汉王笔试）
答：将两个门电路的输出端并联以实现与逻辑的功能成为线与。在硬件上，要用OC门来实现，同时在输出端口加一个上拉电阻。由于不用OC门可能使灌电流过大，而烧坏逻辑门。
4、说说对数字逻辑中的竞争和冒险的理解，并举例说明竞争和冒险怎样消除。（仕兰微电子）
答：在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。解决方法：一是添加布尔式的消去项，二是在芯片外部加电容。
5、你知道那些常用逻辑电平？TTL与COMS电平可以直接互连吗？（汉王笔试）
答：常用逻辑电平：12V，5V，3.3V；TTL和CMOS不可以直接互连，由于TTL是在0.3-3.6V 之间，而CMOS则是有在12V的有在5V的。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。
模电数电及电力电子技术知识点
集成运算放大电路 输入级采用高性能的恒流源差动放大电路 要求输入阻抗高、差摸放大倍数大、共模抑制比高、差摸输入电压及共模输入电压范围大且静态电流小 作用减少零点漂移和抑制共模干扰信号 中间级采用共射放大电路 作用提供较高的电压增益 输入级要求其输出电压范围尽可能宽、输出电阻小以便有较强的带负载能力且非线性失真小 采用准互补输出级 偏置电路确定合适的静态工作点 采用准互补输出级 综合高差摸放大倍数、高共模抑制比、高输入阻抗、高输出电压、低输出阻抗的双端输入单端输出的差动放大器交直流反馈的判断电容隔直通交直流：短路交流：开路 串并联反馈的判断输入信号与反馈信号同时加在一个输入端上的是并联，反之 电压电流反馈的判断反馈电路直接从输出端引出的是电压反馈从负载电阻RL的靠近 “地”端引出的是电流反馈 直流脉宽调制PWM变换器 将固定电压的直流电源变换成大小可调的直流电源的DC-DC变换器又称直流斩波器。 它能从固定输入的直流电压产生出经过斩波的负载电。负载电压受斩波器工作率的控制。变 更工作率的方法与脉冲宽度调制（斩波频率f=1/T不变，改变导通时间t on）和频率调制（导 通时间t on或关断时间t off不变，改变斩波周期T即斩波频率f=1/T）两种。 斩波器的基本回落方式有升压（斩波器所产生的输出电压高于输入电压）和降压两种，改变回落元件的连接就可改换回路的方式。 用晶闸管作为开关的斩波器，由于晶闸管无自关断能力，它在直流回路里工作是，必须有一套使其关断的（强迫）换相（流）电路。晶闸管的换流方式有：电源换流、负载换流和 强迫换流。 负载换流缺点主要是电骡的揩振频率与L和C的大小有关，随着负载与频率的变化，换流的裕量也随之改变。 为了可靠换流，换流脉冲的幅值应足以消去晶闸管中的电流，脉冲的宽度应保证大于晶闸管的关断时间。 晶闸管斩波器的缺点是需要庞大的强迫换流电脑，是设备体积增大和损耗增加；而且斩波开关频率也低，致使斩波器电流的脉动幅度大，电源揩波也大，往往需加滤波器。 直流PWM变换器分不可逆、可逆输出两大类。前者输出只有一种极性的电压，而后者可输出正或负极性电压。如果在一个斩波周期中输出电压正、负相间的称为双极式可逆PWM 变换器；如果在一个斩波周期中输出电压只有一种极性电压的称为单极式可逆PWM变换 器。 双极式可逆PWM变换器的输出电压Uab在一个周期正、负相间。单机式可逆PWM变换器只在一个阶段中输出某一极限的脉冲电压+Uab或—Uab，在另一阶段中Uab=0. 无制动作用的不可逆输出PWM变换器电流始终是一个方向，因此不能产生制动作用，电动机只能作单象限运行，又称为受限式脉宽调制电路。 受限单极式可逆PWM变换器与单极式可逆PWM变换器的不同是避免了上下两个开关直通的可能性。 双极式脉宽调制器由三角波振荡器、电压比较器构成，单极式脉宽调制器由两只运算放
数电填空题知识点总结
1、逻辑代数有与、或和非三种基本运算。 2、四个逻辑相邻的最小项合并，可以消去__2________个因子； __2n _______个逻辑相邻的最小项合并，可以消去n 个因子。 3、逻辑代数的三条重要规则是指反演规则、代入规则和对偶规则。 4、 n 个变量的全部最小项相或值为1。 6、在真值表、表达式和逻辑图三种表示方法中，形式唯一的是真值表。 8、真值表是一种以表格描述逻辑函数的方法。 9 、与最小项ABC 相邻的最小项有AB ’C’，ABC， A’BC ’。 2n 10、一个逻辑函数，如果有n 个变量，则有个最小项。 11、 n 个变量的卡诺图是由2n个小方格构成的。 13、描述逻辑函数常有的方法是真值表、逻辑函数式和逻辑图三种。 14、相同变量构成的两个不同最小项相与结果为0。 15、任意一个最小项，其相应变量有且只有一种取值使这个最小项的值为1。1．在数字电路中，三极管主要工作在和两种稳定状态。 饱和、截止 2．二极管电路中，电平接近于零时称为，电平接近于 VCC是称为。低电平、高电平 3． TTL 集成电路中，多发射极晶体管完成逻辑功能。 与运算 4． TTL 与非门输出高电平的典型值为，输出低电平的典型值为。 3.6V 、 0.2V 5．与一般门电路相比，三态门电路中除了数据的输入输出端外，还增加了一个片选信号端，这个对芯片具有控制作用的端也常称为。 使能端 6．或非门电路输入都为逻辑 1 时，输出为逻辑。 7．电路如图所示，其输出端 F 的逻辑状态为。 1 8．与门的多余输出端可，或门的多余输出端可。与有用输入端并联或接高电平、与有用输入端并联或接低电平 10．正逻辑的或非门电路等效于负逻辑的与非门电路。 与非门 11．三态门主要用于总线传输，既可用于单向传输，也可用于双向传输。单向传送、双向传送 12．为保证TTL 与非门输出高电平，输入电压必须是低电平，规定其的最大值称 为开门电平。 低电平、开门电平
