电子电路基础知识
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电平标准
下面总结一下各电平标准。和新手以及有需要的人共享一下^_^.
现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL 等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
VCC：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系
统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL：
VCC：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL：
VCC：2.5V；VOH>=2.0V；VOL<=0.2V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就
OK了。
TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻；
TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。
VCC：5V；VOH>=4.45V；VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。
相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。
3.3V LVCMOS：
VCC：3.3V；VOH>=3.2V；VOL<=0.1V；VIH>=2.0V；VIL<=0.7V。
2.5V LVCMOS：
VCC：2.5V；VOH>=2V；VOL<=0.1V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。
CMOS使用注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC 一定值(比如一些芯片是0.7V)时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。
ECL：Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构)
VCC=0V；Vee：-5.2V；VOH=-0.88V；VOL=-1.72V；VIH=-1.24V；VIL=-1.36V。
速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。
为简化电源，出现了PECL(ECL结构，改用正电压供电)和LVPECL。
PECL：Pseudo/Positive ECL
VCC=5V；VOH=4.12V；VOL=3.28V；VIH=3.78V；VIL=3.64V
LVPELC：Low Voltage PECL
VCC=3.3V；VOH=2.42V；VOL=1.58V；VIH=2.06V；VIL=1.94V
ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网
络或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构，必须有电阻拉到一个直流偏置电压。
(如多用于时钟的LVPECL：直流匹配时用130欧上拉，同时用82欧下拉；交流匹配时用82欧上拉，同时用130欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在1.95V 左右。)
前面的电平标准摆幅都比较大，为降低电磁辐射，同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。
LVDS：Low Voltage Differential Signaling
差分对输入输出，内部有一个恒流源3.5-4mA，在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为?350mV的差分电平。
LVDS使用注意：可以达到600M以上，PCB要求较高，差分线要求严格等长，差最好
不超过10mil(0.25mm)。100欧电阻离接收端距离不能超过500mil，最好控制在300mil以内。
下面的电平用的可能不是很多，篇幅关系，只简单做一下介绍。如果感兴趣的话可以
联系我。
CML：是内部做好匹配的一种电路，不需再进行匹配。三极管结构，也是差分线，速度
能达到3G以上。只能点对点传输。
GTL：类似CMOS的一种结构，输入为比较器结构，比较器一端接参考电平，另一端接
输入信号。1.2V电源供电。
VCC=1.2V；VOH>=1.1V；VOL<=0.4V；VIH>=0.85V；VIL<=0.75V
PGTL/GTL+：
VCC=1.5V；VOH>=1.4V；VOL<=0.46V；VIH>=1.2V；VIL<=0.8V
HSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准：一般有V¬CCIO=1.8V和
V¬¬CCIO=1.5V。和上面的GTL相似，输入为输入为比较器结构，比较器一端接参
考电平(VCCIO/2)，另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度)。
SSTL主要用于DDR存储器。和HSTL基本相同。V¬¬CCIO=2.5V，输入为输入为比较器结构，比较器一端接参考电平1.25V，另一端接输入信号。对参考电平要求比较
高(1%精度)。
HSTL和SSTL大多用在300M以下。
RS232和RS485基本和大家比较熟了，只简单提一下：(录入编辑：电路图网dzdlt)
232采用?12-15V供电，我们电脑后面的串口即为RS232标准。+12V表示0，-12V表示1。可以用MAX3232等专用芯片转换，也可以用两个三极管加一些外围电路进行反相
和电压匹配。
485是一种差分结构，相对RS232有更高的抗干扰能力。传输距离可以达到上千米。
() 元件封装小结(ZZ)
电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为axial系列
无极性电容：cap;封装属性为RAD-0.1到rad-0.4
电解电容：electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0
电位器：pot1,pot2；封装属性为vr-1到vr-5
二极管：封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)
三极管：常见的封装属性为to-18（普通三极管）to-22(大功率三极管)to-
3(大功率达林顿管) 电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等7 9系列有7905，7912，7920等
常见的封装属性有to126h和to126v
整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46）电阻：AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.4-0.7指电阻的长度，一般用AXIAL0.4 瓷片电容：RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指电容大小，一般用RAD0.1 电解电容：RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般470uF用RB.3/.6 二极管：DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短，一般用DIODE0.4 发光二极管：RB.1/.2
集成块：DIP8-DIP40, 其中８－４０指有多少脚，８脚的就是DIP8 贴片电阻0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系，但封装尺寸与功率有关通常来说如下： 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是： 0402=1.0mmx0.5mm 0603=1.6mmx0.8mm
0805=2.0mmx1.2mm 1206=3.2mmx1.6mm 1210=3.2mmx2.5mm 1812=4.5mmx3.2mm 2225=5.6mmx6.5mm 零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此
不同的元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不同的零件封装。像电阻，有传统的针插
