【正文】
容濾波、導(dǎo)通角。知識(shí)點(diǎn):濾波電路通常有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波。電容濾波適合用于負(fù)載電流較小且變化較小的場合;負(fù)載電流較大時(shí),應(yīng)采用電感濾波;對濾波效果要求較高時(shí),應(yīng)采用復(fù)式濾波。3. 問題與應(yīng)用(能力要求)要求學(xué)生掌握電容濾波電路的濾波原理,能估算電容濾波電路輸出電壓平均值。 第四節(jié) 1. 主要內(nèi)容主要介紹穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理及其性能指標(biāo)。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)基本概念:穩(wěn)壓二極管、限流電阻。知識(shí)點(diǎn):穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡單,但輸出電壓不可調(diào),適用于負(fù)載電流較小且變化范圍較小的情況。電路依靠穩(wěn)壓管的電流調(diào)節(jié)作用和限流電阻的補(bǔ)償作用,使得輸出電壓穩(wěn)定。限流電阻是必不可少的組成部分,必須合理選擇阻值,保證穩(wěn)壓管不至于功耗過大而損壞。3. 問題與應(yīng)用(能力要求)要求學(xué)生理解穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程,能正確選擇限流電阻。 第五節(jié) 1. 主要內(nèi)容主要介紹串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理、集成穩(wěn)壓器的原理和應(yīng)用。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)基本概念:調(diào)整管、集成三端穩(wěn)壓器。知識(shí)點(diǎn):在串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源中,調(diào)整管的調(diào)節(jié)作用使輸出電壓穩(wěn)定,并利用晶體管的電流放大作用,增大負(fù)載電流。在集成穩(wěn)壓器和實(shí)用的分立元件穩(wěn)壓電路中,還常包含過流、過壓、調(diào)整管安全區(qū)和芯片過熱等保護(hù)電路。集成穩(wěn)壓器僅有輸入端、輸出端和公共端三個(gè)引出端,有固定式穩(wěn)壓器和可調(diào)式穩(wěn)壓器。3. 問題與應(yīng)用(能力要求)要求學(xué)生了解串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理,了解集成穩(wěn)壓器的工作原理及使用方法。(三) 課后練習(xí)教材第十章自測題:四、六,習(xí)題:、。(四) 教學(xué)方法與手段本章教學(xué)主要采用課堂講授的方法,而直流穩(wěn)壓電源的EDA實(shí)習(xí)則進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生對本章的理解。 五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)時(shí)數(shù)課程內(nèi)容講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)其他教學(xué)環(huán)節(jié)小計(jì)第一章510006第二章131012026第三章7106014第四章710008第六章11103015第七章11103015第十章600006合計(jì)606024090六、推薦教材和教學(xué)參考資源 (第三版).北京:高等教育出版社,2001年1月(模擬部分):高等教育出版社,1999年 :西安電子科技大學(xué)出版社,2001年1月. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第3版):高等教育出版社,2002年8月.七、其他說明 大綱修訂人:劉毅 修訂日期:大綱審定人:肖明明 審定日期: 《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼:210392課程名稱:數(shù)字電子技術(shù)英文名稱:Digital Electronic Technology課程類別:專業(yè)基礎(chǔ)課 學(xué) 時(shí):81學(xué) 分:適用對象: 通信工程(本科)專業(yè)考核方式:考試先修課程:普通物理、電路理論、模擬電子技術(shù)二、課程簡介“數(shù)字電子技術(shù)”把數(shù)字電路和邏輯設(shè)計(jì)有機(jī)地聯(lián)系起來,主要內(nèi)容有:邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器。