模电数电基础笔试总结
模拟电路（基本概念和知识总揽） 1、基本放大电路种类（电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器），优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因。 2、负反馈种类（电压并联反馈，电流串联反馈，电压串联反馈和电流并联反馈）；负反馈的优点（降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用） 3、基尔霍夫定理的内容是什么？ 基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。 电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流代数和恒等于零。电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。 4、描述反馈电路的概念，列举他们的应用？ 反馈，就是在电子系统中，把输出回路中的电量输入到输入回路中去。 反馈的类型有：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。负反馈的优点：降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用。 电压（流）负反馈的特点：电路的输出电压（流）趋向于维持恒定。 5、有源滤波器和无源滤波器的区别？ 无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成 有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。 集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 6、基本放大电路的种类及优缺点，广泛采用差分结构的原因。 答：基本放大电路按其接法的不同可以分为共发射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路，简称共基、共射、共集放大电路。 共射放大电路既能放大电流又能放大电压，输入电阻在三种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄。常做为低频电压放大电路的单元电路。 共基放大电路只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数和输出电阻与共射放大电路相当，频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。 共集放大电路只能放大电流不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点。常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。 广泛采用差分结构的原因是差分结构可以抑制零点漂移现象。 ?7、二极管主要用于限幅，整流，钳位． ?判断二极管是否正向导通： １．先假设二极管截止，求其阳极和阴极电位； ２．若阳极阴极电位差＞UD ，则其正向导通； ３．若电路有多个二极管，阳极和阴极电位差最大的二极管优先导通；其导通后，其阳极阴极电位差被钳制在正向导通电压（０.7V 或０.３V ）；再判断其它二极管．
数字集成电路必备考前复习总结
Digital IC：数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路 或系统 第一章引论 1、数字IC芯片制造步骤 设计：前端设计（行为设计、体系结构设计、结构设计）、后端设计（逻辑设计、电路设计、版图设计） 制版：根据版图制作加工用的光刻版 制造：划片：将圆片切割成一个一个的管芯（划片槽） 封装：用金丝把管芯的压焊块（pad）与管壳的引脚相连 测试：测试芯片的工作情况 2、数字IC的设计方法 分层设计思想：每个层次都由下一个层次的若干个模块组成，自顶向下每个层次、每个模块分别进行建模与验证 SoC设计方法：IP模块（硬核（Hardcore)、软核（Softcore)、固核（Firmcore））与设计复用Foundry（代工）、Fabless（芯片设计）、Chipless（IP设计）“三足鼎立”——SoC发展的模式 3、数字IC的质量评价标准（重点：成本、延时、功耗，还有能量啦可靠性啦驱动能力啦 之类的） NRE (Non-Recurrent Engineering) 成本 设计时间和投入，掩膜生产，样品生产 一次性成本 Recurrent 成本 工艺制造（silicon processing），封装（packaging），测试（test） 正比于产量 一阶RC网路传播延时：正比于此电路下拉电阻和负载电容所形成的时间常数 功耗：emmmm自己算 4、EDA设计流程 IP设计系统设计（SystemC）模块设计（verilog） 综合 版图设计(.ICC) 电路级设计（.v 基本不可读）综合过程中用到的文件类型(都是synopsys版权)： 可以相互转化 .db（不可读）.lib（可读） 加了功耗信息