式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉
或喷锡（也可手焊），成本较高，较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可焊接在电路
板上了。
关于零件封装我们在前面说过，除了DEVICE。LIB库中的元件外，其它库的元件都已经有
了固定的元件封装，这是因为这个库中的元件都有多种形式：以晶体管为例说明一下：晶体管是我们常用的的元件之一，在DEVICE。LIB库中，简简单单的只有NPN与PNP之分，但实际上，如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO—3，如果它是NPN的2N3054，则有可能是铁壳的TO-66或TO-5，而学用的
CS9013，有TO-92A，TO-92B，还有TO-5，TO-46，TO-52等等，千变万化。还有一个就是电阻，在DEVICE库中，它也是简单地把它们称为RES1和RES2，不管它是100Ω还是470KΩ都一样，对电路板而言，它
与欧姆数根本不相关，完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻，都可以用AXIAL0.3元件封装，而功率数大一点的话，可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。现将常用的元件封装整理如下：
电阻类及无极性双端元件 AXIAL0.3-AXIAL1.0
无极性电容 RAD0.1-RAD0.4
有极性电容 RB.2/.4-RB.5/1.0
二极管 DIODE0.4及 DIODE0.7
石英晶体振荡器 XTAL1
晶体管、FET、UJT TO-xxx(TO-3,TO-5)
可变电阻（POT1、POT2） VR1-VR5
当然，我们也可以打开C:\Client98\PCB98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。这些常用的元件封装，大家最好能把它背下来，这些元件封装，大家可以把它拆分成两部分
来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3，AXIAL翻译成中文就是轴状的，0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil（因为在电机领域里，是以英制单位为主的。
同样的，对于无极性的电容，RAD0.1-RAD0.4也是一样；对有极性的电容如电解电容，其
封装为RB.2/.4，RB.3/.6等，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容圆筒的外径。对于晶体管，那就直接看它的外形及功率，大功率的晶体管，就用TO—3，中功率的晶体管，如果是扁平的，就用TO-220，如果是金属壳的，就用TO-66，小功率的晶体管，就用TO-5，TO-46，TO-92A等都可以，反正它的管脚也长，弯一下也可以。
对于常用的集成IC电路，有DIPxx，就是双列直插的元件封装，DIP8就是双排，每排有4个引脚，两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。SIPxx就是单排的封装。等等。
值得我们注意的是晶体管与可变电阻，它们的包装才是最令人头痛的，同样的包装，其管脚
可不一定一样。例如，对于TO-92B之类的包装，通常是1脚为E（发射极），而2脚有可能是B极（基极），也可能是C（集电极）；同样的，3脚有可能是C，也有可能是B，具体是那个，只有拿到了元件才能确定。因此，电路软件不敢硬性定义焊盘名称（管脚名称），
同样的，场效应管，MOS管也可以用跟晶体管一样的封装，它可以通用于三个引脚的元件。
Q1-B，在PCB里，加载这种网络表的时候，就会找不到节点（对不上）。在可变电阻上也
同样会出现类似的问题；在原理图中，可变电阻的管脚分别为1、W、及2，所产生的网络表，就是1、2和W，在PCB电路板中，焊盘就是1，2，3。当电路中有这两种元件时，就
要修改PCB与SCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后，直接在网络表中，将晶体管
管脚改为1，2，3；将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1，2，3即可。(录入编辑：电路图网dzdlt)
() 第一节电阻器
电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、
温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要
职能就是阻碍电流流过。事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，
是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说：“找一个100欧的电阻来！”，指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。
一、电阻器的种类
电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品中，
以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有ＲＴ型
碳膜电阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型
号命名很有规律，Ｒ代表电阻，Ｔ－碳膜，Ｊ－金属，Ｘ－线绕，是拼音的第一个字母。在
国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是ＲＴ型的。而红颜色的电
阻，是ＲＪ型的。一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。为什么呢？这涉及到产品成本
的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，
而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它的个头小多了。再者就
是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者
也可以买到了（做无线窃听器？）
二、电阻器的标识
这些直接标注的电阻，在新买来的时候，很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候，必
须考虑到为以后检修的方便，把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候，要特别注
意。在手工装配时，多这一道工序，不是什么大问题，但是自动生产线上的机器没有那么聪
明。而且，电阻器元件越做越小，直接标注的标记难以看清。因此，国际上惯用“色环标注法”。事实上，“色环电阻”占据着电阻器元件的主流地位。“色环电阻”顾名思义，就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用４个色环表示，有的用５个。有区别么？是的。４环电阻，一般是碳膜电阻，用３个色环来表示阻值，用１个色环表示误差。５环
电阻一般是金属膜电阻，为更好地表示精度，用４个色环表示阻值，另一个色环也是表示误
差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表：颜色有效数字乘数允许偏差黑色 0 10的0次方
棕色 1 10的1次方 +/- 1%
红色 2 10的2次方 +/- 2%
橙色 3 10的3次方 -----
黄色 4 10的4次方 -----
绿色 5 10的5次方 +/- 0.5%
蓝色 6 10的6次方 +/- 0.2%
紫色 7 10的7次方 +/- 0.1%
灰色 8 10的8次方 -----
白色 9 10的9次方 +5~-20%
无色 ----- ----- +/- 20%
银色 ----- ----- +/- 10%
金色 ----- ----- +/- 5%
色环电阻的规则是最后一圈代表误差，对于四环电阻，前二环代表有效值，第三环代表乘上
的次方数。不要怕，记住颜色和数码就行啦，其他的不用记。有一个秘诀：面对一个色环电
阻，找出金色或银色的一端，并将它朝下，从头开始读色环。例如第一环是棕色的，第二环
是黑色的，第三环是红色的，第四环是金色的，那么它的电阻值是1、0，第三环是添零的
个数，这个电阻添2个零，所以它的实际阻值是1000Ω，即1kΩ。
三、可变电阻
可变电阻又称为电位器，电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为电位器都
是可以被手动调节的，而可变电阻一般都较小，装在电路板上不经常调节。可变电阻有三个
