理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第一單元 脈沖電路基礎(chǔ)概論審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1了解電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用2了解數(shù)字電路與模擬電路的區(qū)別3熟悉數(shù)字電路的分類和學(xué)習(xí)方法教學(xué)重點與難點數(shù)字電路與模擬電路的區(qū)別、數(shù)字電路的學(xué)習(xí)方法授課類型理論課口 多媒體課件口教學(xué)方法講授法口教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問模擬信號教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配數(shù)字電路概述1.1.1.電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用1、電子技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)研究中，先進(jìn)的儀器設(shè)備；傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)，先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、自動化生產(chǎn)線；通信、廣播、電視、雷達(dá)、醫(yī)療設(shè)備、新型武器、交通宇航等領(lǐng)域；日常生活的家用電器；電子計算機(jī)及信息技術(shù)。2、電子技術(shù)的發(fā)展一一電子器件的改進(jìn)與創(chuàng)新1904年發(fā)明電真空器件（電子管）一一電子管時代。1948年發(fā)明半導(dǎo)體器件一一晶體管時代。20世紀(jì)60年代制造出集成電路一一集成電路時代。3、電子技術(shù)的分類電子技術(shù)：研究電信號的產(chǎn)生、傳送、接收和處理。?模擬電子技術(shù)?數(shù)字電子技術(shù)、電力、航z—藝、1

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配1.1.2數(shù)字電路與模擬電路時間分配1.基本概念電信號：指隨時間變化的電壓和電流。模擬信號：在時間和幅值上都為連續(xù)的信號。數(shù)字信號：在時間和幅值上都為離散的信號。模擬電路：處理和傳輸模擬信號的電路。數(shù)字電路：處理和傳輸數(shù)字信號的電路。模擬信號：時間上連續(xù)：任意時刻有一個相對的值。數(shù)值上連續(xù)：可以是在一定范圍內(nèi)的任意值。例如：電壓、電流、溫度、聲音等。真實的世界是模擬的。缺點：很難度量；容易受噪聲的干擾；難以保存。優(yōu)點：用精確的值表示事物。模擬電路：處理和傳輸模擬信號的電路。三極管工作在線性放大區(qū)。數(shù)字信號：時間上離散：只在某些時刻有定義。數(shù)值上離散：變量只能是有限集合的一個值，常用0、1二進(jìn)制數(shù)表L一犯」由成大區(qū)L一犯」由成大區(qū)43￡10ZE=0簟止區(qū)Z4 0aV＞音樂：CD、MP3＞電影：MPEG、RM、DVD＞數(shù)字電視＞數(shù)字照相機(jī)＞數(shù)字?jǐn)z影機(jī)?手機(jī)2.數(shù)字電路特點（與模擬電路相比）（1）數(shù)字電路的基本工作信號是用1和0表示的二進(jìn)制的數(shù)字信號，反映在電路上就是高電平和低電平。（2）晶體管處于開關(guān)工作狀態(tài)，抗干擾能力強(qiáng)、精度高。（3）通用性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，便于集成及系列化生產(chǎn)。（4）具有“邏輯思維”能力。數(shù)字電路能對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行各種算術(shù)運算和邏輯運算、邏輯判斷，故又稱為數(shù)字邏輯電路。1.1.3數(shù)字電路的分類和學(xué)習(xí)方法.數(shù)字電路的分類（1）按電路結(jié)構(gòu)分類

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配組合邏輯電路：電路的輸出信號只與當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，而與電路原來的狀態(tài)無關(guān)。時序邏輯電路：電路的輸出信號不僅與當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。2.數(shù)字電路的學(xué)習(xí)方法（1）邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計數(shù)字電路的重要工具，應(yīng)熟練掌握。（2）重點掌握各種常用數(shù)字邏輯電路的邏輯功能、外部特性及典型應(yīng)用。對其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和工作原理不必過于深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本課程實踐性很強(qiáng)。應(yīng)重視習(xí)題、基礎(chǔ)實驗和綜合實訓(xùn)等實踐性環(huán)節(jié)。（5）注意培養(yǎng)和提高查閱有關(guān)技術(shù)資料和數(shù)字集成電路產(chǎn)品手冊的能力。3.當(dāng)前數(shù)字電路設(shè)計的趨勢越來越大的設(shè)計越來越短的推向市場的時間越來越低的價格大量使用計算機(jī)輔助設(shè)計工具（EDA技術(shù)）多層次的設(shè)計表述大量使用復(fù)用技術(shù)小結(jié)1、電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用2、數(shù)字電路與模擬電路的區(qū)別3、數(shù)字電路的分類和學(xué)習(xí)方法作業(yè)習(xí)題冊課后教學(xué)回顧使學(xué)生了解電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，了解數(shù)字電路與模擬電路的區(qū)別及數(shù)字電路的分類和學(xué)習(xí)方法

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第一單元 脈沖電路基礎(chǔ)課題一RC電路的應(yīng)用審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時1.5實用課時教學(xué)目的與要求1、了解脈沖的基本概念2、了解電容器的充放電過程3、熟悉RC電路的應(yīng)用4、了解脈沖分壓器教學(xué)重點與難點脈沖的基本概念、電容器的充放電過程授課類型工田、人、田「 々石甘田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 +什方法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問正弦交流信號等模擬信號的特點、電容器的充放電原理教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題一RC電路的應(yīng)用相關(guān)知識：1、正弦交流信號等模擬信號的特點2、電容器的充放電原理新知識：一、脈沖的基本概念1、脈沖的定義模擬信號：正弦交流信號和音頻信號等，其幅值隨時間連續(xù)地變化，通常稱之為模擬信號。脈沖信號：數(shù)字電路中的工作信號是不連續(xù)變化的信號，即存在時間極短的電壓或電流，稱之為脈沖信號。常見的脈沖波形如圖：矩形波（常用）方波 尖脈沖 梯形波三角波 鋸齒波 鐘形波 階梯波2、脈沖技術(shù)研究的對象其研究的內(nèi)容是：用什么樣的電路來產(chǎn)生、變換、傳送、放大和記憶脈4

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配沖信號，以及用什么方法來測量各種脈沖信號。時間分配3、脈沖的主要參數(shù)：（表示信號特征的物理量）（1）脈沖幅度Um（或Im）:脈沖頂部的電平值UH和脈沖底部的電平

值UL之差稱為脈沖幅度。即Um=UH—UL（2）脈沖上升時間tr：脈沖由0.1Um（或0.1Im）上升到0.9Um（或0.9Im）所需要的時間。（3）脈沖下降時間tf:脈沖由0.9Um（或0.9Im）下降到0.1Um（或0.1Im）所需要的時間。（4）脈沖周期T：在周期性出現(xiàn)的脈沖波形中，兩個相鄰脈沖波形對應(yīng)點之間的時間。脈沖周期的倒數(shù)就是脈沖頻率f（5）脈沖寬度tw:一般以2Um（或2Im）處的寬度為脈沖寬度。（6）占空比q：脈沖寬度與脈沖周期的比值，即：q=tw/T二、電容器的充放電1、電容器的充放電過程（1）充電過程：t=0之前，S接“1”，uc=0ic=0t=0時刻，S接“2”，uc=0-T-Eic=E/R-l-0 電容器的充放電電路放電過程（2）放電過程：充電結(jié)束，S接“1"，uc=E-T-0ic=E/R-1-0電容器的充放電的快慢取決于RC的大小，RC大，充放電進(jìn)行得慢;反之，RC小，充放電進(jìn)行得快。令t=RC,稱為時間常數(shù)。時間分配三、RC電路的應(yīng)用時間分配三、RC電路的應(yīng)用1、微分電路(1)電路輸入電壓ui加在RC串聯(lián)回路上，輸出電壓uo取自R兩端。輸入電壓波形是矩形波，要求脈沖寬度tw>>RC教學(xué)過程和內(nèi)容(2)工作原理0<t>t1期間，ui=0V，uc=0V，uo=0Vt=t1瞬間，ui=E，uc=0V，uo=Et1<t>t2期間，ui=E，uc=E，uo=0Vuo就形成一個正的尖脈沖微分電路及其波形t=t2瞬間，ui=0V，uc=E，uo=-Euo就形成一個負(fù)的尖脈沖時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容由此可見，微分電路的輸出突出了輸入脈沖的變化部分。當(dāng)輸入電壓不變時，輸出電壓便為零。（3）構(gòu)成微分電路的條件：T<0.1tw2、積分電路（1）電路輸入電壓ui加在RC串聯(lián)回路上，輸出電壓uo取自電容器C兩端。輸入電壓波形是矩形波，要求脈沖寬度tw<<RC（2）工作原理0<t>t1期間，ui=0V，uc=0V，uo=0Vt=t1瞬間，ui=E，uo=uc=0Vt1<t>t2期間，ui=E，充電：uo=uc線性上升t=t2瞬間，ui=0V，uo=uc積分電路及其波形t>t2電容器放電：uo=uc按指數(shù)曲線下降uo就形成一個鋸齒波或近似三角波教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配由此可見，積分電路的輸出延緩了輸入脈沖的跳變部B分。它相對于輸入脈沖的上升沿和下降沿的波形，就變得“平滑”了。四、脈沖分壓器在脈沖電路中，經(jīng)常需要把脈沖信號幅度經(jīng)過衰減后送到下一級，常見的是電阻分壓電路。但由于輸出端雜散電容（30的存在，當(dāng)輸入信號ui上跳變時，C0就有一個充電過程，輸出波形上升沿便會產(chǎn)生失真。為了改善輸出波形，可以在電阻R1上并聯(lián)一個電容Cj，Cj的作用是使輸出電壓的邊沿變化加快以克服C0的延緩作用，Cj稱為加速電容。通過分析可得：Cj=R2-C0/R1。因此，在R1、R2、C0確定的情況下，按公式選取Cj可以大大地改善輸出波形，Cj過大會出現(xiàn)“過沖”現(xiàn)象，Cj過小則輸出波形會補償不足。小結(jié)1、本課程的性質(zhì)和任務(wù)及學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題 3min2、脈沖的基本概念及主要參數(shù)3、電容器的充放電過程作業(yè)習(xí)題冊 2min課后教學(xué)回顧使學(xué)生了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)及學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題。通過學(xué)習(xí)了解脈沖的基本概念、主要參數(shù)及電容器的充放電過程