数字电路期末总复习知识点归纳详细
第1章 数字逻辑概论 一、进位计数制 1.十进制与二进制数的转换 2.二进制数与十进制数的转换 3.二进制数与16进制数的转换 二、基本逻辑门电路 第2章 逻辑代数 表示逻辑函数的方法，归纳起来有：真值表，函数表达式，卡诺图，逻辑图及波形图等几种。 一、逻辑代数的基本公式和常用公式 1）常量与变量的关系Ａ+0＝Ａ与Ａ=?1Ａ Ａ+1＝1与00=?A A A +＝1与A A ?＝0 2）与普通代数相运算规律 a.交换律：Ａ+Ｂ＝Ｂ+Ａ b.结合律：（Ａ+Ｂ）+Ｃ＝Ａ+（Ｂ+Ｃ） c.分配律：)(C B A ??＝+?B A C A ? ))()(C A B A C B A ++=?+） 3）逻辑函数的特殊规律 a.同一律：Ａ+Ａ+Ａ b.摩根定律：B A B A ?=+，B A B A +=? b.关于否定的性质Ａ＝A 二、逻辑函数的基本规则
代入规则 在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量Ａ的地方，都用一个函数Ｌ表示，则等式仍然成立，这个规则称为代入规则 例如：C B A C B A ⊕?+⊕? 可令Ｌ＝C B ⊕ 则上式变成L A L A ?+?＝C B A L A ⊕⊕=⊕ 三、逻辑函数的：——公式化简法 公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式 1）合并项法： 利用Ａ+1=+A A 或A B A B A =?=?, 将二项合并为一项，合并时可消去一个变量 例如：Ｌ＝B A C C B A C B A C B A =+=+)( 2）吸收法 利用公式A B A A =?+，消去多余的积项，根据代入规则B A ?可以是任何一个复杂的逻辑式 例如 化简函数Ｌ＝E B D A AB ++ 解：先用摩根定理展开：AB ＝B A + 再用吸收法 Ｌ＝E B D A AB ++ ＝E B D A B A +++ ＝)()(E B B D A A +++ ＝)1()1(E B B D A A +++ ＝B A + 3）消去法 利用B A B A A +=+ 消去多余的因子
模电知识总结
第一章 半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体－--导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Ｓi、锗Ｇe）。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 ４．两种载流子--－-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 *P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子）。 *N型半导体:在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。 ６. 杂质半导体的特性 ＊载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 ＊体电阻--－通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。＊转型－--通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7.ＰN结
＊ＰN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0．8V，锗材料约为０.２～0.3V。 * ＰＮ结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性---－－-正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性-－--同ＰN结。 *正向导通压降--－---硅管０.6~０.7V，锗管0．２~０.3Ｖ。 *死区电压--－---硅管0.5Ｖ，锗管０.1Ｖ。 3.分析方法-－----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低： 若Ｖ阳>V阴( 正偏),二极管导通(短路）; 若Ｖ阳 ２) 等效电路法 ?