引脚，其中两个引脚之间的电阻值固定，并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引
脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变。这样，可以调节电路中的电压或电
流，达到调节的效果。
四、特种电阻
光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱（明暗）变化而变化的元件，光越强阻值越小，光
越弱阻值越大。其外形和电路符号如图2所示。如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上，用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值：将光敏电阻从较暗的抽屉
里移到阳光下或灯光上，万用表读数将会发生变化。在完全黑暗处，光敏电阻的阻值可达几
兆欧以上（万用表指示电阻为无穷大，即指针不动），而在较强光线下，阻值可降到几千欧
甚至1千欧以下。
利用这一特性，可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动
控制的，其中一个重要的元器件就是光敏电阻（或者是光敏三级管，一种功能相似的带放大
作用的半导体元件）。光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉（CdS）膜后制成的，实
际上也是一种半导体元件。新村里声控楼道灯在白天不会点亮，也是因为光敏电阻在起作用。
我们可以用它制作电子报晓鸡，清晨天亮时喔喔叫。热敏电阻是一个特殊的半导体器件，它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的，叫做温度补偿。新型的电脑主
板都有CPU测温、超温报警功能，就是利用了的热敏电阻。
这是常用的电阻：
这是音响用音量电位器：
这是收音机用音量电位器，带开关：
第二节电容器
电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，
通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、
气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容
器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷
片电容。不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF） 1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）(录入编辑：电路图网dzdlt) 在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑
输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。大
容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、
小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间
仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电
容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有
一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。
举一个现实生活中的例子，我们看到市售的整流电源在拔下插头后，上面的发光二极管还
会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电能，然后释放。当然这
个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波，不知你有没有用整流电源听随身听的经历，一般
低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容，造成耳机中有嗡嗡声。
这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容（1000μF，注意正极接正极），一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响，都要用至少1万微法以上的电容器来滤波，滤波电
容越大，输出的电压波形越接近直流，而且大电容的储能作用，使得突发的大信号到来时，
电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时，大电容的作用有点像水库，使得原来
汹涌的水流平滑地输出，并可以保证下游大量用水时的供应。电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，
都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢？我们先来看看
交流电的特点。交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源
上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流和放电电
流。
电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它
的额定电压，电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V，
10V，16V，25V，
50V等。
这是电解电容：
这是瓷片电容：
这是独石电容：
这是可变电容：
第三节电感器
电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电
容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用
符号L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起
工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压
器、继电器等。
电感器的特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。
小小的收音机上就有不少电感线圈，几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯、铁芯
上绕制而成的。有天线线圈（它是用漆包线在磁棒上绕制而成的）、中频变压器（俗称中周）、
输入输出变压器等等。
实物图和电路符号见图
变压器是由铁芯和绕在绝缘骨架上的铜线圈线构成的。绝缘铜线绕在塑料骨架上，每个骨
架需绕制输入和输出两组线圈。线圈中间用绝缘纸隔离。绕好后将许多铁芯薄片插在塑料骨
架的中间。这样就能够使线圈的电感量显著增大。变压器利用电磁感应原理从它的一个绕组
向另儿个绕组传输电能量。变压器在电路中具有重要的功能：耦合交流信号而阻隔直流信号，
并可以改变输入输出的电压比；利用变压器使电路两端的阻抗得到良好匹配，以获得最大限
度的传送信号功率。
电力变压器就是把高压电变成民用市电，而我们的许多电器都是使用低压直流电源工作的，
需要用电源变压器把220V交流市电变换成低压交流电，再通过二极管整流，电容器滤波，
形成直流电供电器工作。电视机显象管需要上万伏的电压来工作，是由“行输出变压器”供给
的。
当然，电源变压器也有其不少缺点，例如功率与体积成正比，笨重、效率低等，现在正在
被新型的“电子变压器”所取代。电子变压器一般是“开关电源”，电脑工作需要的几组电压就
是开关电源供给的，彩电、显示器中更是无一例外地使用了开关电源。
继电器就是电子机械开关，它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈，当线圈中
流过电流时，圆铁芯产生了磁场，把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住，使之断开第一个
触点而接通第二个开关触点。当线圈断电时，铁芯失去磁性，由于接触铜片的弹性作用，使
铁板离开铁芯，恢复与第一个触点的接通。因此，可以用很小的电流去控制其他电路的开关。
整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着，有的还是全密封的，以防触电氧化。这是继电器的样子：
() 第二章：半导体器件
第一节二极管
半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能
