雷电法王秘籍

传说中的雷电法王秘籍来了。详细归纳了电工学下册的内容，包括放大电路和逻辑电路，分为触发器和时序逻辑电路、半导体器件、基本放大电路、直流稳压电源、集成运算放大器、电子电路中的反馈、门电路和逻辑组合电路。

电子技术

• 触发器和时序逻辑电路
  • 时序逻辑电路的特点： 电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号，而且与电路原来的状态有关，当输入信号消失后， 电路状态仍维持不变。这种具有存贮记忆功能的电路称为时序逻辑电路。
  • 双稳态触发器：
    • 特点： １．有两个稳定状态“０”态和“１”态； ２．能根据输入信号将触发器置成“０”或“１”态； ３．输入信号消失后，被置成的“０”或“１”态能保存下来，即具有记忆功能。
    • ．基本 Ｒ－Ｓ触发器
      • 正常情况下，两输出端的状态保持相反。通常以Ｑ端的逻辑电平表示触发器的状态，即Ｑ＝１，Ｑ ＝０时，称为“１”态；反之为“０”态。
    • ．可控 ＲＳ触发器
    • ．主从Ｊ Ｋ触发器
    • Ｄ触发器
      • ＣＰ上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，（其Ｑ的状态与Ｄ状态一致；但Ｑ的状态总比Ｄ的 状态变化晚一步，即Ｑ ｎ＋１＝Ｄ ｎ；上升沿后输入 Ｄ不再起作用，触发器状态保持。即（不会空翻）
• 半导体器件
  • 半导体的导电性
    • 关于参杂 半导体也称为晶体，这是晶体管的由来
    • 本征半导体
      • 完全纯净的，晶格完整的半导体 形成八电子共价键的结构，但不稳定，获得能量后可产生自由电子（激发）
    • 载流子
      • 一定温度下的动态平衡，因此受温度影响较大
      • 空穴
        • 产生自由电子后，共价键留下的一个空位 此时原子带正电
        • 空穴的移动
          • 空穴的原子吸引相邻原子中的价电子
      • 自由电子
    • N和P
      • 参杂不同来分类
      • N
        • 掺入磷或（其他五价元素） 形成共价键后会多出电子，形成自由电子 自由电子为多子，空穴则是少子（受温度影响可能会产生空穴）
      • P
        • 掺硼（或其他三架元素） 形成缺少一个电子的共价键，以空穴为多子 又称空穴半导体
      • PN结的单向导电性
        • P接正压，N接负压。正向偏置，导通 反之，呈现高阻态，处于截至状态。（电流极小）
  • 二极管
    • 普通
      • 基本结构
        • 将PN结加上相应的引线和管壳/ 结构上有点接触型，面接触型和平面型三种 结面积大小和其是否适用于高频和小功率相关
      • 伏安特性
        • 硅管的死区电压0.5伏，锗管为0.1伏 导通时正向压降：硅管0.6-0.8，锗管0。2-0.3 反向电流：针对限度内电压反向饱和电流固定（随温度增长） 反向击穿电压（不可逆）
      • 主要参数
        • 最大整流电流IOM
          • 长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流
        • 反向工作峰值电压URM
          • 不被击穿而给出的电压，一般为反向击穿电压的三分之二或一半
        • 反向峰值电流IRM
          • 对应反向工作峰值电压时的反向电流值，其越大，说明二极管的导电性能越差，受温度影响较大
    • 稳压
      • 在电路中与适当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用
      • 相关参数
        • 稳定电压UZ
          • 稳压二极管在正常工作下两端的电压
        • 电压温度系数AU
          • 说明稳压值受温度变化影响的系数 基础稳压值+（温度系数/100）*温度差值*基础稳压值 一般来说低于6V的·的稳压二极管，电压温度系数为负数‘ 高于6V的稳压二极管，电压温度系数是正的，6V左右的管子可得较好的温度稳定性。
        • 动态电阻RZ
          • 稳压二极管两端电压的变换量与相应电流变化量的比值
        • 稳定电流IZ
          • 参考数值
        • 最大允许耗散功率PW
          • 管子发热不被击穿的最大功率损耗
    • 双极型晶体管
      • 双极型晶体管又称为三极管 简称为晶体管 根据其结构分为PNP和NPN两种型。
      • 基本结构
        • 基区，发射区，集电区 发射区向基区扩散电子 电子在基区扩散和复合 集电区收集发射区扩散过来的电子
      • 特性曲线
        • 基极电流为常数时 集电极电流与发射极电压Uce之间的关系曲线 其中横坐标是集电极电流
        • 区域
          • 放大区 截至区 饱和区
      • 主要参数
        • 电流放大系数β
          • 静态时，集电极和基极电流的比值
        • 集-基极反向截至电流ICBO
          • 发射极处于开路状态的电流
        • 集-射集反向介质电流ICEO
          • 与ICBO状态类似 但开路为基极状态下的电流
        • 集电极最大允许电流
          • 集电极电流过高，放大倍数就要下降，当倍数下降为原来的三分之二时，集电极的电流称之为集电极最大允许电流
        • 集-射极反向击穿电压
          • 基极开路时，加载集电极和发射极之间的最大允许电压
        • 集电区最大允许耗散功率
          • 功率最大维持值
    • 光电器件
      • 发光二极管
        • 在其上加上足够大的正向电压时，就能发光 LED
      • 光电二极管
        • 利用PN结的光敏特性，将接收到的光转换为电流变化
      • 光电晶体管
        • 是用入射光照E的强弱来控制集电电流的。
• 基本放大电路
  • 共发射极放大电路
    • 组成
      • 晶体管T
        • 半导体放大元件
      • 集电极负载电阻Rc
        • 集电区上接的电阻
      • 集电极电源电压Ucc
        • 外接电源
      • 偏置电阻Rb
        • 并联于集电极负载电阻，主要是为了发射极正偏