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第一單元 脈沖電路基礎(chǔ)課題二 晶體管的開關(guān)特性審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、熟悉二極管的開關(guān)特性及其應(yīng)用2、熟悉晶體管的開關(guān)的特性及其應(yīng)用3、了解反相器的結(jié)構(gòu)、原理教學(xué)重點與難點二極管的開關(guān)特性及其應(yīng)用、晶體管的開關(guān)的特性授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法□理論課□ 多媒體課件□ 、4萬法教具掛圖□模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問脈沖的基本概念、電容器的充放電過程教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題二 晶體管的開關(guān)特性相關(guān)知識：1、晶體二極管和晶體三極管的結(jié)構(gòu)特點及特性2、理想開關(guān)的特性3、嵌位及反相的含義新知識：一、二極管的開關(guān)特性3、觸點開關(guān)的特性（理想開關(guān)的特性）S接通時，us=0，I=E/RS斷開時，us=E，I=0開關(guān)不斷重復(fù)接通和斷開，在開關(guān)兩端就得到一系列的矩形波 。觸點開關(guān)的特性2、二極管的開關(guān)特性（單相導(dǎo)電性）當(dāng)S扳向“1”時，二極管V導(dǎo)通，相當(dāng)于開關(guān)的接通狀態(tài)。（有管壓降）當(dāng)S扳向“2”時，二極管V截止，相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)。開關(guān)不斷扳向“1”和“2”時，在開關(guān)兩端，就得到一系列的矩形波。9時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容B07二機(jī)管的開關(guān)特性0）二雷管反向穆止出二極箭鼬電壓秘二、二極管的開關(guān)特性的應(yīng)用1、限幅器：又稱削波器，即將脈沖波形中不需要的部分去掉。（1）串聯(lián)限幅器（2）并聯(lián)限幅器：二極管與輸出端并聯(lián)（3）雙向限幅器：上限幅器與下限幅器聯(lián)用2、嵌位器：能把脈沖信號的頂部或底部鉗制在規(guī)定的電平上的電路。組成：一般由RC耦合電路和二極管組成。（1）頂部嵌位器三、晶體管的開關(guān)特性晶體管的三種工作狀態(tài)：放大、飽和、截止。1、飽和導(dǎo)通條件及其特點晶體管飽和導(dǎo)通條件：基極電流足夠大，即IBNIBS,此時發(fā)射結(jié)和集電極都處于正向偏置，晶體管飽和之后，IB越大，管子飽和程度就越深，抗干擾能力就越強(qiáng)。特點：晶體管飽和導(dǎo)通狀態(tài)相當(dāng)于開關(guān)的接通狀態(tài)。4、截止條件及其特點晶體管截止條件：UBEW0特點：晶體管截止工作狀態(tài)相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)。結(jié)論：晶體管作為開關(guān)使用是工作在飽和和截止?fàn)顟B(tài)但是，在飽和和截止?fàn)顟B(tài)之間還存在一個放大狀態(tài)，因此，從飽和到截止?fàn)顟B(tài)，或從截止到飽和狀態(tài)，都要經(jīng)過放大區(qū)，即，晶體管作為開關(guān)使用，開關(guān)轉(zhuǎn)換都需要時間。3、晶體管開關(guān)時間：晶體管作為開關(guān)使用，其工作狀態(tài)在飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間交替進(jìn)行，兩種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換的時間稱為晶體管的開關(guān)時間。（1）延遲時間td：從輸入電壓正跳變到ic上升為0.1ICS所需要的時間。（2）上升時間tr：ic由0.1ICS增大到0.9ICS需要的時間。10

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配(3)存儲時間ts：從輸入電壓負(fù)跳變到江下降為0.9ICS所需要的時間。(4)下降時間tf：ic由0.9ICS下降為0.1ICS需要的時間。四、反相器1、電路反相器是最基本的開關(guān)電路，它是構(gòu)成各種脈沖電路的單元。Vi為輸入信號，VO為輸出信號，RK為限流電阻，偏置電源一VBB和偏置電阻RB是為了保證輸入為低電平時晶體管能可靠截止而設(shè)置的。2、工作原理(1)Vi為低電平時，晶體管V可靠截止，輸出VO為高電平，此時，VO=VCC(2)Vi為高電平時，適當(dāng)選取反相器組件參數(shù)，使IBNIBS,晶體管V飽和導(dǎo)通，，輸出VO為低電平，此時，VO=0.3V工作原理：在Vi正跳變的瞬間，電容器Cj兩端電壓不能突變，Cj可看作短路，從而能提供較大的基極電流iB,使管子迅速飽和。隨著電容器充電結(jié)束，Cj相當(dāng)于開路，iB由RK和RB的大小決定。iB變小，以維持V飽和所需的基極電流。在輸入脈沖負(fù)跳變的瞬間，由于Cj的放電，基極注入電流出現(xiàn)了反向跳變，其數(shù)值較大，從而加速了晶體管的關(guān)閉過程。小結(jié)11、二極管的開關(guān)特性及其應(yīng)用 3min2、晶體管的開關(guān)的特性及其應(yīng)用3、反相器的結(jié)構(gòu)、原理作業(yè)習(xí)題冊 2min課后教學(xué)回顧通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解二極管、晶體管的開關(guān)特性及其應(yīng)用反相器的結(jié)構(gòu)、原理11

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第二單元 邏輯門電路課題一 基本邏輯門電路審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、掌握與門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路2、掌握或門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路3、掌握非門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路教學(xué)重點與難點基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法□理論課□ 多媒體課件□ 、4萬法教具掛圖□模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問脈沖的基本概念、二極管的開關(guān)特性及其應(yīng)用、晶體管的開關(guān)的特性教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題一 基本邏輯門電路相關(guān)知識：1、模擬電路基本知識2、普通代數(shù)表示的含義3、開關(guān)的兩種狀態(tài)4、電位的概念及含義新知識：門電路是實現(xiàn)一定邏輯關(guān)系的電路，是數(shù)字電路的基本單元電路。用二極管、晶體管、電阻元件等組裝而成的門電路，稱為分立元件電路，因其使用元件多、體積大、工作速度低、可靠性欠佳、帶負(fù)載能力差等缺點，所以目前已很少使用，逐步被數(shù)字集成電路替代。數(shù)字集成電路：就是把電路元件都制作在一塊芯片上的電路。邏輯代數(shù)是研究數(shù)字電路的數(shù)學(xué)工具，是分析和設(shè)計邏輯電路的重要基礎(chǔ)。邏輯代數(shù)和普通代數(shù)的異同：相同處：邏輯代數(shù)和普通代數(shù)一樣，變量都是用字母A、B、C…….X、Y、Z表示，不同處：邏輯變量的取值只有“0”和“1”兩種，它不表示數(shù)量的大小，只表示兩種不同的邏輯狀態(tài)，如：肯定與否定，電位的高低，脈沖的有無，電路的開關(guān)等。12