导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅（读“gui”）和锗（读“zhe”）。我们常听说的美国硅谷，就是因为起先那里有好多家半导体厂商。二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前，人们热衷于装配一种矿石收音机来
收听无线电广播，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。
二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边
过来（从正极流向负极）。我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表
笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说
明导电不良。（万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极）
常见的几种二极管如图所示。其中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。
图2是二极管的电路符号，像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性
标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“-”号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。利用二极管单向导电的特性，常用二极管作整流器，把交流电变为直流电，即只让交流电的
正半周（或负半周）通过，再用电容器滤波形成平滑的直流。事实上好多电器的电源部分都
是这样的。二极管也用来做检波器，把高频信号中的有用信号“检出来”，老式收音机中会有一个“检波二极管”，一般用2AP9型锗管。
二极管的类型也有好几种，对于电子制作来说，常常用到以下的二极管：用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常看
见的是发光二极管。
发光二极管在日常生活电器中无处不在，它能够发光，有红色、绿色和黄色等，有直径3mm、
5mm和2×5mm长方型的的。与普通二极管一样，发光二极管也是由半导体材料制成的，
也具有单向导电的性质，即只有接对极性才能发光。发光二极管符号比一般二极管多了两个
箭头，示意能够发光。通常发光二极管用来作电路工作状态的指示，它比小灯泡的耗电低得
多，而且寿命也长得多。用发光二极管，还可以构成电子显示屏，证券交易所里的显示屏就
是由发光二极管点阵构成的，只是因为各种色彩都是由红绿蓝构成，而蓝色发光二极管在以
前还未大量生产出来，所以一般的电子显示屏都不能显示出真彩色。发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同，但是近年来出现了透明色的发光管，它也
能发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道。辨别发光二极管正负极的方法，有实验
法和目测法。实验法就是通电看看能不能发光，若不能就是极性接错或是发光管损坏。注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容
易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为
1mA到3OmA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为1．7V以上，所以一节1．5V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R×1档到R×1K档均不能测试发光二极管，而R×10K档由于使用15V的电池，能把有的发光管点亮。
用眼睛来观察发光二极管，可以发现内部的两个电极一大一小。一般来说，电极较小、个头
较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管，管脚
较长的一个是正极。
这是常用的整流二极管1N4001：
这是数字电路中常用的1N4148：
这是发光二极管：
第二节三极管
电子电路基础知识 电路基础知识(一) 电路基础知识（1）——电阻 导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。 一、电阻的型号命名方法： 国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。 第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1型普通碳膜电阻a1} 二、电阻器的分类 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 三、主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：、、、、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：、、、、1、2、5、10、25、50、1004、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低。 6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。 阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。 7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。
《电路与电子技术基础》参考解答 习题七 7-1 什么是静态工作点如何设置静态工作点若静态工作点设置不当会出现什么问题估算静态工作点时，应根据放大电路的直流通路还是交流通路 答：所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。 可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。 估算静态工作点是根据放大电路的直流通路。 7-2 试求题图7-1各电路的静态工作点。设图中的所有三极管都是硅管。 解：图(a)静态工作点 V R I U U mA I I A mA I c c cc ce b c b 3.14101107.9247.9194.050194194.010 1207 .024333 =???-=-==?===≈?-=-βμ 图(b)和图(c)的发射结反向偏置，三极管截止，所以I b =0，I c =βI b ≈0，三极管工作在截止区，U ce ≈U cc 。 图(d)的静态工作点 c R e R b 3V 6V R e R b 1 R e
) 1.3712(]10)212(1065.212[)]()6(6[65.226026.01 65.21027 .06333 --=?+??--=+----≈=≈=≈+= =?-= -e c c ce e c e b e R R I U mA I I A mA I I mA I μβ 依此I c 电流，在电阻上的压降高于电源电压，这是不可能的，由此可知电流要小于此值，即三极管工作在饱和状态。 图(e)的静态工作点 V R I U U mA I I I I mA I V U e e cc ce e b e c e B 3.161021085.3240475.01 8085.3185.310 27.08810310)6030(24333 3 3=???-=-==+=+=≈=?-==???+= -β 7-3 放大电路的输入电阻与输出电阻的含义是什么为什么说放大电路的输入电阻可以用来表示放大电路对信号源电压的衰减程度放大电路的输出电阻可以用来表示放大电路带负载的能力 答：输入电阻就是将放大电路看为一个四端元件，从输入端看入的等效电阻。即输入端的电压与输入端的电流之比。输出电阻也是将放大电路看作一个四端元件，从输出端看的等效电阻。即戴维南等效电路的内阻。 因为信号源为放大电路提供输入信号，由于信号源内阻的存在，因此当提供给放大电路的信号源是电压源串电阻的形式时，输入电阻越大，则放大电路对信号源的衰减越小；若信号源是电流源与电阻并联，则输入电阻越小，放大电路对信号源的衰减越小。 放大电路我们可以根据戴维南等效电路将其化简为一个电压源与电阻的串联形式，输出电阻可以看作一个电源的内阻，因此，输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。 请参看下图，可以增强对上面文字描述的理解。
