鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：高紅巖《基礎(chǔ)技能訓(xùn)練》課程武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院高紅巖電子基礎(chǔ)技能訓(xùn)練目錄CONTENTS03常用工具的使用02常用電子元器件04放大電路的應(yīng)用05門電路的應(yīng)用06555定時器的應(yīng)用07計數(shù)器的應(yīng)用08寄存器的應(yīng)用09譯碼器的應(yīng)用01電子基礎(chǔ)知識電信號一、電信號的定義二、模擬信號與數(shù)字信號三、電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用電信號電信號一、電信號的定義1.信號（1）信號是反映信息的物理量，如溫度、壓力、流量，聲音等。（2）信息需要借助于某些物理量（如聲、光、電）的變化來表示和傳遞。

2.電信號（1）由于非電物理量可以轉(zhuǎn)換成電信號，而且電信號容易傳送和控制，因此其成為應(yīng)用最為廣泛的信號。（2）電信號常常表示為隨時間變化的電壓u(t)或電流i(t)。模擬信號數(shù)字信號HULmaxUHmin電信號二、模擬信號與數(shù)字信號1.模擬信號:在時間和數(shù)值上均具有連續(xù)性，即在任意時刻有確定的函數(shù)值u或i，并且u或i的幅度是連續(xù)取值。2.數(shù)字信號:在時間和數(shù)值上均具有離散性，同時具有雙值性。傳感器放大A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字電路（CPU）D/A轉(zhuǎn)換器功率放大執(zhí)行機(jī)構(gòu)測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.模擬信號與數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換：電信號4.模擬電路

處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。包括如下電路：a.放大電路主要完成信號的電壓、電流或功率放大。b.運算電路主要完成信號的加、減、乘、除、積分、微分、對數(shù)和指數(shù)等運算；c.信號發(fā)生電路主要用于產(chǎn)生正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波等；d.濾波電路用于保留信號中的有用頻率成分，抑制其它頻率成分的信號通過；e.直流電源是將工頻交流電轉(zhuǎn)換成不同輸出電壓和電流的直流電。電信號5.數(shù)字電路

處理數(shù)字信號的電子電路稱為數(shù)字電路。數(shù)字電路主要研究數(shù)字信號的存儲、變換、測量等，其包括門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲器、可編程邏輯器件、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。6.模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別在模擬電路中晶體管工作在放大區(qū)，在數(shù)字電路中晶體管工作在飽和區(qū)或截止區(qū)，工作在開關(guān)狀態(tài)；數(shù)字電路體積小、便于集成；模擬電路抗干擾能力較弱，數(shù)字電路抗干擾能力較強(qiáng)。電信號1.電子技術(shù)的發(fā)展

電子技術(shù)是研究電子器件和電子電路工作原理及其應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。電子技術(shù)是19世紀(jì)末、20世紀(jì)初發(fā)展起來的具有劃時代意義的新興技術(shù)；電子技術(shù)與其他技術(shù)的交叉融合，產(chǎn)生了一系列新興學(xué)科。

電子器件經(jīng)歷了第一代電子管，第二代半導(dǎo)體晶體管和第三代集成電路；目前集成電路的發(fā)展日新月異，代表了電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。電子器件與電阻器、電感器、電容器、變壓器、開關(guān)等元件連接起來所組成的電路稱為電子電路。

電子信息系統(tǒng)一、電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

第一代電子管是在1904年英國人弗萊明發(fā)明的真空二極管的基礎(chǔ)上，由美國人德福雷斯特發(fā)明的。

電子管是在真空的玻璃泡中放入燈絲和電極密封制成。燈絲加熱后可以發(fā)射電子，電極加上電壓，就可以對電子的運動產(chǎn)生控制作用。圖1電子管(真空管)電子信息系統(tǒng)

第二代半導(dǎo)體晶體管是1947年在美國的貝爾實驗室由Shockley(肖克利)、Bardeen(布拉頓)、Brattain(巴丁)發(fā)明的。

晶體管與電子管相比，具有體積小、壽命長、耗電少等優(yōu)點，因此得到廣泛應(yīng)用。

電子信息系統(tǒng)圖21947年發(fā)明的點接觸型晶體管圖3半導(dǎo)體二極管圖4半導(dǎo)體晶體管電子信息系統(tǒng)

第三代集成電路是1958年由美國德克薩斯公司發(fā)明。它將許多晶體管、電阻、電容等元件制作在同一塊硅晶片上。

集成電路的發(fā)展經(jīng)歷了小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)。

第一片集成電路只有4只晶體管，而1997年有40億只晶體管。科學(xué)家預(yù)測，集成度按10倍/6年的速度增長。

集成電路的出現(xiàn)，使電子技術(shù)向著微小型化、智能化、高精度、高靈敏度、高功率方向發(fā)展。電子信息系統(tǒng)圖5集成芯片2.電子技術(shù)的應(yīng)用

目前電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，例如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域。（1）工業(yè)領(lǐng)域

數(shù)控機(jī)床、線切割機(jī)、高頻爐、產(chǎn)品分裝、自動倉庫等自動化生產(chǎn)線、自動控制裝置、自動測試裝置。抓舉機(jī)器人爬壁機(jī)器人電信號控溫控濕塑料大棚（2）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)電信號高速鐵路列車（3）交通運輸領(lǐng)域汽車?yán)走_(dá)列車駕駛室汽車數(shù)字化儀表