該課程介紹了一些近年迅速發(fā)展起來的器件和電路,以及采用大規(guī)模可編程器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新方法,深入討論了包括基本單元電路和中、大規(guī)模集成電路的分析及應(yīng)用。Digital Electronic Technology bines digital electronic circuits with logic design organically. The topics that are covered in this course are Logic algebra basis, digital logic gates, binational logic circuits, sequential logic circuits, semiconductor memory, A / D converters and D / A converters. This course introduced the devices and circuits that are developed rapidly in recent years, and it deals with new design methods of largescale programmable digital systems. Analysis and application of basic circuits and LSI are also be discussed in depth.三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的“數(shù)字電子技術(shù)”是電子信息類和電氣信息類各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,通過本課程的學(xué)習(xí),為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下良好基礎(chǔ),也為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)工作打下良好基礎(chǔ)。其教學(xué)基本要求是:掌握常用數(shù)制與編碼,熟練掌握邏輯代數(shù)基本定理和運(yùn)算規(guī)則,能熟練運(yùn)用公式法和卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)。熟練掌握邏輯門和觸發(fā)器的邏輯功能,熟悉常用邏輯門和觸發(fā)器的外特性。熟練掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的基本分析方法和設(shè)計(jì)方法。掌握常見中、大規(guī)模集成器件的功能及應(yīng)用。了解幾種常見的脈沖產(chǎn)生與整形電路的工作原理。了解A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理,掌握常見A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理與特點(diǎn)。四、教學(xué)內(nèi)容及要求 第一章 緒論a) 目的與要求;、分類及學(xué)習(xí)方法;3. 掌握二、八、十、十六進(jìn)制的表示方法及相互轉(zhuǎn)換;、余三碼、格雷碼的意義及表示方法。 b) 教學(xué)內(nèi)容:數(shù)字信號(hào)、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換、二—十進(jìn)制代碼、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算、數(shù)字電路、本課程的任務(wù)與性質(zhì)。:數(shù)字信號(hào)與模似信號(hào)、模擬電路與數(shù)字電路、數(shù)字電路的分類、數(shù)制和碼制、不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制代碼、二十進(jìn)制代碼、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。(能力要求):重點(diǎn):數(shù)制與碼制的表示方法;難點(diǎn):二、八、十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。問題:8421BCD碼與十進(jìn)制,有權(quán)碼與無權(quán)碼的概念、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。c) 實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)復(fù)習(xí):模擬信號(hào)與模擬電路的特點(diǎn)討論:離散信號(hào)的特點(diǎn);二、十、八、十六進(jìn)制的表示方法及相互轉(zhuǎn)換;8421BCD碼的特點(diǎn)及應(yīng)用。(四)教學(xué)方法與手段理論教學(xué)與課堂討論結(jié)合。第二章 邏輯函數(shù)及其簡化(一)目的與要求1. 