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配邏輯代數(shù)最基本的邏輯運算有：邏輯加、邏輯乘、邏輯非。時間分配對應(yīng)的邏輯關(guān)系有：邏輯與、邏輯或、邏輯非。或稱：與邏輯、或邏輯、非邏輯簡稱：“與”、 “或”、“非”實現(xiàn)這三種邏輯功能的電路稱為：與門、或門、非門數(shù)字邏輯電路：就是指輸出信號和輸入信號之間存在著一定邏輯關(guān)系的電路一、基本邏輯運算和邏輯門1、與邏輯和與門（1）與邏輯：只有當(dāng)決定一個事件的所有條件都成立時，事件才會發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱與邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y=A-B其中：Y、A、B都是邏輯變量b、運算規(guī)則：（可用邏輯乘運算完成） 開關(guān)控制與門電路0?0=0 1?0=00?1=0 1?1=1⑵與門a、電路和邏輯符號：如圖b、工作原理：VA、VB是兩個輸入信號，設(shè)高電平VH=3V,低電平VL=0.3V,忽略二極管導(dǎo)電時的管壓降。①VA=VB=0.3V時，V1管、V2管均導(dǎo)通，輸出電位VY=0.3V②VA=0.3V,VB=3V時，V1管兩端所承受的正向電壓大而優(yōu)先導(dǎo)通，VY被嵌位于0.3V,V2管反偏而截止。輸出電位VY=0.3V。③VA=3V,VB=0.3V時，與②相似，此時V2管導(dǎo)通，V1管截止。輸出電位VY=0.3V。④VA=VB=3V時，V1管、V2管均導(dǎo)通，輸出電位VY=3V結(jié)果：只有當(dāng)輸入信號VA、VB均為高電平時，該電路的輸出才有高電平。c、真值表和邏輯表達(dá)式13

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。時間分配ABY000010100111表達(dá)式：Y=A-B與門輸入、輸出波形圖d、與門輸入、輸出波形圖與門輸入、輸出波形圖80min結(jié)論：與門電路具有控制作用，就像一種開關(guān)，當(dāng)控制端A=1時，才允許B端信號通過。80min2、或邏輯和或門（1）或邏輯：在決定一個事件的幾個條件中，只要其中一個或者一個以上的條件成立，事件就會發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱或邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y=A+B其中：Y、A、B都是邏輯變量b、運算規(guī)則：（可用邏輯加運算完成）0+0=0 1+0=1 開關(guān)控制或門電路0+1=1 1+1=1⑵或門a、電路和邏輯符號：如圖14

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配二極管或門電路 邏輯符號b、工作原理：分析同與門電路。結(jié)果：當(dāng)輸入信號VA、VB任意一個為高電平時，該電路就有高電平輸出。c、真值表和邏輯表達(dá)式真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。ABY000011101111表達(dá)式：Y=A+Bd、或門輸入、輸出波形圖或門輸入、輸出波形圖或門輸入、輸出波形圖結(jié)論：”有1出1,全0出0”15教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配3、非邏輯和非門(1)非邏輯：在事件中，結(jié)果總是和條件呈相反狀態(tài)，這種邏輯關(guān)系稱非邏輯關(guān)系。a、表達(dá)式為：Y=A其中：Y、A都是邏輯變量b、運算規(guī)則：(可用邏輯加運算完成)1=0 o=1(2)非門：反相器就是非門a、電路和邏輯符號：如圖2—8b、工作原理：分析方法同上c、真值表和邏輯表達(dá)式真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)的輸出狀態(tài)所組成的表格。AY0110表達(dá)式：Y=Ad、非門輸入、輸出波形圖、集成門電路概述集成門電路按內(nèi)部有源器件的不同分為兩大類：{1、雙極型晶體管集成電路：主要有TTL電路{2、單極型乂OS集成電路：包括NMOS、PMOS、CMOS等TTL集成電路特點：開關(guān)速度快，抗干擾能力強(qiáng)等CMOS集成電路特點：功耗極低，負(fù)載能力極強(qiáng)等。1、與門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路 3min小結(jié)2、或門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路3、非門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路作業(yè)習(xí)題冊 2min課后教學(xué)回顧通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握與門、或門、非門基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路16

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第二單元 邏輯門電路課題二復(fù)合門審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、掌握邏輯函數(shù)的建立及其表示方法2、了解正、負(fù)邏輯的表示法3、了解丁乩與非門4、了解則5與非門5、熟悉TTL、CMOS集成電路使用注意事項教學(xué)重點與難點邏輯函數(shù)的建立及其表示方法、正、負(fù)邏輯授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問基本邏輯運算規(guī)則和基本邏輯門電路教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題二復(fù)合門相關(guān)知識：1、模擬電路基本知識2、基本邏輯關(guān)系的含義3、基本邏輯門電路新知識：一、邏輯函數(shù)的建立及其表示方法1、邏輯函數(shù)的定義：在邏輯函數(shù)中，如果輸入變量A、B、C…..的取值確定后，輸出變量Y的值也就被確定了，稱Y是A、B、C….的邏輯函數(shù)。寫作：Y=F（A，B，C，???.）2、邏輯函數(shù)的表示方法（1）真值表：用“0”和“1”表示的所有可能的輸入狀態(tài)的取值和相應(yīng)N所組成的表格。n個邏輯變量有2例2—1：如圖，用一個雙單刀雙擲控制樓梯照明的電路。上樓時，在樓下開燈，上樓后順手把燈關(guān)掉。要求用邏輯函數(shù)表示電燈的狀態(tài)Y和開關(guān)的狀態(tài)A、B之間的邏輯關(guān)系。解：用丫-1表示燈亮，丫-0表示燈火。開關(guān)S1、52各有兩種狀態(tài)，即“0”和“1”，只有當(dāng)S1、52都打在上端或都打在下端時，燈亮。由此可得該函數(shù)的真值表17

時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配AB丫001010100111例2-1圖 邏輯函數(shù)丫的真值表優(yōu)點：能直觀明了地表示輸入、輸出變量之間取值情況及邏輯函數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。缺點：變量較多時，列表較繁瑣。(2)邏輯表達(dá)式：是由邏輯變量和與、或、非三種運算符號所構(gòu)成的表達(dá)式。真值表與表達(dá)式可以互相轉(zhuǎn)換表達(dá)式一真值表：將邏輯變量的可能取值帶入表達(dá)式中計算，求出相應(yīng)的函數(shù)值，將其列成表格可得。真值表一表達(dá)式：把真值表中函數(shù)值為1的變量組合寫出來，變量為1的寫成原變量，為0的寫成反變量，對應(yīng)于函數(shù)值為1的每個變量組合寫成一個乘積項，把這些乘積項相加，就可得到相應(yīng)的表達(dá)式。上例邏輯函數(shù)的表達(dá)式為：丫:A-B十-B(3)邏輯圖：用規(guī)定的邏輯符號連接構(gòu)成的圖。上例邏輯函數(shù)的邏輯圖：(4)波形圖：上例邏輯函數(shù)的波形圖:、正邏輯和負(fù)邏輯正邏輯：指電路的高電平代表邏輯，低電平代表邏輯0。負(fù)邏輯相反。18

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配三、TTL與非門1、TTL與非門電路：如圖所示，VT1是多發(fā)射極晶體管，作用和二極管與門相似2、TTL與非門電路的工作原理（1）輸入端不全為高電平的情況TTL與非門電路及其邏輯符號當(dāng)輸入端中有一個或幾個為低電平（約為.3V）時，則VT1的基極與輸入低電平發(fā)射極間處于正向偏置這時電源通過R1為VT1提供基極電流。VT1的基極電位VB1"0.3+0.7=1V,它不可能使VT1管的B1—C1結(jié)，VT2管的B2一E2結(jié)和VT5管的B5—E5結(jié)這mjPN結(jié)同時導(dǎo)通，因此VT2和丫15管截止。在VT2管處于截止?fàn)顟B(tài)下，電源將通過電颼2使晶體管VT3和VT4導(dǎo)通，所以輸出端的電位為：VY二V—IB3R2—UBE3—UBE4因IB3很小，可忽略不計，則VY^VCC—UBE3—UBE4=5—0.7—0.7=3.6V即輸出為高電平。（2）輸入端全為高電平的情況當(dāng)輸入端均接高電平（約為3.6V）時，則VT1的基極電位升高，當(dāng)VB1達(dá)到2.1V時，就會使VT1管的B1—C1結(jié)，VT2管的B2—E2結(jié)和VT5管的B5—E5結(jié)這mjPN結(jié)正向飽和導(dǎo)通VT1管的基極電位VB1將被嵌制在2.1丫不再升高。VT2管的飽和導(dǎo)通使VT2管集電極電位值VC2=VE2+UCE2=VB5+UCE2P0.7V+0.3V=1V。此即VT3的基極電位，所以VT3可以導(dǎo)通。VT3發(fā)射極電位VE2"1V—0.7V=0.3V,此即丫14管的基極電位，而丫14管發(fā)射極電位也為0.3V,因此VT4截止。輸出端的電位為：VY=0.3V即輸出為低電平。所以，上圖輸入、輸出關(guān)系符合與非邏輯，該電路是一個與非門。其邏輯表達(dá)式為：Y=ABC3、TTL與非門電路的優(yōu)點（1）翻轉(zhuǎn)速度快（2）帶負(fù)載能力強(qiáng)例2—2：為使行車安全，設(shè)計一種門電路，電車前、中、后三個門全部二閉后，司機(jī)見指示燈后方可開車。寫出該門電路的真值表和表達(dá)式。解：設(shè)電車前、中、后三個門為邏輯電路的輸入端，分別為B、C,指示燈為輸出端丫，門關(guān)閉時為“1”，打開時為“1”。根據(jù)電路要求分析是“全1為1,見0為0”的與門關(guān)系。表達(dá)式為：Y=A?B?C關(guān)小結(jié)1、邏輯函數(shù)的建立及其表示方法2、正、負(fù)邏輯3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后教學(xué)回顧能理解邏輯函數(shù)的表示方法19