第一章 思考题与习题 1.1. 半导体材料都有哪些特性？为什么电子有源器件都是由半导体材料制成 的？ 1.2. 为什么二极管具有单向导电特性？如何用万用表判断二极管的好坏？ 1.3. 为什么不能将两个二极管背靠背地连接起来构成一个三极管？ 1.4. 二极管的交、直流等效电阻有何区别？它们与通常电阻有什么不同？ 1.5. 三极管的放大原理是什么？三极管为什么存在不同的工作状态？ 1.6. 如图P1-1(a)所示的三极管电路，它与图P1-1(b)所示的 二极管有何异同？ 1.7.稳压二极管为何能够稳定电压？ 1.8.三极管的交、直流放大倍数有何区别？共射和共基电 流放大倍数的关系是什么？ 1.9.三极管的输入特性和输出特性各是什么？ 1.10. 如图P1-2所示，设I S ＝10－11A ，U T ＝26mV ，试计算 u i =0，0.3V ，0.5V ，0.7V 时电流I 的值，以及u i =0.7V 时二极管的直流和交流等效电阻。 解： 由I= I S *(exp(U i / U T )-1) 当U i =0时，I=0； 当U i =0.3V 时，I=1.026×10－6A ； 当U i =0.5V 时，I=2.248×10－3A ； 当U i =0.7V 时，I=4.927A ； 直流等效电阻R= U i /I = 0.7V/4.927A = 0.142 Ω ∵exp(U i / U T )>>1 ∴交流等效电阻R d = 26/I = 26/4927 = 5.277×10－3 Ω (a) (b) 图 P1-1 图P1-2 ＋ － u i D i
1.11. 电路如图P1-3所示，二极管导通电压U D ＝0.7V ， U T ＝26mV ，电源U ＝3.3V ，电阻R ＝1k Ω，电容C 对交流信号可视为短路；输入电压u i 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：U ＝3.3V>>100mV ， I ＝（U －U D ）/R ＝ (3.3－0. 7)/1k = 2.6 mA 交流等效电阻：R d = 26/I = 10 Ω 交流电流有效值：Id = Ui/Rd = 1 mA 1.1 2. 图P1-4(a)是由二极管D 1、D 2组成的电路，二极管的导通电压U D ＝0.3V 、 反向击穿电压足够大，设电路的输入电压u 1和u 1如图P1-4(b)所示，试画出输出u o 的波形。 解： 1.13. 如图P1-5所示电路，设二极管为理 想二极管(导通电压U D =0，击穿电压U BR =∞ )，试画出输出u o 的波形。 解： 5V u 1 t u 2 t 5V 图P1-4(a) 图P1-4(b) ＋ D1 u 1 u o R u 2 D2 P1-5 R ＋ － u o D 2 D 1 D 3 D 4 图P1-3 ＋ － u i D R C U 4.7V u 0 t u o t
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 电子电路基础知识 () 电平标准 下面总结一下各电平标准。和新手以及有需要的人共享一下^_^. 现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL 等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。 TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。 VCC：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。 因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系 统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。 LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。 3.3V LVTTL： VCC：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。 2.5V LVTTL： VCC：2.5V；VOH>=2.0V；VOL<=0.2V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。 更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就 OK了。 TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻； TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。 CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。 VCC：5V；VOH>=4.45V；VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。 相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。 3.3V LVCMOS： VCC：3.3V；VOH>=3.2V；VOL<=0.1V；VIH>=2.0V；VIL<=0.7V。 2.5V LVCMOS： VCC：2.5V；VOH>=2V；VOL<=0.1V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。 CMOS使用注意：CMOS结构内部寄生有可控硅结构，当输入或输入管脚高于VCC 一定值(比如一些芯片是0.7V)时，电流足够大的话，可能引起闩锁效应，导致芯片的烧毁。 ECL：Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构) VCC=0V；Vee：-5.2V；VOH=-0.88V；VOL=-1.72V；VIH=-1.24V；VIL=-1.36V。 速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用。但是功耗大，需要负电源。 为简化电源，出现了PECL(ECL结构，改用正电压供电)和LVPECL。 PECL：Pseudo/Positive ECL VCC=5V；VOH=4.12V；VOL=3.28V；VIH=3.78V；VIL=3.64V LVPELC：Low Voltage PECL VCC=3.3V；VOH=2.42V；VOL=1.58V；VIH=2.06V；VIL=1.94V ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网 第三章放大器的负反馈 §3-1反馈的基本概念 一、填空题 1、放大器的反馈，就是将输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过的电路形式送回到输入回路，并与输入量进行叠加 过程。 2、反馈放大器由基本放大和反馈电路两部分组成，能否从电路中找到是判断有无反馈的依据。 3、按反馈的极性分，有正反馈和负反馈，判断方法可采用瞬时极性法，反馈结果使净输入量减小的是负反馈，使净输入量增大的是正反馈。 4、按反馈信号从输出端的取样方式分，有电压反馈与电流反馈；按反馈信号与输入信号的连接方式分，有串联反馈和并联反馈。采用输出短路法，可判断是电压反馈还是电流反馈；采用输入短路法，可判断是串联反馈还是 并联反馈，对常用的共发射极放大器，若反馈信号加到三极管基极为并联反馈，加到三极管发射极为串联反馈。 5、按反馈的信号分，有直流反馈和交流反馈。直流负反馈主要用于稳定放大器的静态工作点，交流负反馈可以改善放大器的动态特性。 二、判断题 1、瞬时极性法既能判断反馈的对象，也能判断反馈的极性。（对） 2、串联负反馈都是电流负反馈，并联负反馈都是电压反馈。（错） 3、将负反馈放大器的输出端短路，则反馈信号也随之消失。（错） 4、在瞬时极性法判断中，+表示对地电压为正，—表示对地电压为负。（错） 5、在串联反馈中，反馈信号在输入端是以电压形式出现，在并联反馈中，反馈信号在输入端是以电流形式出现。（对） 三、选择题 1、反馈放大短路的含义是（C ）。 A．输入与输出之间有信号通路 B.电路中存在反向传输的信号通路 C．除放大电路外，还有反向传输的信号通路 2.图3-1-1所示为某负反馈放大电路的一部分，Re1引入（C ），Re2引入（B ）。 电子电路基础知识点总结 1、纯净的单晶半导体又称本征半导体，其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。 2、射极输出器属共集电极放大电路，由于其电压放大位数约等于1，且输出电压与输入电压同相位，故又称为电压跟随器（射极跟随 器）。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0,其共模抑制比为 4、一般情况下，在模拟电器中，晶体三极管工作在放大状态，在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 5、限幅电路是一种波形整形电路，因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。 