直流等效电路法 ＊总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低: 若V阳>Ｖ阴( 正偏),二极管导通（短路); 若V阳 模电复习资料 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体--在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 *P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6. 杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V阳 2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V阳 数电复习知识点 第一章 1、了解任意进制数的一般表达式、2-8-10-16进制数之间的相互转换； 2、了解码制相关的基本概念和常用二进制编码（8421BCD、格雷码等）； 第三章 1、掌握与、或、非逻辑运算和常用组合逻辑运算（与非、或非、与或非、异或、同或）及其逻辑符号； 2、掌握逻辑问题的描述、逻辑函数及其表达方式、真值表的建立； 3、掌握逻辑代数的基本定律、基本公式、基本规则（对偶、反演等）； 4、掌握逻辑函数的常用化简法（代数法和卡诺图法）； 5、掌握最小项的定义以及逻辑函数的最小项表达式；掌握无关项的表示方法和化简原则； 6、掌握逻辑表达式的转换方法（与或式、与非－与非式、与或非式的转换）； 第四章 1、了解包括MOS在内的半导体元件的开关特性； 2、掌握TTL门电路和MOS门电路的逻辑关系的简单分析； 3、了解拉电流负载、灌电流负载的概念、噪声容限的概念； 4、掌握OD门、OC门及其逻辑符号、使用方法； 5、掌握三态门及其逻辑符号、使用方法； 6、掌握CMOS传输门及其逻辑符号、使用方法； 7、了解正逻辑与负逻辑的定义及其对应关系； 8、掌握TTL与CMOS门电路的输入特性（输入端接高阻、接低阻、悬空等）； 第五章 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法； 2、掌握产生竞争与冒险的原因、检查方法及常用消除方法； 3、掌握常用的组合逻辑集成器件（编码器、译码器、数据选择器）； 4、掌握用集成译码器实现逻辑函数的方法； 5、掌握用2n选一数据选择器实现n或者n＋1个变量的逻辑函数的方法； 第六章 1、掌握各种触发器（RS、D、JK、T、T’）的功能、特性方程及其常用表达方式（状态转换表、状态转换图、波形图等）； 2、了解各种RS触发器的约束条件； 3、掌握异步清零端Rd和异步置位端Sd的用法； 2、了解不同功能触发器之间的相互转换； 第七章 1、了解时序逻辑电路的特点和分类； 2、掌握时序逻辑电路的描述方法（状态转移表、状态转移图、波形图、驱动方程、状态方程、输出方程）； 3、掌握同步时序逻辑电路的分析与设计方法，掌握原始状态转移图的化简； 《数字电子技术》重要知识点汇总 一、主要知识点总结和要求 1．数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 、格雷码之间进行相互转换。 举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16= ( 00110111.00100101 )8421BCD 2．逻辑门电路： (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。 2）TTL 门电路典型高电平为3.6 V ，典型低电平为0.3 V 。 3）OC 门和OD 门具有线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限V NH 或V NL 、扇出系数N o 、平均传输时间t pd 。 要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC 门和OD 门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。 举例2：画出下列电路的输出波形。 解：由逻辑图写出表达式为：C B A C B A Y ++=+=，则输出Y 见上。 3．基本逻辑运算的特点： 与 运 算：见零为零，全1为1；或 运 算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零； 非 运 算：零 变 1， 1 变 零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 ①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。 6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 第1章常用半导体器件 自测题 三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压 U D=0.7V。 图T1.3 解：U O1=1.3V, U O2=0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5=1.3V, U O6=-2V。 四、已知稳压管的稳压值U Z=6V，稳定电流的最小值I Zmin=5mA。求图Tl.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。 (a) (b) 图T1.4 解：左图中稳压管工作在击穿状态，故U O1=6V。 右图中稳压管没有击穿，故U O2=5V。 五、电路如图T1.5所示，V CC=15V，=100，U BE=0.7V。 试问： (1)R b=50k时，U o=? (2)若T临界饱和，则R b=? 解：(1)26 BB BE B b V U I A R μ - ==， 2.6 C B I I mA β ==, 2 O CC C c U V I R V =-=。图T1.5 (2)∵ 2.86 CC BE CS c V U I mA R - ==，/28.6 BS CS I I A βμ == ∴45.5 BB BE b BS V U R k I - ==Ω 习题 1.2电路如图P1.2所示，已知10sin i u tω =(V)，试画出i u与o u的波形。设二极管导通电压可忽略不计。 图P1.2 解图P1.2 解： i u与o u的波形如解图Pl.2所示。 1.3电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压 U D =0.7V 。试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。 图P1.3 解图 P1.3 解：波形如解图Pl.3所示。 第2章 基本放大电路 2.7电路如图P2.7所示，晶体管的β=80 ，' 100bb r =Ω。分别计算 L R =∞ 和3L R k =Ω时的 Q 点、u A 、i R 和o R 。 图P2.6 图P2.7 数字电路知识点汇总（东南大学） 第1章 数字逻辑概论 一、进位计数制 1.十进制与二进制数的转换 2.二进制数与十进制数的转换 3.二进制数与16进制数的转换 二、基本逻辑门电路 第2章 逻辑代数 表示逻辑函数的方法，归纳起来有：真值表，函数表达式，卡诺图，逻辑图及波形图等几种。 一、逻辑代数的基本公式和常用公式 1）常量与变量的关系Ａ+0＝Ａ与Ａ=?1Ａ Ａ+1＝1与00=?A A A +＝1与A A ?＝0 2）与普通代数相运算规律 a.交换律：Ａ+Ｂ＝Ｂ+Ａ A B B A ?=? b.结合律：（Ａ+Ｂ）+Ｃ＝Ａ+（Ｂ+Ｃ） )()(C B A C B A ??=?? c.分配律：)(C B A ??＝+?B A C A ? ))()(C A B A C B A ++=?+） 3）逻辑函数的特殊规律 a.同一律：Ａ+Ａ+Ａ b.摩根定律：B A B A ?=+，B A B A +=? b.关于否定的性质Ａ＝A 二、逻辑函数的基本规则 代入规则 在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量Ａ的地方，都用一个函数Ｌ表示，则等式仍然成立，这个规则称为代入规则 例如：C B A C B A ⊕?+⊕? 可令Ｌ＝C B ⊕ 则上式变成L A L A ?+?＝C B A L A ⊕⊕=⊕ 三、逻辑函数的：——公式化简法 公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式 1）合并项法： 利用Ａ+1=+A A 或A B A B A =?=?,将二项合并为一项，合并时可消去一个变量 例如：Ｌ＝B A C C B A C B A C B A =+=+)( 2）吸收法 利用公式A B A A =?+，消去多余的积项，根据代入规则B A ?可以是任何一个复杂的逻辑式 例如 化简函数Ｌ＝E B D A AB ++ 解：先用摩根定理展开：AB ＝B A + 再用吸收法 Ｌ＝E B D A AB ++ 精品文档 数电复习知识点 第一章 1、了解任意进制数的一般表达式、2-8-10-16进制数之间的相互转换； 2、了解码制相关的基本概念和常用二进制编码（8421BCD、格雷码等）； 第三章 1、掌握与、或、非逻辑运算和常用组合逻辑运算（与非、或非、与或非、异或、同或）及其逻辑符号； 2、掌握逻辑问题的描述、逻辑函数及其表达方式、真值表的建立； 3、掌握逻辑代数的基本定律、基本公式、基本规则（对偶、反演等）； 4、掌握逻辑函数的常用化简法（代数法和卡诺图法）； 5、掌握最小项的定义以及逻辑函数的最小项表达式；掌握无关项的表示方法和化简原则； 6、掌握逻辑表达式的转换方法（与或式、与非－与非式、与或非式的转换）； 第四章 1、了解包括MOS在内的半导体元件的开关特性； 2、掌握TTL门电路和MOS门电路的逻辑关系的简单分析； 3、了解拉电流负载、灌电流负载的概念、噪声容限的概念； 4、掌握OD门、OC门及其逻辑符号、使用方法； 5、掌握三态门及其逻辑符号、使用方法； 6、掌握CMOS传输门及其逻辑符号、使用方法； 7、了解正逻辑与负逻辑的定义及其对应关系； 8、掌握TTL与CMOS门电路的输入特性（输入端接高阻、接低阻、悬空等）； 第五章 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法； 2、掌握产生竞争与冒险的原因、检查方法及常用消除方法； 3、掌握常用的组合逻辑集成器件（编码器、译码器、数据选择器）； 4、掌握用集成译码器实现逻辑函数的方法； 5、掌握用2n选一数据选择器实现n或者n＋1个变量的逻辑函数的方法； 第六章 1、掌握各种触发器（RS、D、JK、T、T'）的功能、特性方程及其常用表达方式（状态转换表、状态转换图、波形图等）； 2、了解各种RS触发器的约束条件； 3、掌握异步清零端Rd和异步置位端Sd的用法； 2、了解不同功能触发器之间的相互转换； 第七章 1、了解时序逻辑电路的特点和分类； 2、掌握时序逻辑电路的描述方法（状态转移表、状态转移图、波形图、驱动方程、状态方程、 第一部分半导体的基本知识二极管、三极管的结构、特性及主要参数；掌握饱和、放大、截止的基本概念和条件。 