      • 耦合电容C1C2
        • 隔直和交流耦合的作用
    • 性能指标
      • 放大电路输入电阻
      • 放大电路输出电阻
      • 放大电路电压放大倍数
    • 分析
      • 静态值直流通路
        • 图解法
          • 直流负载线
      • 放大电路的动态分析
        • 微变等效电路
          • 晶体管线性化，等效为一个线性元件
          • 针对交流电源，正负无意义，非信号电源判定接地
        • 图解法
          • 交流负载线
          • 非线性失真
            • 静态工作点不合适，或者信号太大，使工作范围超过了晶体管特性曲线上的线性范围
    • 固定偏置放大电路
    • 分压式偏置放大电路
      • 稳定的静态工作点
  • 共集电极电路
    • 射极输出器
      • • 静态分析
        • 动态分析（微变等效电路）
          • １．电压放大倍数小于１，约等于１； ２．输入电阻高； ３．输出电阻低； ４．输出与输入同相。
          • 放大倍数
            • 电压放大倍数Ａ ｕ接近为１且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。
          • 输入电阻
          • 输出电阻
  • 多级放大电路
    • 耦合方式：两级放大电路之间的连接方式 常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。 对耦合电路的要求 静态：保证各级有合适的Ｑ点 动态：传送信号 波形不失真{{ 减少压降损失
    • 静态分析
      • 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，每级的静态工作点互相独立，互 不影响，可以各级单独计算。
    • 动态分析
  • 两极直接耦合放大电路
    • 直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。 未采用电容，有良好的低频特性
    • 问题
      • 直接耦合存在的两个问题： （１）前后级静态工作点相互影响 （２）零点漂移，指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。 产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。 危害：直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时，可能淹没有效信号电压，无法 分辨是有效信号电压还是漂移电压。
  • 差分放大电路
    • 两个输入、两个输出 两管静态工作点相同 理想的情况下，电路结构完全对称 零点漂移的抑制
    • 共模信号
      • 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即对共模信号没有放大能力。
    • 差模信号
      • 差模信号 ｕ ｉ １＝" ｕ ｉ ２大小相等、极性相反，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化 即对差模信号有放大能力
    • 比较输入
      • 任何一对输入信号都可分解为共模分量和差模分量。 差分放大电路放大两输入信号的差值
    • • Ｒ Ｅ的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。 电位器 Ｒ Ｐ：起调零作用。
      • 静态分析
        • 1
        • 2
      • 动态分析
        • 两输入端之间的差模输入电阻
          • 若电路不完全对称，则 Ａ ｃ不等于０
        • 两集电极之间的差模输出电阻
        • 单端输出时差分电路的差模电压放大倍数
    • 共模抑制比
      • 量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。 Ｋ ＣＭＲ越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强
  • 互补对称放大电路
    • 功率放大电路的作用：是放大电路的输出级，去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转、电动机旋转等。 对功率放大电路的基本要求 （１）在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。 （２）由于功率较大，要求提高效率。
    • OTL和OCL
      • 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合 时，由于省去了变压器而被称为无输出变压器（Ｏｕｔ ｐｕｔＴｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ）电路，简称 ＯＴＬ电路。若互补 对称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容（Ｏｕｔ ｐｕｔＣａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ）电路，简称 ＯＣＬ 电路。 ＯＴＬ电路采用单电源供电，ＯＣＬ电路采用双电源供电。
      • • Ｔ １、Ｔ ２的特性一致； 一个ＮＰＮ型、一个ＰＮＰ型 两管均接成射极输出器； 输出端有大电容； 单电源供电。
        • • 由于晶体管特性存在非线性， ｕ ｉ＜死区电压晶体管导通不好
        • 利用电容，T1，T2分开导通。
      • OCL
    • 工作状态
      • 甲类
        • 晶体管在输入信号的整个周期都导通，静态Ｉ Ｃ较大，波形好，管耗大效率低。
      • 乙类
        • 晶体管只在输入信号的半个周期内导通，静态Ｉ Ｃ＝０，波形严重失真，管耗小效率高。
      • 甲乙类
        • 晶体管导通的时间大于半个周期，静态Ｉ Ｃ#０，一般功放常采用。
• 直流稳压电源
  • 整流电路工作原理及参数计算
    • 功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压
