模拟电路与数字电路

模拟电路与数字电路（精选9篇）

篇1：模拟电路与数字电路

模拟电路处理的事连续变化的数据，是电路的基础

数字电路是把模拟电路简单化，数据离散化

模拟电路模拟电路（Analog Circuit）：处理模拟信号的电子电路 模拟信号：时间和幅度都连续的信号（连续的含义是在某以取值范围那可以取无穷多个数值）。模拟电路:

电路中的元件(器件)动作方式属于线性变化的电路。通常著重的是放大倍率, 讯杂比, 工作频率等问题。常见如:变压电路, 放大器电路, 都是属于仿真电路。亦称为类比电路。比如你听收音机、看电视、打电话的时候从喇叭里听到的语音信号）的电路。相对应的是数字电路。但模拟电路是数字电路的基础，数字电路的器件都是模拟电路组成的.数字电路:

用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能.数字电路学完了你会知道诸如组合逻辑(与门。非门，与非，或非，与或非，同或，异或的组合)，寄存器，计数器，编码器，译码器，顺序信号发生器等等和数字信号处理相关的电路和原理。模拟电路学了可以知道诸如：二极管电路，晶体管放大电路，场效应管放大电路，以及相关的反馈，频率响应，放大倍数，输入输出电路，共模抑制比等特性。在今后的学习或工作中，诸如芯片的外围电路设计基本上离不开模拟电路和数字电路。如给芯片供电的电源是模拟电路，用cpld对IO的分配属于数字电路，振荡电路属于模拟电路，信号的AD采样属于数字电路……

篇2：模拟电路与数字电路

对于模拟电路大家都觉得比较难，确实模拟电路数字电路在计算机专业中的学分比重比较大，内容比较多，理解起来比较困难，但是我们却不能对他放松警惕，我们不要再模拟数字的文章中搞运，要将它们把握在手心中玩弄。做到这点就要在学习中学会翻身。

先让我来说说我的学习方法吧！我这个学期报了模拟数字电路的辅导班，这样大家可能觉得我学习起来会比较轻松，其实不然，我没有好好学，其中有一些傲气在里面，总觉得中专的时候学过（3年前），自己就了不起了，而且我是一个爱睡懒觉的人，早上6点起床，做一个小时的公交车去上学，我真受不了，除了打瞌睡根本就没有学到知识。所以上到一半我就放弃了。

我觉得要是学好它，至少懂一些的话，最好是先把书看1到3遍，并且做过课后习题。但不是说没有看过3遍就不能过这门课程，现在就由我来带领大家复习一下，告诉你模拟数字考试不难。

我就对模拟电路考试的80分题做一下概括性的总结。因为模拟电和数字电路的图和公式比较多，限于时间的紧迫我只说明书中的位置，所以这里要求大家能够独自找到书中的内容，并做进一步的了解。

大题总结：

模拟部分

一、非单一参数的交流电路（5分，一道选择，一道大题）

通过上面2个图我就总结出，非单一参数电路的基本特性，如果个组件串联，那么他们的电流就是相同的，而电压呢？因为根据单一参数的交流通路可知，电感的电压超前点流90度，电容的电压邂逅点流90度，因此如图a的坐标轴可以知道各个元件之间的关系，然后根据这个公式，就可以求出每个点流、点压、电阻、阻抗得值来（有些条件是给定的）。对于并联电路同理可知。

提出几个注意的地方：

1、并联电路电压固定，串联电路电流固定

2、当Xl>Xc时，成感性；Xl

3、有功功率的求法。

二、戴维南定理的应用（8分）

对于这个是第二章的重点，具体的内容请大家自己看书吧！做几道题就全明白了。掌握的内容是：

1、负载开路后的两端电压（选择会有一个求电位的题：1分）

2、等效电阻的求法，电流源开了，电压源短路（选择会有一道求等效电阻的`题：1分）

3、会画等效电路

三、单管放大电路

这里提出3个重点：（具体内容看第5章）

1、共发射极交流放大电路，p91页；

2、分压式偏置共射极放大电路，p102页；

3、共集电极放大电路（设计输出器），p104页。

对于这三个放大电路的静态工作点，和Au、ro和ri的求法一定要会。不要混淆，主要是掌握各个的微变等效电路和支流通路的画法，然后进行总结，看看你对他有什么见解，提示：最好搞明白他们的关系是怎么出来的，这样记忆会比较容易。

