专题十六 数字电路基础与晶体管开关电路（课件）-山东省职教高考《汽车电工电子基础》（高教版）专题复习讲练测

专题十六.数字电路基础与晶体管开关电路 《汽车电工电子基础》(高教社) 专题复习讲练测 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 一.考纲/教学要求 二.知识点梳理和重点概念复习 三.习题讲解 四.高考链接 五.内容归纳小结 目录 考纲/教学要求 一 常见考点： 1. 数字与模拟电路的区别与联系 2.基本数字逻辑门（与门AND、或门OR、非门NOT、与非门NAND、或非门NOR、异或门XOR和同或门XNOR）的符号、功能和真值表 3.组合逻辑电路与时序逻辑电路的区别 4.常用数字电路编码系统，包括二进制、十进制、十六进制、二进制编码的十进制数（BCD）等 5.逻辑门电路的简化方法，包括基尔霍夫定律、德摩根定律、布尔代数等 6.常见组合逻辑电路的设计与分析，例如加法器、减法器、编码器、译码器、多路选择器和数据选择器 7.触发器的种类及其特性（SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等） 8.计数器的分类（同步计数器、异步计数器）、工作原理及其应用 9.移位寄存器的类型和工作模式（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出） 考纲/教学要求 一 常见考点： 10.晶体管的工作原理及其作为开关时的特性 11.晶体管开关电路的设计参数，如饱和电压、饱和电流、截止电压等 12.NPN和PNP类型晶体管开关电路的工作模式和驱动方式 13.晶体管作为开关时的截止、饱和和放大区特性 14.推挽（或称为互补对称）输出级的工作原理和应用 15.电阻-晶体管逻辑（RTL）、二极管-晶体管逻辑（DTL）、晶体管-晶体管逻辑（TTL）和互补 16.金属氧化物半导体（CMOS）逻辑的开关特性 17.上拉和下拉电阻的作用和计算 18.晶体管开关电路的反应时间参数，包括上升时间、下降时间、延迟时间等 19.晶体管驱动大电流负载的策略，如达林顿对配置、功率晶体管的应用等 考纲/教学要求 一 考试要求： 1.理解数字电路的工作原理和特点，并能够和模拟电路进行对比。 2.掌握基本数字逻辑门的符号、真值表和逻辑功能，理解它们的构造和工作原理。 3.理解组合逻辑电路与时序逻辑电路的定义、特性和应用场景。 4.理解计数器和移位寄存器的工作原理，并能够解释它们在数字电路中的应用。 5.熟悉数字电路的测试和故障分析方法。 6.理解晶体管的工作原理，特别是做开关时的截止和饱和状态。 7.熟悉不同逻辑门电路的开关特性及其应用场景，如RTL、DTL、TTL和CMOS。 考纲/教学要求 一 易考题型： 选择题：通常会涉及识别逻辑门符号、逻辑运算的结果，和编码方式的识别等。计算题：提供MAG焊参数，计算焊接时间或焊接速度。 填空题：这类题目要求学生填写逻辑表达式、真值表或者转换不同的编码系统。 简答题：要求解释工作原理、描述电路功能或分析电路配置。 计算题：要求计算设计相关晶体管参数或对给定要求的场景设计晶体管开关电路。 考纲/教学要求 一 知识点思维导图 知识点梳理 二 知识点梳理： 1. 在数字电路中,信号电压和电流是脉冲的。脉冲是一种跃变信号,并且持续时间短暂。图8-1所示是最常见的矩形波和尖顶波。实际波形并不像图 8-1 那样理想,如图 8-2 所示。 知识点梳理 二 知识点梳理： 2.下面以图 8-2 的矩形波为例,说明脉冲信号波形的一些参数 (1)脉冲幅度 A:脉冲信号变化的最大值。 (2)脉冲上升沿 t,:从脉冲幅度的 10%上升到 90%所需的时间(3)脉冲下降沿 t;: 从脉冲幅度的 90%下降到 10%所需的时间。 (4)脉冲宽度 t:从上升沿幅度的 50%到下降沿幅度的 50%所需的时间。 (5) 脉冲周期 T:周期性脉冲信号相邻两个上升沿或下降沿的脉冲幅度的 10%两点之间的时间间隔。 (6)脉冲频率: 单位时间的脉冲个数f=1/T。 知识点梳理 二 知识点梳理： 在数字电路中,通常是根据脉冲信号的有无、个数、宽度和频率来进行工作的,所以抗干扰能力强,准确度高。 此外脉冲信号还有正和负之分。如果脉冲跃变后的值比初始值高,则为正脉冲,如图 8-3a所示;反之,则为负脉冲,如图 8-3b 所示。 知识点梳理 二 知识点梳理： 3.二极管具有单向导电性,利用这一特性可将二极管当作一个开关,如图 8-4 所示。 知识点梳理 二 知识点梳理： 图 8-4a 中,扳动开关,可使小电灯亮或灭。而在图 8-4b 中,二极管处于正向偏置,小电灯亮;在图 8-4c 中,二极管处于反向偏置,此时小电灯灭。即二极管正向偏置时相当于开关闭合;二极管反向偏置时相当于开关断开。由此可见二极管具有开关特性。二极管开关只能近似于理想开关.二极管开关具有动作时间短、使用频率高、无触点等优点。 4.晶体管具有饱和、放大、截止三种工作状