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第二單元 邏輯門電路課題三 其他邏輯功能的門電路審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、了解與或非門2、了解異或門3、了解集電極開路與非門（OC門）4、了解三態(tài)門（TSL門）5、了解CMOS傳輸門教學(xué)重點與難點其他邏輯功能的門電路結(jié)構(gòu)、特點授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問邏輯函數(shù)的建立及其表示方法、正、負(fù)邏輯教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題三 其他邏輯功能的門電路相關(guān)知識：1、模擬電路基本知識2、基本邏輯關(guān)系和基本邏輯門電路3、課題二知識新知識：一、與或非門1、邏輯表達(dá)式：Y-AB+CD2、邏輯門電路： 邏輯門電路3、邏輯符號：邏輯符號二、異或門：指兩個輸入信號在它們相同時沒有輸出，而不同時有輸出，實現(xiàn)這種邏輯關(guān)系的電路叫作異或門。1、邏輯表達(dá)式：Y-AB+CD20時間分配2、邏輯符號時間分配2、邏輯符號3、真值表教學(xué)過程和內(nèi)容ABY000011101110邏輯函數(shù)Y的真值表三、集電極開路與非門OC門）1、線與連接：在實際使用中，為了擴(kuò)大邏輯功能，有時將多個L與非門的輸出端連接在一起，它能實現(xiàn)輸出端相與的功能這種靠線的連接形成與功能的方式稱為線與連接。如圖：Y=Y1-Y2線與連接一般TTL電路是不能連接成線與方式的，因為TTL電路輸出電阻很小。為了克服這個缺點，一般可采用集電極開路與非門OC門）來解決問題。OC門的應(yīng)用：（1）實現(xiàn)線與邏輯（2）實現(xiàn)邏輯電平的轉(zhuǎn)換（即作為電平轉(zhuǎn)換接口）（3）可作為感性負(fù)載的驅(qū)動電路四、三態(tài)門（TSL門）用途：1、可作為三態(tài)反相器或緩沖器么常用作計算機(jī)系統(tǒng)中各部件的輸出級3,可實現(xiàn)用同一根導(dǎo)線輪流傳送幾個不同數(shù)據(jù)或控制信號。五、CMOS傳輸門1、傳輸門：具有雙向性，稱為雙向開關(guān)2、模擬開關(guān)：有傳輸門很容易就可構(gòu)成一個模擬開關(guān)3、三態(tài)門：利用反相器、模擬開關(guān)又可以很容易地構(gòu)成三態(tài)門電路4、常用TTL、CMOS集成與或非門、異或門等電路。小結(jié)1、與或非門及異或門的邏輯表達(dá)式、邏輯門電路、邏輯符號、真值表等2、OC門、二態(tài)門（TSL門）、CMOS傳輸門的應(yīng)用3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后教學(xué)回顧了解基本內(nèi)容21

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第三單元 組合邏輯電路課題一 組合邏輯電路的分析與設(shè)計審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2+4（練習(xí)）實用課時教學(xué)目的與要求1、掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法教學(xué)重點與難點組合邏輯電路的設(shè)計方法授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問基本邏輯門、真值表、表達(dá)式、卡諾圖、波形圖之間的聯(lián)系教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題一 組合邏輯電路的分析與設(shè)計相關(guān)知識：1、基本邏輯門2、真值表3、邏輯表達(dá)式4、卡諾圖5、波形圖新知識：三、組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法2、組合邏輯電路的設(shè)計設(shè)觸驟：（1）對實際的問題進(jìn)行分析。確定在所提出的問題中，什么是輸入邏輯變量、什么是輸出函數(shù)，并分析變量間的邏輯關(guān)系，合理地設(shè)置變量，列出真值表；（2）用代數(shù)法或卡諾圖將函數(shù)化簡，得到最簡的邏輯函數(shù)表達(dá)式或所要求的某種形式的表達(dá)式；；（3）根據(jù)最簡的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路圖。例3—11試設(shè)計一邏輯電路供三人A、B、C）表決使用。每人有一電鍵，贊成就按電鍵，表示‘1"；不贊成就不按電鍵，表示0"。表決結(jié)果用指示燈來表示，如果多數(shù)贊成，則指示燈亮，Y=1；反之則不亮，Y=0。試用“與非”門來構(gòu)成這個邏輯圖。解：（1）按題意列出邏輯狀態(tài)表22

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配(2)用卡諾圖化簡時間分配丫二AB+BC+CA(3)由邏輯式畫出邏輯圖(用“與非”門)Y=AB+BC+CA=由此畫出邏輯圖：例3—12某汽車駕駛員培訓(xùn)班進(jìn)行結(jié)業(yè)考試，有三名評判員，其中為主

評判員，B和C為副評判員。在評判時，按照少數(shù)服從多數(shù)的原則通過，但主評判員認(rèn)為合格，也可通過。設(shè)“”表示合格，'0”表示不合格；丫表示電路的輸出，設(shè)“1”表示通過，“0”表示不通過。設(shè)計電路，用與非門實現(xiàn)上述功能。解：(1)按題意列出邏輯狀態(tài)表共有種組合，丫=1的有種，見表：(2)用卡諾圖化簡Y=23

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配（3）由邏輯式畫出邏輯圖（用“與非”門）時間分配Y=由此畫出邏輯圖:練習(xí)與習(xí)題講解（方法同上）小結(jié)組合邏輯電路的設(shè)計 3min作業(yè)習(xí)題冊 2min課后教學(xué)回顧能理解組合邏輯電路邏輯功能的設(shè)計方法，但需多加練習(xí)，舉一反三24

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第三單元 組合邏輯電路課題二編碼器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、掌握編碼器的的工作原理及編碼方法2、掌握編碼表的畫法3、掌握編碼器邏輯圖的畫法教學(xué)重點與難點編碼器的原理、邏輯圖的畫法授課類型工田、人、田「 々石甘田教學(xué) 講授法□理論課□ 多媒體課件□ 、4萬法教具掛圖□模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的關(guān)系，表達(dá)式、邏輯圖、真值表教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題二 編碼器相關(guān)知識：1、二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的關(guān)系2、邏輯表達(dá)式3、邏輯圖4、真值表新知識：二、編碼器編碼：把二進(jìn)制數(shù)碼0和1按一定的規(guī)律編排成一組組代碼，并使每組代碼的含義（如代表某個十進(jìn)制數(shù)），這就叫編碼。編碼器：能完成編碼的數(shù)字電路稱為編碼器。1、二進(jìn)制編碼器：是用二進(jìn)制代碼對給定的輸入信號進(jìn)行編碼的邏輯電路。三位二進(jìn)制代碼有八種組合，因而可以表示八個信號，將這八個信號進(jìn)行編碼的電路就是三位二進(jìn)制編碼器。例：現(xiàn)有八個給定信號0、1……7,試將其編成二進(jìn)制代碼，并組成編碼電路。解：1）確定八個信號用三位二進(jìn)制代碼即可，列出編碼表25教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配2）寫出輸出邏輯表達(dá)式3）由表達(dá)式畫出邏輯圖（用與非門表示）三位二進(jìn)制編碼器的輸入端有八個，輸出端有三個，故集成三位二進(jìn)制編碼器又稱為8—3線編碼器。2、二一十進(jìn)制編碼器：能夠把十進(jìn)制數(shù)~9轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼的邏輯電路。要對0~9十個數(shù)字編碼，至少需要四位二進(jìn)制代碼。四位二進(jìn)制代碼有十六種組合，可表示十六種不同的信號，現(xiàn)要表示十種信號，就要去掉六種，去掉的不同，就形成了二一十進(jìn)制不同的編碼方案。常用的是8421BCD碼，其編碼表為26時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容\gA-UB421KDQMO由編碼表可得邏輯表達(dá)式為:由表達(dá)式畫出8421編碼器的邏輯圖3、優(yōu)先編碼器上述編碼器每次只能對一個輸入信號進(jìn)行編碼。但是，在實際應(yīng)用中往往同時有多個信號輸入編碼器，這時編碼器不可能對這些信號同時進(jìn)行編碼，只能按信號的輕重緩急，即按輸入信號的優(yōu)先級別進(jìn)行編碼。具有這種功能的編碼器就稱為優(yōu)先編碼器常用的CT74LS147型10/4線優(yōu)先編碼器見教材P68—P69練習(xí)與習(xí)題講解（方法同上）小結(jié)1、二進(jìn)制編碼器2、二一十卜進(jìn)制編碼器3、優(yōu)先編碼器 3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后教學(xué)回顧能理解不同進(jìn)制編碼器的設(shè)計27