6、主从JK 触发器的功能有保持、计数、置0、置 1 。 7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。 9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态，还与输出端的原状态有关。 10、当PN结外加反向电压时，空间电荷区将变宽。反向电流是由 少数载流子形成的 11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电 特性。 12、利用二极管的单向导电性，可将交流电变成脉动的直流电。 13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内，当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时，硅稳压管两端的电压基本不变。 14、电容滤波只适用于电压较大，电流较小的情况，对半波整流电路来说，电容滤波后，负载两端的直流电压为变压级次级电压的 1 倍，对全波整流电路而言较为 1.2 倍。 15、处于放大状态的NPN管，三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE而PNP管处于放大状态时，三个电极上的电位分布须符合 UE>UE>UC总之，使三极管起放大作用的条件是：集电结反偏，发射结正偏。 16、在P型半导体中，多数载流子是空穴，而N型半导体中，多数载流子是自由电子。 17、二极管在反向截止区的反向电流基本保持不变。 18、当环境温度升高时，二极管的反向电流将增大。 19、晶体管放大器设置合适的静态工作点，以保证放大信号时，三极管应始终工作在放大区。 20、一般来说，硅晶体二极管的死区电压大于锗管的死区电压。 习题答案 2-2 电路如题图2-2所示，已知30Ω电阻中的电流I 4=0.2A ，试求此电路的总电压U 及总电流I 。 解： 如上图所示，可得 V 901009.010090A 9.03010A 6.02A 3.02060 306030A 1.05.0323254345=?==Ω =+==+=Ω =+====+=Ω=+?= ==IR U R R I I I R R I I I I I R I I ac bc ac bc 2-6 六个相等电阻R ，各等于20Ω，构成一个闭合回路（题图2-6所示）。若将一外电源依次作用a 和b ，a 和c ，a 和d 之间，求在各种情况下的等效电阻。 Ω 题图2-2 习题2-2电路图 Ω 习题2-2电路图 解： 如上图所示，若将电源作用于a 和b ，则有 Ω =====350 65//52 2121R R R R R R R R R ab 同理，若将电源作用于a 和c ，则有 Ω =====380 68//422 2121R R R R R R R R R ac 若将电源作用于a 和d ，则有 Ω =====3069//332 2121R R R R R R R R R ad 题图2-6 习题2-6电路 2-11 试为题图2-11所示的电路，写出 （1） 基尔霍夫电流定律独立方程（支路电流为未知量）； （2） 基尔霍夫电压定律独立方程（支路电流为未知量）； （3） 网孔方程； （4） 节点方程（参考节点任选）。 解： 如上图所示。 （1） 由KCL ，有 00 524321164=--=--=--I I I I I I I I I （2） 由KVL ，有 I I 5 知识| 电子电路基础知识点总结 1、纯净的单晶半导体又称本征半导体，其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。 2、射极输出器属共集电极放大电路，由于其电压放大位数约等于1，且输出电压与输入电压同相位，故又称为电压跟随器(射极跟随器)。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0，其共模抑制比为∞。 4、一般情况下，在模拟电器中，晶体三极管工作在放大状态，在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 5、限幅电路是一种波形整形电路，因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。 6、主从JK触发器的功能有保持、计数、置0、置1 。 7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。 9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态，还与输出端的原状态有关。 10、当PN结外加反向电压时，空间电荷区将变宽。反向电流是由少数载流子形成的。 11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电特性。 12、利用二极管的单向导电性，可将交流电变成脉动的直流电。 13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内，当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时，硅稳压管两端的电压基本不变。 14、电容滤波只适用于电压较大，电流较小的情况，对半波整流电路来说，电容滤波后，负载两端的直流电压为变压级次级电压的1倍，对全波整流电路而言较为1.2倍。15、处于放大状态的NPN管，三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE，而PNP 管处于放大状态时，三个电极上的电位分布须符合UE>UE>UC。 总之，使三极管起放大作用的条件是：集电结反偏，发射结正偏。 电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。 4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。 5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。 7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为 无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V. 13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、 流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。 14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。 电源电路单元 按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 （ 1 ）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电 （ 2 ）全波整流 全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图2 （ b ）。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高。 （ 3 ）全波桥式整流 用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图 2 （ c ）。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。 （ 4 ）倍压整流 用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。图 2 （ d ）是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通， C1 被充电， C1 上最高电压可接近 1.4U2 ；当 U2 正半周时 VD2 导通， C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电，使 C2 上电压接近 2.8U2 ，是C1 上电压的 2 倍，所以叫倍压整流电路。 三、滤波电路 整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电。 （ 1 ）电容滤波 把电容器和负载并联，如图 3 （ a ），正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑的直流电。 北京交通大学远程与继续教育学院2016——2017学年第一学期网络教育期末考试年级2015专业层次 《数字电子电路基础》答案（闭卷）C卷姓名学号 一、填空题（每空2分，共20分） 1.45、8FA.C6 2.10000111、000100110101 3.