    • 单相半波整流电路
      • 半波整流电路的优点：结构简单，使用的元件少。 缺点：只利用了电源的半个周期，所以电源利用率低，输出的直流成分比较低；输出波形的脉动 大；变压器电流含有直流成分，容易饱和。故半波整流只用在要求不高，输出电流较小的场合。
    • 整流二极管的选择
    • 单相桥式整流电路
      • 桥式整流电路的优点： （１）输出直流电压高； （２）脉动较小； （３）二极管承受的最大反向电压较低； （４）电源变压器得到充分利用。
  • 滤波电路原理
    • 电容滤波器
  • 稳压电路分析计算
    • 稳压管稳压电路
• 集成运算放大器
  • 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛 的一种模拟集成电路。 集成电路 是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上，组成一 个不可分的整体。 集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。 集成运算放大器的特点 １．元器件参数的一致性和对称性好； ２．电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替，电位器需外接； ３．电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感和变压器均需外接； ４．二极管多用三极管的发射结代替。
  • 理想运算
    • 电压传输特性
      • 线性区
        • （１）差模输入电压约等于 ０，即 ｕ ＋＝ｕ "，称“虚短” （２）输入电流约等于 ０，即 ｉ ＋＝ｉ "#０，称“虚断” Ａ ｕｏ越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区
      • 饱和区
    • 运算方面的运用
      • 比例运算
        • 反相比例运算
          • 反相比例特点： （１）Ａ ｕｆ为负值，即 ｕ ｏ与 ｕ ｉ 极性相反。因为 ｕ ｉ 加在反相输入端。 （２）Ａ ｕｆ只与外部电阻 Ｒ １、Ｒ Ｆ有关，与运放本身参数无关。 （３）Ａ ｕｆ 可大于 １，也可等于 １或小于１。
          • • 因虚断，ｉ ＋＝ｉ " ＝０，所以　ｉ １#ｉ ｆ 因虚短，所以ｕ " ＝ｕ ＋＝０，称反相输入端“虚地”
        • 同向比例运算
          • （1）Ａ ｕｆ为正值，即 ｕ ｏ与 ｕ ｉ 极性相同。因为 ｕ ｉ 加在同相输入端。 （２）Ａ ｕｆ只与外部电阻 Ｒ １、Ｒ Ｆ有关，与运放本身参数无关。 （３）Ａ ｕｆ≥１，不能小于 １。
      • 加法运算
        • 反向加法运算
        • 同向加法运算电路
      • 减法运算电路
      • 积分运算电路
      • 微分运算电路
    • 电压比较器
      • 那边大显示那边
      • 基本比较器
      • 滞回比较器
• 电子电路中的反馈
  • 反馈：将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。
  • 反馈的基本概念
    • 电子电路方框图
    • 瞬时极性法
      • １．设接“地”参考点的电位为零。 ２．若电路中某点的瞬时电位高于参考点（对交流为电压的正半周），则该点电位的瞬时极性为正 （用0表示）；反之为负（用—表示）。 ３．若反馈信号与输入信号加在不同输入端（或两个电极）上，两者极性相同时，净输入电压减小， 为负反馈；反之，极性相反为正反馈。 ４．若反馈信号与输入信号加在同一输入端（或同一电极）上，两者极性相反时，净输入电压减小， 为负反馈；反之，极性相同为正反馈。
    • ：负反馈的类型及判断
      • （１）根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。 如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。 （２）根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为串联反馈。 反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为并联反馈。
      • • 串联电流负反馈
        • 电压的形式比较，串联
        • 有无从放大器输出端流出电流，有，既是电流
      • • 电压并联负反馈
      • • 并联电流负反馈
        • 电流的形式比较，并联
  • 负反馈对于放大电路的性能影响
    • 降低放大倍数
    • 提高放大倍数的稳定性
    • 改善波形失真
    • ．对放大电路输入电阻的影响
    • ．对放大电路输出电阻的影响
    • ．展宽通频带
  • 正弦波振荡电路
    • 自激振荡
      • 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象
      • 自激振荡条件
        • • 幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量
        • • 相位条件意味着振荡电路必须是正反馈
      • 自激振荡的组成
        • 放大电路
          • 放大信号
        • 反馈网络
          • 必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入信号
        • 选频网络
          • ：保证输出为单一频率的正弦波即使电路只在某一特定频率下满足自激振荡条件
        • 稳幅环节
          • 使电路能从1Ａ ｕＦ1＞１，过渡到 1Ａ ｕＦ1＝１，从而达到稳幅振荡。
    • ．ＲＣ正弦波振荡电路
      • ）ＲＣ串并联选频网络的选频特性
    • 变压器反馈式ＬＣ振荡电路
• 门电路和逻辑组合电路
  • 基础逻辑关系
    • 与逻辑关系
      • 与门
    • 或逻辑关系
      • 或门
    • 非逻辑关系
      • 非门
        • 在后面加个点即相当于接了个非门
  • 逻辑代数及逻辑函数化简
  • 卡诺图
    • ： １．圈的个数应最少 ２．每个“圈”要最大 ３．每个“圈”至少要包含一个未被圈过的最小项。