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第三單元 組合邏輯電路課題三譯碼器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、熟悉譯碼器的概念2、掌握譯碼器輸入、輸出變量之間的關(guān)系3、掌握譯碼器真值表、邏輯圖的畫法教學(xué)重點與難點譯碼器輸入、輸出變量之間的關(guān)系，真值表、邏輯圖的畫法授課類型工田、人、田「 々石甘田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問與編碼器的區(qū)別與聯(lián)系教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題三 譯碼器相關(guān)知識：1、編碼器2、邏輯表達(dá)式3、邏輯圖4、真值表新知識：譯碼器：也稱解碼器，其功能與編碼器相反。它將具有特定含意的二進(jìn)制代碼按其原意“翻譯”出來，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出信號，這個輸出信號可以是脈沖，也可以是電位。一、二進(jìn)制譯碼器：是將二進(jìn)制代碼按其原意“翻譯”成相應(yīng)的輸出信號的電路。1、列出二位二進(jìn)制譯碼器的真值表二位輸入變量4、8共有四種不同狀態(tài)的組合，因此，有四個譯碼器輸出信號Y0~Y3,該譯碼器稱2—4線譯碼器，S是選通（使能）輸入端，低電平有效，即S=1時，不論A、B為何值，輸出均為1，譯碼器處于不工作狀態(tài)；S-0時，對應(yīng)于A、B的某種狀態(tài)組合，只有一個輸出量為0，其余輸28

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配出均為1。時間分配2—4線譯碼器真值表:2、寫出邏輯表達(dá)式3、由表達(dá)式畫出邏輯圖（用與非門表示）4—2』2—4線譯碼器二、二一十進(jìn)制譯碼器：將二一十進(jìn)制代碼譯成十進(jìn)制數(shù)碼^9的電路叫二一十進(jìn)制譯碼器。一個二一十進(jìn)制代碼有四位二進(jìn)制代碼所以，這種譯碼器有四個輸入端，通常也叫4—10線譯碼器。如圖P738421譯碼器的邏輯圖、表達(dá)式及真值表29時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容三、顯示譯碼器1、常用的數(shù)碼顯示器（1）半導(dǎo)體發(fā)光二極管顯示器（LED數(shù)字顯示器），發(fā)光二極管工作電壓為1.5—3V，工作電流一般取10mA左右，既保證亮度適中，又不損壞器件。發(fā)光二極管工作時要加驅(qū)動電流，驅(qū)動電路常用與非門。（2）液晶顯示器：簡稱LCD，其工作電壓低（2—6V），功耗小，能與CMOS電路匹配。LCD顯示柔和、字跡清晰、體積小、重量輕、可靠性高、壽命長等（3）熒光數(shù)碼管顯示器:熒光數(shù)碼管的七段排成‘日"字形的七個陽極。當(dāng)七個陽極a、b、c、d、e、f、g中任何段是高電位，該段就會發(fā)光顯示。2、BCD—七段顯示譯碼器邏輯圖：如圖BCD一七段顯示譯碼器，圖中，DCBA是8421BCD碼的輸入端，a、b、c、d、e、f、g為譯碼輸出端，它們分別與七段顯示器的各段相連接。BCD一七段顯示譯碼器的真值表：30教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配、~~22七段顯示譯碼器真通會_— —~0 , g?M?t即里林索練習(xí)與習(xí)題講解（方法同上）小結(jié)1、二進(jìn)制譯碼器2、二一十進(jìn)制譯碼器3、顯示譯碼器 3min作業(yè)習(xí)題冊 2min課后基本能理解不同進(jìn)制譯碼器的構(gòu)成教學(xué)回顧31

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第四單元：時序邏輯電路課題一：集成觸發(fā)器四、主從觸發(fā)器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、熟悉主從RS觸發(fā)器的電路組成2、理解主從RS觸發(fā)器的工作原理3、掌握主從RS觸發(fā)器的特性教學(xué)重點與難點主從RS觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性授課類型理論課1□ 多媒體課件□ 教學(xué) 講授法□萬法教具掛圖□模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問同步I基本IQS觸發(fā)器的功能表。什么是同步觸發(fā)器的空翻？ 10min8觸發(fā)器的觸發(fā)方式？教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配1、主從RS觸發(fā)器1）電路組成及邏四、主從觸發(fā)器繾符號卜3I品◎R|—「1<C113木R11 G 1S C1 1KrirS ap RIPfb)圖4-（a）主觸發(fā)器：同步從觸發(fā)器：同步表示觸發(fā)器表示主從觸9主從RS觸發(fā)器邏輯電路 （b）邏輯符號RS觸發(fā)器（FF2）,其狀態(tài)由輸入信號決定RS觸發(fā)器（FF1）,其狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定?靠CP下降沿觸發(fā)!發(fā)方式32

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配2）工作原理（仿真運行圖4—9）時間分配（1）當(dāng)CP=1時，從觸發(fā)器FF1的輸出狀態(tài)保持不變，主觸發(fā)器FF2的輸出狀態(tài)由R和S來決定。（2）當(dāng)CP由1跳到0時（或稱CP脈沖下降沿到來時），主觸發(fā)器FF2的輸出狀態(tài)保持不變，從觸發(fā)器FF1的輸出狀態(tài)由FF2的狀態(tài)決定。此時，由于CP=0,輸入信號R和S被封鎖。可知，主從觸發(fā)器分兩步工作：第一步，CP=1期間，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由輸入信號R和S的狀態(tài)確定，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。第二步，當(dāng)CP從1變?yōu)?時，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)送入從觸發(fā)器中，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器當(dāng)時的狀態(tài)決定。在CP=0期間，由于主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變，因而受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也保持不變。觸發(fā)方式：主從觸發(fā)方式（CP下降沿有效）。主從觸發(fā)器狀態(tài)的更新只發(fā)生在CP脈沖的下降沿，觸發(fā)器的新狀態(tài)由CP脈沖下降沿到來之前的R、S信號決定。優(yōu)點：克服了空翻，提高了工作的可靠性。3）功能表（只在CP從1變?yōu)?時有效）主從RS觸發(fā)器功能表SR0+1寸］狀態(tài)（功能）00r2"保持0101置01010置11111不定XS和R都為高電平有效觸發(fā)功能與同步RS觸發(fā)器完全相同。33時間分配4.工作波形（又稱為時序圖，設(shè)初態(tài)為0）時間分配4.工作波形（又稱為時序圖，設(shè)初態(tài)為0）教學(xué)過程和內(nèi)容主從RS觸發(fā)器的時序圖小結(jié)1、主從RS觸發(fā)器的電路組成2、主從RS觸發(fā)器的工作原理3、主從RS觸發(fā)器的特性3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后能掌握主從RS觸發(fā)器的電路組成、工作原理及特性教學(xué)回顧34

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第四單元：時序邏輯電路課題一：集成觸發(fā)器四、主從觸發(fā)器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、熟悉主從JK觸發(fā)器的電路組成2、理解主從JK觸發(fā)器的工作原理3、掌握主從JK觸發(fā)器的特性教學(xué)重點與難點主從JK觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性授課類型工田、人、田「 々石甘底、田人「 教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問同步RS觸發(fā)器的功能表。什么是同步觸發(fā)器的空翻？ 10min基本RS觸發(fā)器的觸發(fā)方式？主從RS觸發(fā)器的特性時?一工口工n>… 時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容四、主從觸發(fā)器2、主從JK觸發(fā)器1）電路組成及邏輯符號將主從RS觸發(fā)器的輸出分別送到它的輸入，再從主從RS觸發(fā)器的輸入分別多引一個端子，作為J、K，就構(gòu)成了主從JK觸發(fā)器X4-12主從jK觸發(fā)器a?X4-12主從jK觸發(fā)器a?量贛圖b）逆輯符號Q-Q35教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配特點：是一種性能比主從RS觸發(fā)器更完善的觸發(fā)器。它不但不存在空翻時間分配現(xiàn)象，而且也解決了不定狀態(tài)的問題，所以，應(yīng)用較廣。2）工作原理：1.功能表J K功能00保持01Q直。101置111翻轉(zhuǎn)（計數(shù)）2.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表jK小OOOOOO11O1OnO11O1OO1]O1111O1111O3.特性方程Qn5.時序圖（以CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器為例）IH 1-.IIiIK 1 II1 .Mh在CP的下降沿更新狀態(tài)，次態(tài)由CP下降沿到來之前的J、K輸入信號決36