1、导体导电和本征半导体导电的区别：导体导电只有一种载流子：自由电子导电半导体 导电有两种载流子：自由电子和空穴均参与导电自由电子和空穴成对出现，数目相等，所带 电荷极性不同，故运动方向相反。 2、本征半导体的导电性很差，但与环境温度密切相关。 3、杂质半导体 (1) N型半导体一一掺入五价元素(2) P型半导体一一掺入三价元素 4、PN 结——P 型半导体和N 型半导体的交界面 5、PN结的单向导电性——外加电压 輕qo 0￡) 00 GO e?；①乜QQ 05 ① <5 ffi ? <9 0?① Q O ? GT? G) 耗尽层' F 阿—H NS 禺〕16 P+蜡如正向电压时导逓 在交界面处两种载流子的浓度差很大；空间电荷区又称为耗尽层 反向电压超过一 定值时，就会反 向击穿，称之为 反向击穿电压 正向偏置反向偏置 6、二极管的结构、特性及主要参数 (1) P区引出的电极一一阳极；N区引出的电极一一阴极 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线 下移。二极管的特性对温度很敏感。 其中，Is为反向电流，Uon为开启电压，硅的开启电压一一0.5V，导通电压为0.6~0.8V，反向饱和电 流＜0.1叭，锗的开启电压一一0.1V，导通电压为0.1~0.3V，反向饱和电流几十[A。 (2 )主要参数 1)最大整流电流I :最大正向平均电流 2)最高反向工作电流U :允许 外加的最大反向电流，通常为击穿电压U的一半 3)反向电流I:二极管未击穿时的反向电流，其值越小，二极管的单向导电性越好，对 温度越敏感 4)最高工作频率f :二极管工作的上限频率，超过此值二极管不能很好的体现单向导电性 7、稳压二极管 在反向击穿时在一定的电流范围内(或在一定的功率耗损范围内) ，端电压几乎不变，表现出稳压特 性，广泛应用于稳压电源和限幅电路中。 (1) 稳压管的伏安特性 W(b| 用L2.1U意压诊的伏安埒性和裁效电路 M试疋特性Cb｝时号恳竽故审.歸 数电知识点汇总 第一章： 1, 二进制数、十六进制与十进制数的互化，十进制化为8421BCD代码 2，原码，补码，反码及化为十进制数 3，原码=补码反码+1 重点课后作业题：题 1.7,1.10 第二章： 1，与，或，非，与非，或非，异或，同或，与或非的符号（2 种不同符号，课本 P22，P23 上侧）及其表达式。 A o A o A……A=?（当A的个数为奇数时，结果为A,当A的个数为偶数时，结果为1） A十A十A??…A=?（当A的个数为奇数时，结果为A,当A的个数为偶数时，结果为0） 2，课本P25，P26 几个常用公式（化简用）3，定理（代入定理，反演定理，对偶定理），学会求一表达式的对偶式及其反函数。 4，※※卡诺图化简：最小项写1，最大项写0，无关项写X。画圈注意事项：圈内的“T必须是2n个；“ 1可以重复圈,但每圈一次必须包含没圈过的“ 1”；每个圈包含“ 1”的个数尽可能多，但必须相邻，必须为2n个；圈数尽可能的少；要圈完卡诺图上所有的“ 1”。 5，一个逻辑函数全部最小项之和恒等于1 6，已知某最小项，求与其相邻的最小项的个数。 7，使用与非门时多余的输入端应该接高电平，或非门多余的输入端应接低电平8，三变量逻辑函数的最小项共有8个，任意两个最小项之积为0. 9，易混淆知识辨析： 1）如果对72个符号进行二进制编码，则至少需要7 位二进制代码。 2）要构成13 进制计数器，至少需要 4 个触发器。 3）存储8 位二进制信息需要8 个触发器。 4）N 进制计数器有N 个有效状态。 5）—个具有6位地址端的数据选择器的功能是2A6选1. 重点课后作业题：P61题2.10~2.13题中的（1）小题，P62-P63题2.15 （7），题2.16 （b），题2.18 （3）、（5）、（7），P64题2.22 （3）、2.23 （3）、2.25 （3）。 第三章： 1，二极管与门，或门的符号（课本P71，P72） 2, 认识N沟道增强型MOS管，P沟道增强型MOS管，N沟道耗尽型，P沟道耗尽 第一章常用半导体器件 1 ．什么是杂质半导体？有哪 2 种杂质半导体？ 2 ．什么是 N 型杂质半导体？在N 型半导体中，掺入高浓度的三价硼元素是否可以改型为 P型半导体？ 3 ．什么是 P 型杂质半导体？在P 型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素是否可以改型为N 型半导体？ 4 ．什么是 PN 结？ PN 结具有什么样的导电性能？ 5 ．二极管的结构？画出二极管的电路符号，二极管具有什么样的导电性能？ 6 ．理想二极管的特点？ 7 ．什么是稳压管？电路符号？正向导通，反向截止，反向击穿分别具有什么样的特点？