四、集成运放（12分，两道题）

对于这12芬我觉得是最容易的了，这是第7章的内容，见意大家把书上各个电路的放大公式记下来，然后就没问题了。

基本的就4个：

1、反相输入比例运算；

2、同相输入比例运算；

3、积分运算电路；

4、电压比较器（知道什么是参考电压）。

这是我认为最基本的4个，其它的可以是他们的结合，还有加入稳压管和二极管的电路需要大家进行分析。

五、用卡诺图化检逻辑函数（4分）

没什么可说的，不会就不要考了。提出一点注意，就是四个角有1的直可以画成一个大圈。

六、对于放大电路的分析（4分）

这个基本上都比较容易，有这样的可能：

1、没有偏置电阻，也就是说Ib=0，没有电流。

2、没有输出电压，可能被电容短路掉。

数字部分

七、组合逻辑电路的分析（4-8分）

这是第三章的内容，主要是知道分析电路的步骤，会设计简单的逻辑电路，不要忘记对逻辑表达式进行画简，要求会写出电路的真值表，基本就没什么问题了。

八、写出ROM阵列逻辑和PLA阵列逻辑的函数表达式（4分）

这个容易，知道概念就成了，没问题的，书上p308和310页。

九、分析时序电路（8分）

这可是数字电路的重头戏，其实也没什么可说的，就是要把那4中基本触发器记下来，特征方程不要忘记（选择题有一道，填空一道，2分），然后知道分析的步骤，一步一步来，就ok了。

对于各个小题的补充：

有几个选择题我已在上边的内容中提到了，就不再重复了。还有几个一定会考的我说一下：

1、555定时器；

2、OCL互补对称电路；

好了基本就这些吧，总共80分的题，要是把握住了，模拟电路数字电路你说难么?

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篇3：模拟电路与数字电路课程改革探讨

一、项目引领任务驱动的教学方法

项目引领任务驱动的教学模式是指把教学内容划分为若干项目, 一个项目就是一个电路成品。项目又分解为若干任务, 学生根据教师所给出的项目任务及具体要求, 通过自己的学习讨论研究进行设计和解答, 整个过程, 学生自发的学习理论知识同时思考理论知识在实践中的应用。教师作为引导者, 引导学生学习理论并帮助解决学生在学习过程中遇到的问题。通过完成任务学习教学内容, 从而培养学生分析问题、解决问题的能力。这种教学模式颠覆了以往的教师讲授为主的传统教学, 而是以学生为主体, 教师为引导者, 根据学生的学习情况辅助学生学习, 引导学生在实践中学习知识。所以这种教学模式对教学内容的安排和实施过程要求较高。

二、实施步骤

(一) 设计项目

如何设计项目是教师思考的重要内容。需要打乱教材的教学内容顺序并进行重组, 把它们划分成若干个项目。设计的项目要包括若干知识点, 最好可以形成一个成品电路, 让学生在实践中学习理论知识, 知道学习了这些内容可以做什么, 提高学习兴趣。

(二) 分解任务

学生拿到项目可能不知道如何做、从哪里入手, 所以把项目分解为若干任务并给出具体要求, 让学生带着任务学习内容, 任务完成了, 项目成果也就知道怎么做了。而在让学生做之前要先做一些准备工作。我们先把学生分成若干小组, 每组五人左右。在上课前一周把项目任务和学习资料发给学生, 内容包括教材课件、相关视频资料, 让学生自己先自主学习和小组讨论, 给出一个初步的项目实施方案。