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配JK功施O O保持O 1?O1 O?111定3)一次變化:在CP-1期間，主觸發(fā)器只能翻轉(zhuǎn)一次，以后不論、K狀態(tài)如何改變，也不可能再翻轉(zhuǎn)了，這種現(xiàn)象叫一次變化。主從JK觸發(fā)器的缺點：抗干擾能力較差1、主從JK觸發(fā)器的電路組成小結(jié)2、主從JK觸發(fā)器的工作原理3min3、主從JK觸發(fā)器的特性作業(yè)習(xí)題冊2min課后能掌握主從JK觸發(fā)器的電路組成、工作原理及特性教學(xué)回顧37

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第四單元：時序邏輯電路課題二寄存器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、熟悉數(shù)碼寄存器電路組成、原理、特性2、熟悉移位寄存器電路組成、原理、特性教學(xué)重點與難點電路組成、原理、特性授課類型工田、人、田「 々石甘從、田教學(xué) 講授法□理論課□ 多媒體課件□ 、4萬法教具掛圖□模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性 10min教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題二寄存器.寄存器通常分為兩大類:數(shù)碼寄存器：存儲二進(jìn)制數(shù)碼、運算結(jié)果或指令等信息的電路。移位寄存器：不但可存放數(shù)碼，而且在移位脈沖作用下，寄存器中的數(shù)碼可根據(jù)需要向左或向右移位。.組成：觸發(fā)器和門電路。一個觸發(fā)器能存放一位二進(jìn)制數(shù)碼；N個觸發(fā)器可以存放N位二進(jìn)制數(shù)碼。.寄存器應(yīng)用舉例：（1）運算中存貯數(shù)碼、運算結(jié)果。（2）計算機(jī)的CPU由運算器、控制器、譯碼器、寄存器組成，其中就有數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器、一般寄存器。.寄存器與存儲器有何區(qū)別？寄存器內(nèi)存放的數(shù)碼經(jīng)常變更，要求存取速度快，一般無法存放大量數(shù)據(jù)。（類似于賓館的貴重物品寄存、超級市場的存包處。）存儲器存放大量的數(shù)據(jù)，因此最重要的要求是存儲容量。（類似于倉庫）一、數(shù)碼寄存器數(shù)碼寄存器具有接收、存放、輸出和清除數(shù)碼的功能。在接收指令（在計算機(jī)中稱為寫指令）控制下，將數(shù)據(jù)送入寄存器存放；需要時可在輸出指令（讀出指令）控制下，將數(shù)據(jù)由寄存器輸出。38

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配1.由D觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)碼寄存器（1）電路組成時間分配圖5-1單拍工作方式的數(shù)碼寄存器CP：接收脈沖（控制信號輸入端）（2）工作原理當(dāng)CPt時，觸發(fā)器更新狀態(tài)，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0,即接收輸入數(shù)碼并保存。單拍工作方式：不需清除原有數(shù)據(jù)，只要CPt一到達(dá)，新的數(shù)據(jù)就會存入。常用4D型觸發(fā)器74LS175、6D型觸發(fā)器74LS174、8D型觸發(fā)器74LS374或MSI器件等實現(xiàn)。2.由0型鎖存器構(gòu)成的數(shù)碼寄存器（1）鎖存器的工作原理送數(shù)脈沖CP為鎖存控制信號輸入端，即使能信號（電平信號）。②當(dāng)CP=1時，D數(shù)據(jù)輸入不影響電路的狀態(tài)，電路鎖定原來的數(shù)據(jù)。即當(dāng)使能信號結(jié)束后（鎖存），數(shù)據(jù)被鎖住，輸出狀態(tài)保持不變。二、移位寄存器移位寄存器除了具有存儲數(shù)碼的功能外，還具有移位功能。移位功能：寄存器中所存數(shù)據(jù)，可以在移位脈沖作用下逐位左移或右移。在數(shù)字電路系統(tǒng)中，由于運算（如二進(jìn)制的乘除法）的需要，常常要求實現(xiàn)移位功能。1.單向移位寄存器：是指僅具有左移功能或右移功能的移位寄存器。39

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配1）右移位寄存器①電路組成時間分配圖5-4 4位右移位寄存器串行輸入同步時序邏輯電路②工作過程（仿真運行圖5—4電路。）將數(shù)碼1101右移串行輸入給寄存器（串行輸入是指逐位依次輸入）。在接收數(shù)碼前，從輸入端輸入一個負(fù)脈沖把各觸發(fā)器置為0狀態(tài)（稱為清零）。CP順序輸入口SR輸出010000111000201100310110401011500101600010700001800000④時序圖40時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容I圖5-5 4位右移位寄存器時序圖并行輸出 串行輸出（2）左移位寄存器串行輸入 異步清零圖5-64位左移位寄存器②工作過程（仿真運行圖5—6電路。）將數(shù)碼1011左移串行輸入給寄存器。在接收數(shù)碼前清零。③狀態(tài)表表5-3 4位左移位寄存器狀態(tài)表CP順序輸入n輸 出nnnn0D1QQQQ0 0 0100 0 0210 0 1310 1 0401 0 1500 1 1601 1 0701 0 0800 0 04142理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第四單元：時序邏輯電路課題三計數(shù)器審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求魯電路組成、原理、特性罟電路組成、原理、特性1、熟悉異步I進(jìn)制”數(shù)名2、熟悉同步十進(jìn)制計數(shù)省教學(xué)重點與難點電路組成、原理、特性授課類型理論課□ 多媒體課件□教學(xué)方法講授法口教具掛圖□模型□實物□電教設(shè)備□多媒體設(shè)備□參考資料復(fù)習(xí)提問二進(jìn)制計數(shù)器電路組成、原理、特性 10min教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配二、十1、(課題三計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器：是指二一十進(jìn)制編碼的計數(shù)器異1)步電星C?進(jìn)「各：計數(shù)器Q| 459 岫刊!妣酗It■狀蠢圖>c\IK3h款沖惟 筆 用 Of 叫2&CJ-giIK」」Q]YQLq]&]0 0 0 00 0 0 10 0 10fl 0 1 10 10 0e 1 / q i￥0八 1 0yi i i1 。 0 Qi c a LQ0師J-*]uoK】3155700000L0■+里_cMU0q1。010 (2)工作原理：43

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配由圖可得驅(qū)動方程、進(jìn)位輸出方程：時間分配J1=K1=1J2= ，K2=1J3=K3=1J4= ，K4=1C=在異步時序電路中，每次電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，各個觸發(fā)器并不一定都有時鐘脈沖，而特性方程只有在CP信號到達(dá)時才有效，無CP信號時觸發(fā)器維持不變。12 3 4 5 6 7 8 9、^/二34異步十進(jìn)制遞增計數(shù)器波形圖2、同步十進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計數(shù)前先清零，Q4Q3Q2Q1=0000。由狀態(tài)方程和借位方程可得電路的狀態(tài)表取4、^/二34異步十進(jìn)制遞增計數(shù)器波形圖2、同步十進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計數(shù)前先清零，Q4Q3Q2Q1=0000。由狀態(tài)方程和借位方程可得電路的狀態(tài)表取4一35同探十進(jìn)制y 輯冢計班器輸入CP電/個虹對應(yīng)的1-進(jìn)制社Of國Of4Q00000li!ki)Q]9D310e0Q3QILI7Q40ii0650I''']50601fl04D7Q0Li3QS°I)1020gQD011Q004Q1。1i哀一1】國多十進(jìn)?遞才計依，狀毒泰由狀態(tài)表可畫出波形圖:44