稳 定电压 Uz 指的是什么？稳定电流Iz 和最大稳定电流分别指的什么？ 8 ．二极管的主要应用电路有那些？掌握二极管的开关电路，限幅电路和整流电路的分析。 （1 ）二极管的开关电路， D 为理想二极管，求U AO （2 ）二极管的限幅电路 D 为理想二极管时的输出波形 D 为恒压降模型时的输出波形（3 ）二极管的单相半波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） （4 ）二极管单相桥式全波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 如果图中四个二极管全 部反过来接，求负载上输 出电压的平均值？ （5）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波 形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） （6）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波 形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 9 ．什么是晶体管？它的结构和电路符号？（见教材P29 页），晶体管是一种电流控制器件， 用来表示晶体管的电流控制能力的一个参数是什么？工作在电流放大状态下的电流控 制方程是什么？ 第1章数字逻辑概论 一、进位计数制 1.十进制与二进制数的转换 2.二进制数与十进制数的转换 3.二进制数与16进制数的转换 二、基本逻辑门电路 第2章逻辑代数 表示逻辑函数的方法，归纳起来有：真值表，函数表达式，卡诺图，逻辑图及波形图等几种。 一、逻辑代数的基本公式和常用公式 1）常量与变量的关系Ａ+0＝Ａ与Ａ= ?1Ａ Ａ+1＝1与0 ?A 0= A?＝0 A+＝1与A A 2）与普通代数相运算规律 a.交换律：Ａ+Ｂ＝Ｂ+Ａ ? A? = B A B b.结合律：（Ａ+Ｂ）+Ｃ＝Ａ+（Ｂ+Ｃ） A? B ? C ? = ? ) A ( ) B (C c.分配律：) ?＝+ A? (C B A? A C ?B A+ + +） B ? = A )() ) (C A B C 3）逻辑函数的特殊规律 a.同一律：Ａ+Ａ+Ａ b.摩根定律：B A+ B ? A = A B A? = +，B b.关于否定的性质Ａ＝A 二、逻辑函数的基本规则 代入规则 在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量Ａ的地方，都用一个函数Ｌ表示，则等式仍然成立，这个规则称为代入规则 例如：C ? ⊕ ? A⊕ + A C B B 可令Ｌ＝C B⊕ 则上式变成L ?＝C + A A? L = ⊕ ⊕ A⊕ B A L 三、逻辑函数的：——公式化简法 公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式 1）合并项法： 利用Ａ+1 A= ? ?, 将二项合并为一项，合并时可消去一个变量 B = A = A或A +A B 例如：Ｌ＝B B C + ( A +) = A= A B C C A C B 2）吸收法 利用公式A A?可以是任何一个复杂的逻辑? +，消去多余的积项，根据代入规则B A B A= 式 例如化简函数Ｌ＝E AB+ + A D B 解：先用摩根定理展开：AB＝B A+再用吸收法 Ｌ＝E AB+ A + B D ＝E + + B A+ B D A ＝) A A+ + D + B ( ) (E B ＝) A A+ D + + 1(E 1( ) B B 数电知识点汇总 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 数电知识点汇总 第一章： 1，二进制数、十六进制与十进制数的互化，十进制化为8421BCD代码 2，原码，补码，反码及化为十进制数 3，原码=补码反码+1 重点课后作业题：题, 第二章： 1，与，或，非，与非，或非，异或，同或，与或非的符号（2种不同符号，课本P22，P23上侧）及其表达式。 A☉A☉A……A=(当A的个数为奇数时，结果为A，当A的个数为偶数时，结果为1) A⊕A⊕A……A=（当A的个数为奇数时，结果为A，当A的个数为偶数时，结果为0) 2，课本P25，P26几个常用公式（化简用） 3，定理（代入定理，反演定理，对偶定理），学会求一表达式的对偶式及其反函数。 4，※※卡诺图化简：最小项写1，最大项写0，无关项写×。画圈注意事项：圈内的“1”必须是2n个；“1”可以重复圈,但每圈一次必须包含没圈过的“1”；每个圈包含“1”的个数尽可能多，但必须相邻，必须为2n个；圈数尽可能的少；要圈完卡诺图上所有的“1”。 5，一个逻辑函数全部最小项之和恒等于1 6，已知某最小项，求与其相邻的最小项的个数。 7，使用与非门时多余的输入端应该接高电平，或非门多余的输入端应接低电 平。 8，三变量逻辑函数的最小项共有8个，任意两个最小项之积为0. 9，易混淆知识辨析： 1）如果对72个符号进行二进制编码，则至少需要7位二进制代码。 2）要构成13进制计数器，至少需要4个触发器。 