(三) 完成项目

项目引领任务驱动的教学方法在实施过程中遇到许多问题, 比如:如何分配课上、课外内容?如何让学生课前学习、课中交流讨论、课后实践?如何有效的监控每个学生都在做?项目完成后是否每个学生都理解?针对这些问题我们做了以下工作:在课上教师先举应用实例引入课题, 并针对学生集中的理解重难点进行讲解, 然后引导学生对遇到的问题进行讨论, 引导学生自主解决问题。由于课上时间的限制, 我们课后时间开通网上交流, 学生可以跟教师线上交流讨论。为了增加实践, 开放实验室并在特定时间对学生进行指导, 让学生有更多地时间根据自己小组设计的电路做出实物。由于学生刚接触元器件, 不知道如何选择元器件, 所以教师可以先讲清楚为什么选择这个元件, 然后直接让学生应用。许多学生对于理论学习是感到很枯燥的, 喜欢动手来做。在实践中遇到问题, 可以理论分析解决, 再回到实践中检验。这个过程加深了学生对理论的理解。

(四) 项目成果展示

设置项目成果展示环节。由教师随意抽取项目组任一成员来讲解项目过程, 内容包括开始如何准备, 过程中遇到哪些问题?如何解决这些问题?如何完成项目?在做项目过程中运用到哪些知识点解决问题?项目完成情况如何?并展示小组做出的电路实物, 如果没有做出电路实物, 要讲出为什么?如果电路做出, 对电路参数进行测试。

(五) 小结

对项目完成情况进行总结。要完成一个实际电路可能遇到许多问题, 教师对学生遇到的问题进行讲解, 让学生在下次遇到同样问题时知道如何应对, 并对项目中运用到的知识点进行归纳总结。完成同一个项目可能有几种实施方案, 对其进行比较讲解。

三、结束语

《模拟电路与数字电路》这门课是学习硬件实践性强的课程。项目引领任务导向的教学模式把教师由教授者变为引导者, 引导学生学习讨论。学生由被动接受者变为主体, 自主学习。这种教学模式不仅有理论学习, 还有实践过程, 对喜欢动手连接电路的同学成绩的提高尤其明显。有些同学对理论推导接受能力较差, 可以先通过电路测试得到同样结论。比如基本放大电路中参数, 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻可以通过测量实际电路的输出端和输入端得到, 也可以理论计算。在实践的同时来分析电路, 这样学生更容易接受。

摘要：本文根据专业培养要求对《模拟电路与数字电路》进行课程改革, 引入项目引领任务驱动的教学方法并详细介绍了其实施过程。

关键词：模拟电路与数字电路,项目引领,任务驱动

参考文献

[1]叶琼茹.任务驱动、项目导向法在《电工电子学》的应用[J].黎明职业大学学报, 2010, 12 (4) .

[2]张友能等.虚拟“工厂环境”下的高职“模拟电子技术”教改探索[J].通化师范学院学报.2014.8 (4) .

篇4：模拟电路实验教学改革与探索

[关键词]实验教学理念 实验教学改革 实验教学内容

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）06-0078-02

一、引言

实验教学是将理论知识和实践活动、间接经验和直接经验相结合的一个重要教学环节，是培养学生动手能力、创新能力和独立工作能力的基地，是高等学校教学工作的重要组成部分，有着理论教学不可替代的重要作用。模拟电路是通信工程、电子科学技术、自动控制等专业的一门重要基础课程，理论抽象却具有较强的可操作性，在模拟电路教学过程中必须坚持理论教学与实验教学并重的原则，这样才可以激发学生的学习兴趣，加深学生对理论知识的理解，拓宽学生的创新思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。

二、模拟电路实验教学现状

实验课上，指导教师事无巨细地讲解，导致学生逐渐变得懒散，被动地按照教师的讲解进行操作，遇到问题时不去积极思考，而是急于让教师帮忙解决，有些学生甚至还没完成实验任务就草草了事，课下也不认真书写实验报告。这样的实验教学模式使模拟电路实验教学仅仅流于形式。

三、改变实验教学理念，确定模拟电路实验教学改革的基本目标

要对模拟电路实验教学进行改革，就必须要改变传统的实验教学理念。建立以学生为主体、教师为主导，实验教学与理论教学并重，以培养学生的实践能力、创新能力、探索精神、科学素养为目标的实验教学新理念。