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配1 2 34 3? 7 ?9 10c^TLrLrLrLnLrLrLTLrLrL1_|_l_||_J_L— ——_J 1Q1~_1]叼—r l24jT-|，同步十進(jìn)制遞減計數(shù)器波形圖本章小結(jié)時序電路任何時刻的輸出不僅與當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，而且還和電路原來的狀態(tài)有關(guān)。從電路的組成上來看，時序邏輯電路一定含有存儲電路（觸發(fā)器）。時序邏輯電路的功能可以用狀態(tài)方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時序圖來描述。數(shù)碼寄存器是用觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來存儲0、1數(shù)據(jù)，一般具有清0、存數(shù)、輸出等功能。移位寄存器除具有數(shù)碼寄存器的功能外，還有移位功能。由于移位寄存器中的觸發(fā)器一定不能存在空翻現(xiàn)象，所以只能用主從結(jié)構(gòu)的或邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器組成。移位寄存器還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行-并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理等。計數(shù)器是一種非常典型、應(yīng)用很廣的時序電路，不僅能統(tǒng)計輸入時鐘脈沖的個數(shù)，還能用于分頻、定時、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖等。計數(shù)器的類型很多，按計數(shù)器時鐘脈沖引入方式和觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時序的異同，可分為同步計數(shù)器和異步計數(shù)器；按計數(shù)體制的異同，可分為二進(jìn)制計數(shù)器、二一十進(jìn)制計數(shù)器和任意進(jìn)制計數(shù)器；按計數(shù)器中數(shù)字的變化規(guī)律的異同，可分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器。對各種集成寄存器和計數(shù)器，應(yīng)重點掌握它們的邏輯功能，對于內(nèi)部電路的分析，則放在次要位置。現(xiàn)在已生產(chǎn)出的集成時序邏輯電路品種很多，可實現(xiàn)的邏輯功能也較強(qiáng)，應(yīng)在熟悉其功能的基礎(chǔ)上加以充分利用。小結(jié)1、異步十進(jìn)制計數(shù)器電路組成、原理、特性2、同步十進(jìn)制計數(shù)器電路組成、原理、特性3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后教學(xué)回顧基本能理解異步十進(jìn)制計數(shù)器及同步十進(jìn)制計數(shù)器電路組成、原理、特性45

理論課授課教案課程名稱脈沖與數(shù)字電路第五單元：脈沖信號的產(chǎn)生與變換課題一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器課題二 多諧振蕩器課題三 555定時器及其應(yīng)用審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、了解單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路組成、原理、特性、應(yīng)用2、了解多諧振蕩器電路組成、原理、特性、應(yīng)用3、了解555定時器及其應(yīng)用電路組成、原理、特性、應(yīng)用教學(xué)重點與難點電路組成、原理、特性授課類型工田、人、田「 々石甘田教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問組合邏輯電路與時序邏輯電路的特點 5min教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配課題一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖信號：指突然變化的電壓或電流。脈沖電路的研究重點：波形分析。數(shù)字電路的研究重點：邏輯功能。獲得脈沖波形的方法主要有兩種：.利用脈沖振蕩電路產(chǎn)生；.是通過整形電路對已有的波形進(jìn)行整形、變換，使之符合系統(tǒng)的要求。.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：主要用以將脈沖寬度不符合要求的脈沖變換成脈沖寬度符合要求的矩形脈沖；.多諧振蕩器：產(chǎn)生矩形脈沖；.555定時器。一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作特點：第一，它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)；第二，在外加脈沖作用卜，觸發(fā)器能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；第三，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，將自動返回穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)信號無關(guān)。例：樓道的路燈。二、用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.電路組成及工作原理暫穩(wěn)態(tài)是靠RC電路的充放電過程來維持的。由于圖示電路的RC電路接成微分電路形式，故該電路又稱為微分型單穩(wěn)46時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容態(tài)觸發(fā)器。(1)輸入信號UI為0時，電路處于穩(wěn)態(tài)。uI2=VDD,uO=UOL=0，uO1=UOH=VDD。(2)外加觸發(fā)信號，電路翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)uI產(chǎn)生正跳變時，uO1產(chǎn)生負(fù)跳變，經(jīng)過電容C耦合，使uI2產(chǎn)生負(fù)跳變，G2輸出uO產(chǎn)生正跳變；uO的正跳變反饋到61輸入端，從而導(dǎo)致如下正反饋過程："1t--i/oI?-- I--友＜?T使電路迅速變?yōu)镚1導(dǎo)通、G2截止的狀態(tài)，此時，電路處于uO1=UOL、uO=uO2=UOH的狀態(tài)。然而這一狀態(tài)是不能長久保持的，故稱為暫穩(wěn)態(tài)。(3)電容C充電，電路由暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)在暫穩(wěn)態(tài)期間，VDD經(jīng)R對C充電，使uI2上升。當(dāng)uI2上升達(dá)到G2的UTH時，電路會發(fā)生如下正反饋過程：充電—"以t~"QI一]t使電路迅速由暫穩(wěn)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)，uO1=UOH、uO=uO2=UOL。從暫穩(wěn)態(tài)自動返回穩(wěn)態(tài)之后，電容C將通過電阻R放電，使電容上的電壓恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)時的初始值。圖6-15圖6-15單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用集成門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雖然電路簡單，但輸出脈沖寬度的穩(wěn)定性較差，調(diào)節(jié)范圍小，而且觸發(fā)方式單一。因此實際應(yīng)用中常采用集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。1.輸入脈沖觸發(fā)方式上升沿觸發(fā)47

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配下降沿觸發(fā)時間分配2、TTL集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路74121的功能及其應(yīng)用74121是一種不可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它既可采用上升沿觸發(fā)，又可采用下降沿觸發(fā)，其內(nèi)部還設(shè)有定時電阻Rint（約為2kC）。三、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的主要應(yīng)用是整形、定時和延時。.脈沖延時如果需要延遲脈沖的觸發(fā)時間，可利用單穩(wěn)電路來實現(xiàn)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能夠產(chǎn)生一定寬度tw的矩形脈沖，利用這個脈沖去控制某一電路，則可使它在tw時間內(nèi)動作（或者不動作）?！? UJ—以A 金 二廠卜廠% F”1 hinnnnni課題二多諧振蕩器.多諧振蕩器沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。.通過電容的充電和放電，使兩個暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而產(chǎn)生自激振蕩，無需外觸發(fā)。.輸出周期性的矩形脈沖信號，由于含有豐富的諧波分量，故稱作多諧振蕩器。對稱式多諧振蕩器.電路組成由兩個TTL反相器經(jīng)電容交叉耦合而成。通常令C1=C2=C,R1=R2=RF。為了使靜態(tài)時反相器工作在轉(zhuǎn)折區(qū)，具有較強(qiáng)的放大能力，應(yīng)滿足ROFFVRFVRON的條件。48時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容2.工作原理假定接通電源后，由于某種原因使uI1有微小正跳變，則必然會引起如下的正反饋過程：?t-"ciJ一田之I t使uO1迅速跳變?yōu)榈碗娖?、uO2迅速跳變?yōu)楦唠娖?，電路進(jìn)入第一暫穩(wěn)態(tài)。此后，uO2的高電平對C1電容充電使uI2升高，電容C2放電使uI1降低。由于充電時間常數(shù)小于放電時間常數(shù)，所以充電速度較快，uI2首先引起如下的正反饋過程：W|2T I一W||IIWoit使uO2迅速跳變?yōu)榈碗娖?、uO1迅速跳變?yōu)楦唠娖?，電路進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)。此后，C1放電、C2充電，C2充電使uI1上升，會引起又一次正反饋過程，電路又回到第一暫穩(wěn)態(tài)。這樣，周而復(fù)始，電路不停地在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間振蕩，輸出端產(chǎn)生了矩形脈沖。矩形脈沖的振蕩周期為K1.4RFC當(dāng)取RF=1kQ、C=I00pF?100uF時，則該電路的振蕩頻率可在幾赫到幾兆赫的范圍內(nèi)變化。2、環(huán)形振蕩器最簡單的環(huán)形振蕩器如此周而復(fù)始，便產(chǎn)生了自激振蕩。振蕩周期：T=6tpd。49

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配wFftd―LT時間分配%,rtKLPLT⑻ (t>)RC環(huán)形振蕩器增加RC延遲環(huán)節(jié)，即可組成RC環(huán)形振蕩器電路。最簡單的環(huán)形振蕩器構(gòu)成十分簡單，但是并不實用。因為集成門電路的延遲時間tpd極短，而且振蕩周期不便調(diào)節(jié)。RS是限流電阻（保護(hù)G3）,通常選100Q左右出幼利用電容C的充放電，改變uI3的電平（因為RS很小,在分析時往往忽略它。）來控制G3周期性的導(dǎo)通和截止，在輸出端產(chǎn)生矩形脈沖。出幼圖6-24RC環(huán)形振蕩器的工作波形電路的振蕩周期為T^2.2RCR不能選得太大（一般1ka左右），否則電路不能正常振蕩。。6.4.3石英晶體振蕩器前面介紹的多諧振蕩器的一個共同特點就是振蕩頻率不穩(wěn)定，容易受溫度、電源電壓波動和RC參數(shù)誤差的影響。而在數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖信號常用作時鐘信號來控制和協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。因此，控制信號頻率不穩(wěn)定會直接影響到系統(tǒng)的工作，顯然，前面討論的多諧振蕩器是不能滿足要求的，必須采用頻率穩(wěn)定度很高的石英晶體多諧振蕩器。石英晶體具有很好的選頻特性。當(dāng)振蕩信號的頻率和石英晶體的固有諧振頻