3）存储8位二进制信息需要8个触发器。 4）N进制计数器有N个有效状态。 5）一个具有6位地址端的数据选择器的功能是2^6选1. 重点课后作业题：P61 题~题中的（1）小题，P62-P63题（7），题（b）,题（3）、（5）、（7），P64题（3）、（3）、（3）。 第三章： 1，二极管与门，或门的符号（课本P71，P72） 2，认识N沟道增强型MOS管，P沟道增强型MOS管，N沟道耗尽型，P沟道耗尽型的符号，学会由符号判断其类型和由类型推其符号。（课本P79） 3，CMOS反相器的符号（课本P80） 4，噪声容限（课本P82） 5，CMOS与非门和或非门的符号（课本P92） 6，CMOS类型的OD与非门符号，功能。CMOS类型的OD线与符号及功能（课本P94，95） 7，C MOS类型的传输门，三态门功能及符号。（课本P97，P99） 8，TTL门电路中的三极管反相器符号(课本P114)。关于三极管，当Vbc<0,三极管处于放大状态，当vbc>0,三极管处于饱和状态。 第一章常用半导体器件 1．什么是杂质半导体？有哪2种杂质半导体？ 2．什么是N型杂质半导体？在N型半导体中，掺入高浓度的三价硼元素是否可以改型为P型半导体？ 3．什么是P型杂质半导体？在P型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素是否可以改型为N 型半导体？ 4．什么是PN结？PN结具有什么样的导电性能？ 5．二极管的结构？画出二极管的电路符号，二极管具有什么样的导电性能？ 6．理想二极管的特点？ 7．什么是稳压管？电路符号？正向导通，反向截止，反向击穿分别具有什么样的特点？稳定电压Uz指的是什么？稳定电流Iz和最大稳定电流分别指的什么？ 8．二极管的主要应用电路有那些？掌握二极管的开关电路，限幅电路和整流电路的分析。（1）二极管的开关电路，D为理想二极管，求U AO （2）二极管的限幅电路 D为理想二极管时的输出波形D为恒压降模型时的输出波形（3）二极管的单相半波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） （4）二极管单相桥式全波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 如果图中四个二极管全 部反过来接，求负载上输 出电压的平均值？ （5）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） （6）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 9．什么是晶体管？它的结构和电路符号？（见教材P29页），晶体管是一种电流控制器件，用来表示晶体管的电流控制能力的一个参数是什么？工作在电流放大状态下的电流控制方程是什么？ 一、模拟电路 1基尔霍夫定理的内容是什么？（仕兰微电子） 基尔霍夫电流定律是一个电荷守恒定律,即在一个电路中流入一个节点的电荷与流出同一个节点的电荷相等. 基尔霍夫电压定律是一个能量守恒定律,即在一个回路中回路电压之和为零. 2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。（未知） 3、最基本的如三极管曲线特性。（未知） 4、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。（仕兰微电子） 5、负反馈种类（电压并联反馈，电流串联反馈，电压串联反馈和电流并联反馈）；负反馈的优点（降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用）（未知） 6、放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？（仕兰微电子） 7、频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法。（未知） 8、给出一个查分运放，如何相位补偿，并画补偿后的波特图。（凹凸） 9、基本放大电路种类（电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器），优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因。（未知） 10、给出一差分电路，告诉其输出电压Y 和Y-,求共模分量和差模分量。（未知） 11、画差放的两个输入管。（凹凸） 12、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画出一个晶体管级的运放电路。（仕兰微电子） 13、用运算放大器组成一个10倍的放大器。（未知） 14、给出一个简单电路，让你分析输出电压的特性（就是个积分电路），并求输出端某点的rise/fall时间。(Infineon笔试试题) 15、电阻R和电容C串联，输入电压为R和C之间的电压，输出电压分别为C上电压和R 上电压，要求制这两种电路输入电压的频谱，判断这两种电路何为高通滤波器，何为低通滤波器。当RC数电和模电知识点
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