模拟电路实验教学改革的基本目标是激发学生学习兴趣，加深和巩固学生对理论知识的理解;提高学生独立动手、发现问题、解决问题的能力;培养团结协作、勇于创新的能力，为学生后续课程的学习以及今后的发展搭建素质平台。

四、模拟电路实验教学改革与探索

加强实验教学并不忽视“理论”，学生能力、素质的培养都离不开实验教学。长期以来，模拟电路实验教学一直得不到重视，实验教学只是依附于理论教学，实验教学存在教学内容陈旧、教学课时严重不足、师资队伍薄弱、实验器材缺乏等众多问题。对模拟电路实验教学进行改革迫在眉睫，应从以下几个方面来进行。

（一）实验教学要单独设课

依附于理论教学的实验教学课时是严重不足的，只有对实验教学单独设课，才能保证学生拥有充足的时间去准备，在调试过程中发现问题、解决问题。在实验课时充足的前提下，可请实验效果调试比较好的小组进行现场演示，指导教师和其他学生针对实验过程中经常出现的一些问题进行提问，演示小组的成员给以详细的回答。这样不但能调动学生积极性，而且还能让少数不能完成实验任务的学生从讲解过程中获利。

（二）实验成绩要单独计分、多元化评定

实验成绩要单独计分，实验准备及实验操作可体现学生独立动手的能力，实验效果可体现学生分析问题、解决问题的能力，实验报告可体现学生总结问题的能力，实验成绩要按比例来评出。最后，任课教师再根据学生的期末笔试成绩和实验成绩按照80%、20%的比例给学生打出模拟电路课程的最终成绩。

（三）优化实验教学内容

1.保留部分基础验证性实验

开设基础验证性实验的目的是为了让学生加深对理论知识的理解，掌握测量仪器的使用及基本电子线路的连接方法，使学生逐步形成独立动手、发现问题、解决问题的能力。基础验证性实验是完成设计性、综合性实验的基础，是不可缺少的。

2.由简单到复杂，分阶段、循序渐进地增加设计性、综合性实验

在模拟电路实验教学过程中，可根据理论教学进度将相关的设计性实验穿插到实验教学中，由简单到复杂，分阶段、循序渐进地进行，逐步拓宽学生的设计思路。在完成几个验证性、设计性实验后，可穿插一次综合性实验。综合性实验有助于学生掌握模拟电路课程中相关知识点间的内在联系，使学生学会将一门或多门相关课程有效地衔接起来，提高学生的综合素质。

3.引入现代教育技术，辅助实验教学

（1）借助计算机，辅助实验预习

实验预习是实验教学过程中不可缺少的重要环节。学生可借助计算机阅读电子版的实验讲义，在预习过程中遇到不懂的问题随时在网络上查询相关资料进行解决，为动手做实验奠定良好的基础。

（2）引入现代教育技术，辅助实验讲授

实验讲授是实验教学过程中的必要环节，将现代教育技术手段应用于实验教学中，既可以以其特有的功能和优势，为学生提供多样化的外部刺激和丰富的学习资源，又可以为学生提供多种参与机会，充分发挥学生的主体作用。

（3）借助仿真软件，分析实验结果

实验数据的准确性、图像分析的科学性是衡量实验好坏的标准，借助一些常用的仿真软件，既能对实验电路进行仿真，又可以用来处理实验数据、分析实验结果，不仅节约时间，而且还能使实验结果分析更科学、更准确。

（4）借助计算机，书写、批改实验报告

只要为计算机装入标准的实验报告书写格式和处理软件，学生就可在较短的时间内写出规范的实验报告。课代表将所有学生的实验报告汇总后发送给指导教师，指导教师对实验报告进行批改后，再反馈给学生，学生通过计算机或移动终端就能方便地查看自己的实验报告成绩。这样既可以提高模拟电路实验成绩的透明度，又可以提高学生对实验教学的重视程度。