率fo相同時，石英晶體呈現(xiàn)很低的阻抗，信號很容易通過，而其它頻率50

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配的信號則被衰減掉。時間分配因此，將石英晶體串接在多諧振蕩器的回路中就可組成石英晶體振蕩器，這時，振蕩頻率只取決于石英晶體的固有諧振頻率fo,而與RC無關(guān)。在對稱式多諧振蕩器的基礎(chǔ)上，串接一塊石英晶體，就可以構(gòu)成一個石英晶體振蕩器電路。該電路將產(chǎn)生穩(wěn)定度極高的矩形脈沖，其振蕩頻率由石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fo決定。石英晶體的阻抗頻率特性圖目前，家用電子鐘幾乎都采用具有石英晶體振蕩器的矩形波發(fā)生器。由于它的頻率穩(wěn)定度很高，所以走時很準(zhǔn)。通常選用振蕩頻率為32768Hz的石英晶體諧振器，因為32768=215,將32768HZ經(jīng)過15次二分頻，即可得到1HZ的時鐘脈沖作為計時標(biāo)準(zhǔn)。課題三 555定時器及其應(yīng)用555定時器及其應(yīng)用為數(shù)字一模擬混合集成電路?？僧a(chǎn)生精確的時間延遲和振蕩，內(nèi)部有3個5KR的電阻分壓器，故稱555。在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。1.電路組成：電阻分壓器電壓比較器 基本RS觸發(fā)器緩沖器圖6-28555定時器(a)原理圖(b)外引線排列圖圖6-28555定時器(a)原理圖(b)外引線排列圖51教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配(1)電阻分壓器時間分配由3個5kU的電阻R組成，為電壓比較器C1和C2提供基準(zhǔn)電壓。(2)電壓比較器C1和C2。當(dāng)U+>U—時，UC輸出高電平，反之則輸出低電平。CO為控制電壓輸入端。當(dāng)CO懸空時，UR1=2/3VCC,UR2=1/3VCCo當(dāng)CO=UCO時，UR1=UCO,UR2=1/2UCOTH稱為高觸發(fā)端，TR稱為低觸發(fā)端。(3)基本RS觸發(fā)器其置0和置1端為低電平有效觸發(fā)。R是低電平有效的復(fù)位輸入端。正常工作時，必須使R處于高電平。放電管TT是集電極開路的三極管。相當(dāng)于一個受控電子開關(guān)。輸出為0時，T導(dǎo)通，輸出為1時，T截止。(5)緩沖器緩沖器由G3和G4構(gòu)成，用于提高電路的負(fù)載能力。2.工作原理表6-2 555定時器的功能表輸入輸出THTRROUTTXX00導(dǎo)通10導(dǎo)通1不笠不變〈Uri<U^11截止TH接至反相輸入端，當(dāng)TH>UR1時，UC1輸出低電平，使觸發(fā)器置0,故稱為高觸發(fā)端(有效時置0)；TR接至同相輸入端，當(dāng)TRVUR2時，UC2輸出低電平，使觸發(fā)器置1,故稱為低觸發(fā)端(有效時置1)。6.5.2 555定時器的應(yīng)用舉例.構(gòu)成施密特觸發(fā)器思考：施密特觸發(fā)器的特點？回差特性：上升過程和下降過程有不同的轉(zhuǎn)換電平UT+和UT-o如何與555定時器發(fā)生聯(lián)系？內(nèi)部比較器有兩個不同的基準(zhǔn)電壓UR1和UR2o如果在UIC加上控制電壓，則可以改變電路的UT+和UT-o.構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器思路：外觸發(fā)一自動返回52時間分配時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容(1)得到負(fù)脈沖外觸發(fā)：使高觸發(fā)置0端TH有效一暫穩(wěn)態(tài)0自動返回：通過電容C的充放電使低觸發(fā)置1端TR有效一穩(wěn)態(tài)1(2)得到正脈沖外觸發(fā)：使低觸發(fā)置1端TR有效一暫穩(wěn)態(tài)1自動返回：通過電容C的充放電使高觸發(fā)置0端TH有效一穩(wěn)態(tài)0與10 555⑻㈤穩(wěn)態(tài)為0低觸發(fā)有效置1 自動高觸發(fā)返0T截止，C充電當(dāng)觸發(fā)脈沖uI為高電平時，VCC通過R對C充電，當(dāng)TH=UC22/3VCC時，高觸發(fā)端TH有效置0；此時，放電管導(dǎo)通，C放電，TH=UC=0。穩(wěn)態(tài)為0狀態(tài)。當(dāng)觸發(fā)脈沖/下降沿到來時，低觸發(fā)端亍醺效置1狀態(tài)，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài).工作原理：當(dāng)觸發(fā)脈沖UI為高電平時，VCC通過R對C充電，當(dāng)TH=UC22/3VCC時，高觸發(fā)端TH有效置0；此時，放電管導(dǎo)通，C放電，TH=UC=0。穩(wěn)態(tài)為0狀態(tài)。當(dāng)觸發(fā)脈沖UI下降沿到來時，低觸發(fā)端TR有效置1狀態(tài)，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。此時放電管T截止，VCC通過R對C充電。當(dāng)TH=UC22/3VCC時，使高觸發(fā)端TH有效，置0狀態(tài)，電路自動返回穩(wěn)態(tài)，此時放電管T導(dǎo)通。53

教學(xué)過程和內(nèi)容時間分配電路返回穩(wěn)態(tài)后，C通過導(dǎo)通的放電管T放電，使電路迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)。時間分配. 構(gòu)成多諧振蕩器設(shè)計思想：是無穩(wěn)態(tài)電路，兩個暫穩(wěn)態(tài)不斷地交替。利用放電管T作為一個受控電子開關(guān)，使電容充電、放電而改變TH=TR，則交替置0、置1。電容C充電電容C放電t充=(R1+R2)C工放=R2C振蕩器輸出脈沖uO的工作周期為：T^0.7(R1+2R2)C本章小結(jié)本章介紹了各種產(chǎn)生和變換矩形脈沖的電路。施密特觸發(fā)器有兩種穩(wěn)態(tài)，但狀態(tài)的維持與翻轉(zhuǎn)受輸入信號電平的控制，所以輸出脈沖的寬度是由輸入信號決定的。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個穩(wěn)態(tài)，在外加觸發(fā)脈沖作用下，能夠從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)。但暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間取決于電路內(nèi)部的元件參數(shù)，與輸入信號無關(guān)。因此，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以用于產(chǎn)生脈寬固定的矩形脈沖波形。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。兩個暫穩(wěn)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，是由電路內(nèi)部電容的充、放電作用自動進(jìn)行的，所以它不需要外加觸發(fā)信號，只要接通電源就能自動產(chǎn)生矩形脈沖信號。555定時器是一種用途很廣的集成電路，除了能構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器以外，還可以接成各種應(yīng)用電路。讀者可參閱有關(guān)書籍自行設(shè)計出所需的電路。小結(jié)1、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路組成、原理、特性、應(yīng)用2、多諧振蕩器電路組成、原理、特性、應(yīng)用3、555定時器電路組成、原理、特性及其應(yīng)用3min作業(yè)習(xí)題冊2min課后基本能理解單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路、多諧振蕩器電路、555定時器電路組成、教學(xué)原理、特性、應(yīng)用回顧54

理論課授課教案課題：D/A課題：D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換75min課程名稱脈沖與數(shù)字電路第六單元：數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換課題：D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換審批簽字授課時間2012授課班級2011級中級電工班計劃課時2實用課時教學(xué)目的與要求1、了解0/人轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換基本原理、特點教學(xué)重點與難點電路組成、原理、特性授課類型工田、人、田「 々石甘底、田.「 教學(xué) 講授法口理論課口 多媒體課件口 、4萬法教具掛圖口模型口實物口電教設(shè)備口多媒體設(shè)備口參考資料復(fù)習(xí)提問脈沖信號的產(chǎn)生與變換、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、555定時器的特性及應(yīng)用。 5mibn以?一工口工n>… 時間分配教學(xué)過程和內(nèi)容模擬量：溫度、濕度、壓力、流量、速度等。從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換(簡稱A/D轉(zhuǎn)換)，實現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的