基本触发器、同步触发器、边沿触发器 4.2n>N 5. F = A · B、F = A ＋B 二、判断题（每题2分，共10分） 1.（√） 2.（×） 3.（×） 4.（×） 5.（√） 三、选择题（每空2分，共10分） A C C B C 四、名词解释（每题4分，共20分） 1.门电路 实现基本和常用逻辑运算的电子电路，成为逻辑门电路。 2.D/A转换器 将数字量转换成模拟量的电路成为数/模转换器，简称D/A转换器。 3.BCD码 把十进制数的十个数码0~9用二进制数码来表示，称为BCD码，即二—十进制编码。 4.逻辑与 只有决定事物的所有条件都具备时，结果才发生，这种逻辑关系成为逻辑与。 5.同步触发器 输入信号经过控制门输入，管理控制们的信号为时钟脉冲信号CP，只有在CP信号到来时，输入信号才能进入触发器，否则就会被拒之门外，对电路不起作用。 五、简答题（每题10分，共40分） 1.试用公式法证明逻辑代数基本定律中的分配率A +B· C=(A+B) ·(A +C) 证明：(A+B) ·(A +C)=A· A+A· B+A· C+B· C =A+AB+ AC+BC =A(1+B+C)+BC =A +BC 2.在数字电路中，基本的工作信号是二进制数字信号和两种状态逻辑信号， 而触发器就是存放这些信号的单元电路，那么触发器需要满足哪些基本要求？何为触发器的现态和次态？ 答：触发器需要满足： 电路设计基础知识 电路设计基础知识（1）——电阻 导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R 表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。 一、电阻的型号命名方法： 国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R 表示电阻，W 表示电位器。 第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成 碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺 寸和性能指标等 例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1} 二、电阻器的分类 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频 线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电 阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电 阻器、湿敏电阻器。 三、主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、 ±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境温度为－55℃～＋70℃的 条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压 较低。 6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电 电子技术基础试题(八) 一、填空题(每题3分，共30分) 1、PN结具有单向导电特性性能。 2、一般情况下，晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而_增大_。 3、射极输出器放在中间级是兼用它的输入电阻大和输出电阻小的特点，起阻抗变换作用。 4、只有当负载电阻R L和信号源的内阻r s 相等时，负载获得的功率最大，这种现象称为阻抗匹配。 5、运算放大器的输出是一种具有深度负反馈高增益的多级直流放大器。 6、功率放大器按工作点在交流负载线上的位置分类有：甲类功放，乙类功放和甲乙类功放电路。 7、甲乙推挽功放电路与乙类功放电路比较，前者加了偏置电路向功放管提供少量偏流I BQ，以减少交越失真。 带有放大环节的串联型晶体管稳压电路一般由采样电路、基准电源、比较放大电路和_调整元件_四个部分组成。 9、逻辑代数的三种基本运算是逻辑乘、_逻辑加和_逻辑非_。 10、主从触发器是一种能防止空翻现象的实用触发器。 二、选择题(每题3分，共30分) 1．晶体管二极管的正极的电位是－10V，负极电位是－5V，则该晶体二极管处于：( C)。 A.零偏 B.反偏 C.正偏 2．若晶体三极管的集电结反偏、发射结正偏则当基极电流减小时，使该三极管：( A)。 A.集电极电流减小 B.集电极与发射极电压V CE上升 C.集电极电流增大3．某三级放大器中，每级电压放大倍数为Av，则总的电压放大倍数：( B )。 A.3A V B.A3V C.A V3/3 D.A V 4．正弦波振荡器中正反馈网络的作用是：( A)。 A.保证电路满足振幅平衡条件 B.提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大 C.使某一频率的信号在放大器工作时满足相位平衡条件而产生自激振荡 5．甲类单管功率放大电路中结构简单，但最大的缺点是：( C)。 A.有交越失真 B.易产生自激 C.效率低 6．有两个2CW15稳压二极管，其中一个稳压值是8V，另一个稳压值为7.5V，若把两管的正极并接，再将负极并接，组合成一个稳压管接入电路，这时组合管的稳压值是：( B)。 A.8V B.7.5V C.15.5V 7．为了减小开关时间，常在晶体管的基极回路中引入加速电容，它的主要作用是：( A )。 A.在开启时提供很大的正向基极电流，并在关闭时提供很大的反向基极电流 B.在开启时提供很大的反向基极电流 C.隔开直流电压 8．逻辑函数式E F+E F+EF，化简后答案是：( C)。 A.EF B.F E+E F C.E+F 电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体与半导体三大类,最常用的半导体材料就是硅与锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体与P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴与自由电子数相等。N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子就是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子就是电子。 4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。一般硅二极管的开启电压约为0、5 V,锗二极管的开启电压约为0、1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0、7 V,锗二极管的正向压降约为 0、3 V。 5、锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6、稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。 7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型与平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光与光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱与电流与最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流与动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为 无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V、 13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、 流过电阻的电流就是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。 14、图1-1-3所示电路中,二极管就是理想器件,则流过二极管V1的电流为0、25mA ,流过V2的电流为0、25mA ,输出电压U0为+5V。 看这篇帖子的，我想都是电子爱好者或电类专业学生。不知道大家都处于什么一个阶段，这篇帖子是写给入门者的，要解决一个问题：初学者应重点掌握什么电子知识，大学阶段如何学习？ 先说点貌似题外的东西——3个谬论。 谬论一：高中老师常对我们说，大家现在好好学，考上了大学就轻松了，爱怎么玩怎么玩。这真是狗屁。别的专业我不好说，电气、电子、电力、通信、自动化等电类专业，想要轻松那是不可能地（当然你是天才就另说），专业课上讲的东西对决大多数人来说那是云里雾里，从来都是一知半解，需要你课下大量时间精力地消化。有些东西甚至需要你若干年后在工作中遇着时才回过味：“哦，原来以前学的那东西是干这使的。”