（5）借助仿真软件，解决实验器材缺乏问题

由于实验器材缺乏，一些较复杂的实验无法在实验课上完成，而仿真软件恰能弥补这种缺憾。仿真软件借助计算机建立电子工作平台，包含有直观的图形界面、丰富的元件库、功能强大的虚拟仪器，使实验内容不再受到硬件条件的限制。

（四）实验室实行开放式管理

1.实验室开放时间要灵活

在不影响正常实验教学的前提下，学生可根据自己的课余时间提前预约。相关教师根据学生的预约情况进行适当的辅导、答疑。

2.实验室开放内容要多层次化

实验室开放内容分成三个层次：第一层次，针对低年级学生，内容主要是一些必选的模拟电路基础性实验;第二层次，针对高年级学生，内容主要是一些设计性和综合性电路实验;第三层次，主要针对参与课程设计、创新实践、电子技术竞赛、毕业设计等活动的学生，内容主要是一些创新性的实验。

3.建立一支专业的实验教师队伍

在实验室开放式管理中，针对不同层次的学生、不同的实验内容配备相应的指导教师给学生进行适当的辅导、答疑。尤其是对于第三层次的创新性实验，要给学生提供专用的实验场所、专业的科研设备、充足的实验耗材，由专项的实验教师进行指导。加强实验教师队伍建设，引进先进技术，定期将科研专家、企业高级技术员请进课堂，和指导教师、学生进行面对面交流，以让教师、学生充分了解现代社会对人才培养的需求，为社会培养适用性的人才。

四、结束语

对模拟电路实验教学进行改革，既能激发学生学习模拟电路这门课程的兴趣，又能充分调动学生学习的积极性和主动性;既能有效地提高学生独立动手、分析问题、解决问题的能力，又能让学生在解决问题的过程中养成团结协作、碶而不舍、勇于克服困难的精神，为学生后续课程的学习以及今后的发展搭建素质平台。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张坤，张子才，陈义.模拟电路实验教学改革探索[J].实验室科学，2008（1）：58-60.

[2] 黄扬帆，甘平，颜芳.加强实验教学管理的探索与实践[J].实验室科学，2009（1）：129-131.

[3] 王其军，吕栋梁，钟烨，等.深化实验教学改革，提高育人质量[J].实验室研究与探索，2013（11）：131-132.

[4] 马传峰.实验教学改革的探索与思考[J].实验室研究与探索，2012（9）：89-91.

[5] 王香婷，刘涛，张晓春，徐瑞东.电工技术与电子技术实验教学改革[J].实验技术与管理，2013（4）：112-114.

[6] 逯家辉，孟庆繁，陈亚光，等.现代教育技术在实验教学中的应用[J].实验室研究与探索，2004（11）：67-69.

[7] 钟桂辉，刘曙光，鞠权赫，等.浅谈开放实验室的体系建设[J].实验室研究与探索，2012（8）：147-150.

[8] 朱春玲，李梅，冯静，王君，陈玉金.基于培养创新型应用人才的实验教学改革[J].大学教育，2014（12）：19-20.

[9] 梁桂英，刘俊景.开放式实验教学改革的实践与研究[J].实验科学与技术，2012（3）：63-64.

[责任编辑：覃侣冰]

[收稿时间]2014-12-20

[基金项目]山东师范大学校级教学改革项目：模拟电路实验教学改革与研究（项目编号：14syjg302134）。

篇5：模拟电路与数字电路

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》

一、资料介绍

1.适用专业

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》适用于报考2013年浙江大学理学部(理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学、无线电物理）、信息与电子工程学系(物理电子学、电路与系统、微电子学与固体电子学、电磁场与微波技术、电子与通信工程(专业学位)、集成电路工程(专业学位)）、电气工程学院（电路与系统）、生物医学工程与仪器科学学院（生物医学工程、生物医学工程(专业学位)）专业及其各个研究方向的全国各地所有统考考生。