熟練掌握基本邏輯運(yùn)算和幾種常用復(fù)合導(dǎo)出邏輯運(yùn)算;2. 熟練運(yùn)用真值表、邏輯式、邏輯圖來表示邏輯函數(shù)。3. 理解并掌握邏輯代數(shù)的基本公式、基本定律和三個(gè)重要規(guī)則;4. 熟練掌握基本邏輯運(yùn)算和幾種常用復(fù)合導(dǎo)出邏輯運(yùn)算;5. 理解化簡的意義和標(biāo)準(zhǔn);掌握代數(shù)化簡的幾種基本方法并能熟練運(yùn)用。6. 掌握最小項(xiàng)的卡諾圖表示;熟練運(yùn)用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)。(二)教學(xué)內(nèi)容1. 主要內(nèi)容:基本邏輯、基本邏輯及運(yùn)算、真值表及邏輯函數(shù)、邏輯函數(shù)的相等、三個(gè)規(guī)則、常用公式、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式、邏輯函數(shù)的公式化簡法和卡諾圖化簡法。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):真值表:邏輯函數(shù)的真值表具有唯一性。邏輯函數(shù)有n個(gè)變量時(shí),共有2n個(gè)不同的變量取值組合。在列真值表時(shí),變量取值的組合一般按n位二進(jìn)制數(shù)遞增的方式列出。用真值表表示邏輯函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、明了,可直接看出邏輯函數(shù)值和變量取值之間的關(guān)系。邏輯函數(shù)式:寫標(biāo)準(zhǔn)與或邏輯式的方法是:(l)把任意一組變量取值中的1代以原變量,0代以反變量,由此得到一組變 量 的與組合,(2)把邏輯函數(shù)值為1所對應(yīng)的各變量的與組合相加,便得到標(biāo)準(zhǔn)的與或邏輯式。邏輯圖:邏輯圖是用基本邏輯門和復(fù)合邏輯門的邏輯符號(hào)組成的對應(yīng)于某一邏輯功能的電路圖。邏輯函數(shù)化簡的意義與標(biāo)準(zhǔn):化簡邏輯函數(shù)的意義、邏輯函數(shù)式的幾種常見形式和變換、邏輯函數(shù)的最簡與或式。相鄰最小項(xiàng):邏輯相鄰項(xiàng)——只有一個(gè)變量取值不同其余變量均相同的最小項(xiàng),兩個(gè)相鄰最小項(xiàng)可以相加合并為一項(xiàng),同時(shí)消去互反變量,合并結(jié)果為相同變量。真值表 卡諾圖:邏輯函數(shù)真值表和邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式是一一對應(yīng)的關(guān)系,所以可以直接根據(jù)真值表填卡諾圖。用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)步驟:(1)正確填寫(直接填寫、化成標(biāo)準(zhǔn)型填寫、觀察法填寫)卡諾圖;(2)正確圈組(覆蓋圈盡可能大且為2i個(gè)格,避免出現(xiàn)多余項(xiàng));(3)寫出最簡表達(dá)式。具有任意項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡:以邏輯函數(shù)最簡為原則,任意項(xiàng)即可看作“1”也可看作“0”,卡諾圖中,覆蓋圈內(nèi)的“”視為“1”,覆蓋圈外的視為“0”。3. 問題與應(yīng)用:重點(diǎn):基本公式和基本定律;三個(gè)重要規(guī)則。真值表、邏輯式、邏輯圖之間的相互轉(zhuǎn)換、5種常見的邏輯式、用并項(xiàng)法、吸收法、消去法、配項(xiàng)法對邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡、用卡諾圖表示邏輯函數(shù)、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)、具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡。難點(diǎn):吸收律和摩根定律;將真值表轉(zhuǎn)換為邏輯式;熟練運(yùn)用真值表、邏輯式、邏輯圖來表示邏輯函數(shù);用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)以及具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡。(三)實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí):基本邏輯與基本邏輯運(yùn)算、邏輯代數(shù)中的常用公式、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)型、邏輯函數(shù)的化簡。:1(1)、(3);2(1)、(2);3(1)、(2);4(1)、(2);8(1)、(2)、(3);9(1)、(3)、(5)(四)教學(xué)方法與手段本章是學(xué)習(xí)本課程的重要基礎(chǔ),在加大課堂教學(xué)力度的同時(shí),采取理論講授與課堂討論相結(jié)合、課堂練習(xí)與課后作業(yè)結(jié)合的方法,并安排2學(xué)時(shí)習(xí)題課。