你要能想得起，并知道怎么回头去补，就算是上学时专业课学得很扎实了。 谬论二：填志愿时经常有人对我们说：专业不重要，学校最重要，进了个好学校想学什么再学。这亦是狗屁。进了学校，本专业的课程就可能会压得你喘不过气来，还有多少人有时间和毅力选修第二专业？而所学专业几乎就是决定了你今后一生的职业生涯。而学校，说实在话本科阶段我觉得从老师那学到的东西各校间差别不是很大。课上讲的大同小异，课下也不会有什么好老师给你单独指导和点拨，若能遇着，那是你的幸运。越牛的学校的越牛的老师就越忙，不要指望他们会在教学上花多少心思，更不要指望他们对你另眼相看。反倒是一些普通院校的小老师们可能跟学生走得更近，辅导更多些，虽然他们可能水平一般，但对于你大学的学习来说还是足够的。综上所述，我觉得对于一个电子爱好者来说，成为一名普通重点大学的电子系学生比成为北大的哲学系学生更重要。当然看帖的应该大多数都是学电的，那恭喜你，这个专业不错的，虽不是什么“朝阳产业”，但绝对是个“常青行业”。 谬论三：上了大学，可能又有不少人对你说，在大学专业不重要，关键的是学好计算机和英语，这样就不愁找不到好工作了。这也是屁话。你要明确一点：你将来不是纯靠英语吃饭的，也不是做编程、搞软件开发或动画创作的。我是想说：若果你性格偏内向沉稳、肯钻研、爱好电子行业，将来想从事电子设计和研发工作，那你一定要学好专业课。当然英语也很重要，但以后工作中用得多的是你的专业英语，即能读懂英语技术文档，而不是跟别人比你口语多正宗多流利。至于计算机，那就是一工具，不要花太多时间去学photoshop、3dmax、Flash、网页制作等流行软件，这些在你今后的工作中用不着，也会牵扯你大量时间精力。好钢用在刀刃上，多进进实验室多搭搭电路吧。当然，电类学生对电脑也有特殊要求，那就是用熟Protel、 Multisim，学好汇编语言、C语言、选学PLD相关软件。任务也是很重的。 以上说了3个谬论，下面言归正传吧。那么进了大学，读了电类专业，这4年你该学些什么呢？ 首先要了解：电类专业可分为强电和弱电两个方向，具体为电力工程及其自动化（电力系统、工厂供变电等）专业属强电，电气工程及其自动化以强电为主弱电为辅，电子、通信、自动化专业以弱电为主。其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。但无论强电还是弱电，基础都是一样的。 XX 中学XX 年XX 学期期末考试 电子电路基础试卷（XX 班） （试卷满分100分 考试时间120分钟） 班级 姓名 学号 得分 一、填空题（每空1分，共20分） 1.在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为 模拟 信号；在时间上和数值上离散的信号叫做 数字 信号。 2.在正逻辑的约定下，“1”表示 高 电平，“0”表示 低 电平。 3.数字电路中，输入信号和输出信号之间的关系是 逻辑 关系，所以数字电路也称为 逻辑 电路。 4.在逻辑关系中，最基本的关系是 与逻辑 、 或逻辑 和 非逻辑 。 5.十进制数转换为八进制和十六进制时，应先转换成 二进 制。 6.最简与或表达式是指在表达式中 或项 最少，且 与项 也最少。 7.具有基本逻辑关系的电路称为 门电路 ，其中最基本的有 与门 、 或门 和非门。 8.两个与非门构成的基本RS 触发器的功能有 清零 、 置1 和 保持 。 9.组合逻辑电路的基本单元是 门电路 ，时序逻辑电路的基本单元是 触发器 。 二、选择题（每题2分，共30分） 1.逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为（ B ）。 A 、逻辑加 B 、逻辑乘 C 、逻辑非 2.十进制数100对应的二进制数为（ C ）。 A 、1011110 B 、1100010 C 、1100100 D 、11000100 3.和逻辑式AB 表示不同逻辑关系的逻辑式是（ B ）。 A 、 B A + B 、B A ? C 、B B A +? D 、A B A + 4.数字电路中机器识别和常用的数制是（ A ）。 A 、二进制 B 、八进制 C 、十进制 D 、十六进制 5.所谓机器码是指（ B ）。 A 、计算机内采用的十六进制码 B 、符号位数码化了的二进制数码 C 、带有正负号的二进制数码 D 、八进制数 6.具有“有1出0、全0出1”功能的逻辑门是（ B ）。 A 、与非门 B 、或非门 C 、异或门 D 、同或门 7.下列各型号中属于优先编译码器是（ C ）。 电子元件基础知识考试试题 部门：姓名：分数： 一、单项选择题：（每题2分，共30分） 1、二极管在电路板上用( B ) 表示。 A、C B、D C、R 2.、一色环电阻颜色为：红-黑-黑-橙-棕其阻值为( C)。 A、200Ω B、20K C、200K 3、47KΩ±1%电阻的色环为( C )。 A、黄-紫-橙-金 B、黄-紫-黑-橙-棕 C、黄-紫-黑-红-棕 4、电感线圈的单位符号是( B )。 A.L B.H C.R 5、下图所示的二极管，描述正确的是( B )图。 A、黑色端代表正极 B、黑色端代表负极 C、以上描述都不对 6、电容量的基本单位是（ C ） A.欧姆 B.亨利 C.法拉 7、电容器上面标示为107，容量应该是（ B ） A.10μF B.100μF C.1000μF 8、4环色环电阻第四环颜色是银色，对应的误差多少？( B ) A.5% B.10% C.15% 9、前四环为棕黑黑红的五环电阻标值为多少？（ B ） A.100欧姆 B.10K欧姆 C.1K欧姆 10、贴片电阻的阻值为5.1K，那么上面的标号应该为( B ) A.511 B.512 C.513 11 、电容的单位换算正确的是( C ) A.1F=1000000μF B. 1μF =1000000pF C.以上都是 12、电阻按照封装来分非为:( A ) A.贴片电阻，插件电阻 B.水泥电阻，功率电阻 C.色环电阻，标码电阻 13、电感的单位换算正确的是( A ) A.1H=1000,000uH B.1H=1000,000，000uH C.1mH=1000,000uH 14、如何判断发光二极管的管脚极性？( A ) A.发光二极管的长脚为正极 B.发光二极管的长脚为负极 C.有的二极管有环状标志的一端是正极 15、贴片电阻的封装是:( A ) A.0805 B.SOT-23 C.TO-92 二、填空题：（每空1分，共30分) 1. 电阻用字母 R 表示，电阻的基本单位是Ω或者（欧姆）,电容用字母 C 表示。 2. 电容的基本单位是 F 或者(法拉) ，二极管用字母 D 表示，IC用字母U 表示。 3. 为保护静电敏感元件，在人接触静电敏感元件时要：穿防静电衣，戴防静电帽，戴防静电手环。 4、配戴静电环时必须戴紧。对静电敏感元件有IC ，,晶体管等。（至少写一种） 5、电阻换算：1MΩ= 103KΩ= 106Ω。 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体 三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成 N 型半导体和 P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数 相等。N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是 空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是 电子。 4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。一般硅二极管的开启电 压约为 V，锗二极管的开启电压约为 V；二极管导通后，一般 硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为 V。 5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电 流小，在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。 7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为 无法确定 V,当开关S与N相接时，A点的电位为 0 V. 13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为 10V 、 流过电阻的电流是 4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为 0 V，流过电阻的电流为 2mA 。 14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为，流过V2的电流为 ,输出电压U0为 +5V。电子电路基础知识
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