2.资料来源

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》是根据才志教育多年专业课考研成功辅导经验，由才志教育和浙江大学考研研究中心组织相关信号系统与数字电路老师在严格按照最新浙江大学官方指定参考书目和浙江大学最新内部考研资讯并参考相关内部材料和题库的基础上，强强联合、合作编写的针对2013年浙江大学信号系统与数字电路专业课考研统考考生的精品考研专业课辅导材料。

3.价值说明

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》严格按照指定书目和历年考题风格以及浙江大学相关内部材料进行编写，具有高度仿真、难度中上、全面解析、总结考试中心命题变化等特点，已经成为所有备考2013年浙江大学理学部七个专业、信息与电子工程学系六个专业、电气工程学院一个专业、生物医学工程与仪器科学学院两个专业，硕士研究生入学考试的考生在最后冲刺阶段人手必备、不可或缺的专业课复习辅导精品材料。

（1）高度仿真

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》是相关信号系统与数字电路老师在严格按照最新浙江大学官方指定参考书目和浙江大学最新内部考研资讯的基础上，全面分析总结考试中心历年考题风格、命题趋势及变化而倾力编写的精品考研专业课辅导材料，保障了模拟试卷的高品质及准确性预测，其真实性让您能提前感受考场。

（2）难度中上

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》中的五套卷比真题难度略为偏高，目的让考生查缺补漏，进行模拟实战训练，最后梳理考点，检验自己的复习成果。

（3）全面解析

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》对每一道题进行了全面的解析，内容详实可靠，重点突出，可以促使考生更好的进行复习。

（4）总结考试中心命题变化

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》是信号系统与数字电路相关老师严格依据2013年考研最新指定参考书目和浙江大学最新内部考研资讯的基础上，全面分析总结考试中心历年考题风格、命题趋势及完全遵循初试指定书的章节编排下完成的。专业课复习后期，做一下模拟试卷，测试自身的复习水平是很有必要的。有些题目也将可能出现在2013年硕士入学考试试题中，具有很高的价值性。五套模拟试卷既保证了实用性，也凸显了其价值性。

4.内容简介

《2013浙江大学信号系统与数字电路考研模拟五套卷与答案解析》完全遵循指定书目和历年考题风格以及相关内部材料进行编写，共有五套模拟试卷及其详细答案解析，具有高度仿真、难度中上、全面解析、总结考试中心命题变化等特点。

资料来源：惟学浙大考研网

篇6：数字电路与逻辑设计教学大纲

适用专业：通信工程、信息工程、自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化 课程类别：专业基础课 先修课程：电路原理 总 学 时：66 学

分：3 考核方式：考试

一、课程的性质与任务

本课程是信息工程、通信工程、自动化、测控技术与仪器和电气工程及其自动化专业学生必修的技术基础课程，是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑和数字系统的基础知识、基本分析方法和设计方法，培养使用标准逻辑器件的能力，初步了解可编程器件的知识，为深入学习后续课程和从事数字技术实际工作打下良好基础。

二、课程内容、基本要求与学时分配

1、绪论（2学时）

了解数字信号与模拟信号的定义与区别； 掌握各种数制间的转换； 了解常用的各种码制； 了解数字电路的分类；

2、逻辑函数及其化简（6学时）掌握布尔代数的运算规则；

掌握逻辑变量与逻辑函数的表示方法； 掌握逻辑函数的公式法化简法；

掌握卡诺图的绘制方法和用图解法化简逻辑函数；

3、集成逻辑门（6学时）

了解晶体管的开关特性；

了解TTL集成逻辑门的外部特性； 了解CMOS集成逻辑门的外部特性；

4、组合逻辑电路（8学时）掌握组合逻辑电路的分析方法；

掌握用逻辑门电路设计组合逻辑电路的方法； 掌握用中规模集成电路设计组合逻辑电路的方法； 了解组合逻辑电路的冒险现象；

5、触发器（8学时）

掌握各类触发器的特征方程和功能描述方法； 掌握基本触发器和钟控触发器的工作原理； 了解主从触发器和边沿触发器的工作原理；

6、时序逻辑电路（8学时）

掌握同步、异步时序逻辑电路的分析方法； 了解常用集成时序逻辑器件的使用方法；

掌握用小规模IC器件和中规模IC器件设计同步时序逻辑电路的方法； 了解异步时序逻辑电路的设计方法。

7、半导体存储器（2学时）

了解随机存取存储器和只读存储器的工作原理； 掌握随机存储器的扩展方法；

了解用只读存储器设计组合逻辑函数的方法；

8、可编程逻辑器件及其应用（2学时）

初步了解可编程逻辑阵列、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）、现场可编程门阵列（FPGA）的结构特点和工作原理