第三章 集成邏輯門(一)目的與要求1. 熟悉二、三極管的開關(guān)特性,掌握三極管導(dǎo)通、截止條件;、工作原理和外部特性,了解或非門、異或門、三態(tài)門等其它系列門電路的工作原理和邏輯功能。(二)教學(xué)內(nèi)容1. 主要內(nèi)容:二極管的開關(guān)特性(靜態(tài)開關(guān)特性及開關(guān)等效電路、動(dòng)態(tài)開關(guān)特性); 三極管的開關(guān)特性(靜態(tài)開關(guān)特性及開關(guān)等效電路、動(dòng)態(tài)開關(guān)特性);TTL集成邏輯門;發(fā)射極耦合邏輯門與集成注入邏輯門;MOS邏輯門。:高速開關(guān)電路中晶體管導(dǎo)通與截止間的快速轉(zhuǎn)換過程。集成門電路的內(nèi)部電路只需了解原理,外部特性要掌握。TTL集成邏輯門:(1) 三極管飽和越深,其工作速度越慢。要提高電路的工作速度,就必須設(shè)法使三極管工作在淺飽和狀態(tài),為此,需采用抗飽和三極管。(2 ) 關(guān)門電平、開門電平和閾值電壓:關(guān)門電平:在保證輸出為標(biāo)準(zhǔn)高電平USH ( 常取USH=3V)時(shí),允許輸入低電平的最大值稱為關(guān)門電平,用UOFF表示。由上圖可得UOFF≈。顯然,只有當(dāng)輸入uI<UOFF時(shí),與非門才關(guān)閉,輸出高電平。 開門電平:在保證輸出為標(biāo)準(zhǔn)低電平USL(常取USL=)時(shí),允許輸入高電平的最小值稱為開門電平,用UON表示。由上圖可得UON≈。顯然,只有當(dāng)uI>UON時(shí),與非門才開通,輸出低電平。 閾值電壓:工作在電壓傳輸特性轉(zhuǎn)折區(qū)中點(diǎn)對應(yīng)的輸入電壓稱為閾值電壓,又稱門檻電平。 噪聲容限:抗干擾能力VNL(低電平噪聲容限)= VOFF-VILVNL(高電平噪聲容限)= VIH-VON輸出負(fù)載特性:輸出電壓U0隨負(fù)載電流i0變化的特性曲線稱為輸出負(fù)載特性。重點(diǎn):二、三極管的開關(guān)特性和開關(guān)等效電路;TTL集成邏輯門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和外部特性。難點(diǎn):TTL門電路的工作原理。(三)實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí):基本邏輯門電路性能測試與功能驗(yàn)證; :5。(四)教學(xué)方法與手段理論教學(xué)與課堂討論結(jié)合。第四章 組合邏輯電路(一)目的與要求1. 掌握組合邏輯電路的特點(diǎn)和功能描述方法;;。(二)教學(xué)內(nèi)容 組合邏輯電路分析的一般方法;常見中規(guī)模集成電路的分析(加法器、編碼器、譯碼器、數(shù)值比較器、數(shù)據(jù)選擇器、奇偶產(chǎn)生/校驗(yàn)器);采用小規(guī)模集成器件的組合邏輯電路設(shè)計(jì);采用小規(guī)模集成器件的組合邏輯電路設(shè)計(jì);組合邏輯電路的冒險(xiǎn)現(xiàn)象。 (1)組合邏輯電路分析方法:分析:根據(jù)給定的邏輯電路圖,歸納出該邏輯電路的邏輯功能。組合邏輯電路的分析通常采用代數(shù)法,一般按照以下步驟進(jìn)行:根據(jù)給定組合邏輯電路的邏輯圖,從輸入端開始,逐級推導(dǎo)出輸出端的邏輯函數(shù)表達(dá)式;由輸出函數(shù)表達(dá)式,列出它的真值表;從邏輯函數(shù)表達(dá)式或真值表,概括出給定組合邏輯電路的邏輯功能。1位全加器:若A、B為兩個(gè)輸入的1位二進(jìn)制數(shù),CI為低位二進(jìn)制數(shù)相加的進(jìn)位輸出到本位的輸入,則F為三者之和,CO為三者相加向高位的進(jìn)位輸出,因此,該電路可完成1位二進(jìn)制數(shù)全加的功能,稱為全加器。編碼器編碼:就是在選定的一系列二進(jìn)制數(shù)碼中,賦予每個(gè)二進(jìn)制數(shù)碼以某一固定含義。能完成編碼功能的電路稱為編碼。在電子設(shè)備中將字符變換成二進(jìn)制數(shù),叫做字符編碼。用二進(jìn)制數(shù)碼表示十進(jìn)制數(shù),叫做二-十進(jìn)制編碼。根據(jù)編碼的概念,編碼器的輸入端子數(shù)N和輸出端子數(shù)n應(yīng)該滿足關(guān)系式:N≤2n。譯碼器概念:譯碼是編碼的逆過程,將輸入的每個(gè)二進(jìn)制代碼賦予的含義“翻譯”過來,并給出相應(yīng)的輸出信號(hào)。具有譯碼功能的邏輯部件稱為譯碼器。根據(jù)譯碼的概念,譯碼器的輸出端子數(shù)N和輸入端子數(shù)n之間應(yīng)該滿足關(guān)系式:N≤2n。譯碼器的功能擴(kuò)展:新增的輸入端一般作為最高位輸入端,這樣可以使得輸出端排列有序。數(shù)值比較器:能比較