9、脉冲单元电路（2学时）了解自激多谐振荡器的工作原理； 了解单稳触发器的功能；

了解555时基电路的结构特点和应用；

10、模数转换器和数模转换器（4学时）了解数模转换器和模数转换器的基本原理； 了解常用数模转换器和模数转换器的特性

本课程的理论教学时数为48学时，2.5学分。

三、课程的其他教学环节

本课程安排有实验教学环节18学时，0.5学分。

四、参考教材

1、《数字电子技术》庞学民主编 清华大学出版社 2005年

2、《数字电路逻辑设计》王毓银主编 高等教育出版社 1999年

3、《电子技术基础》数字部分（第四版）康华光主编 高等教育出版社 2000年

4、《数字逻辑与数字系统》白中英、岳怡、郑岩编著 科学出版社 1998年

五、说明

本课程在教学方法上采用讲授理论与实验动手相结合的形式进行，以便学生更好的理解所学的理论知识。在理论教学过程中，要注重方法的讲解，以提高学生分析问题、解决问题的能力。

大纲执笔人：刘炜

篇7：模拟电路与数字电路

一、课程性质、地位和作用

《脉冲与数字电路》是通信专业、电子工程专业的一门重要专业技术基础课，属核心必修课。本课程理论严谨、实践性和应用性强。其任务在于研究数字逻辑电路和脉冲电路的基本概念、基本理论和电路的分析与设计方法，为后续课程提供必要的理论基础，并为学生毕业后从事日新月异发展的数字电子科学技术提供一定的适应能力与基础。

二、课程教学对象、目的和要求

计算机类专业课程教学目的及要求：

（一）从内容上，应使学生牢固掌握各种进制数的相互转换；数字系统中常用的编码；逻辑代数的基本公式、定理及运算规则；逻辑函数的公式法和卡诺图法化简；中小规模组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计方法。了解常用集成逻辑器件、可编程逻辑器件、存储器及模数与数模转换器的功能及其应用等内容。

（二）从能力方面，应使学生在学习本课程理论知识的同时，重视和加强实践训练，注重应用能力的培养，使理论和实践紧密结合，在实践训练中逐步学会分析、查寻和排除故障的方法，培养正确选用集成器件进行逻辑设计和解决实际问题的能力。

（三）从教学方法上，着重基本概念的解释，引导学生正确应用所学知识，分析和解决实际问题。

三、相关课程及关系

本课程的先修课程包括“电路分析基础”、“电子线路”等，本课程的学习应在学生掌握一定电子电路知识的基础上进行。与此同时，本课程为后续的“单片机”、“EDA”、“微机接口技术”、“数字信号处理”等课程打下了必要的理论基础。

四、课程内容及学时分配（*表示不作主要要求）

总学时：56学时

（一）数制与编码：3学时

1、数的各种进制及相互转换

2、数子系统中的常用编码

—1—

3、二进制数的负数表示法（原码、反码、补码）

要求学生掌握：不同数制间的相互转换、常用编码及二进制数的负数表示法。

（二）逻辑代数基础：10学时

1、逻辑代数的基本公式和运算规则

2、逻辑函数及其表示方法

3、逻辑函数的公式化简法

4、逻辑函数的卡洛图化简法

要求学生理解：最小项和相邻项的意义；最大项与最小项关系及性质；任意项、约束项、无关项的概念。掌握：逻辑代数中的基本逻辑运算、基本定律、基本公式和用卡诺图。重点掌握：逻辑函数的公式法和卡洛图法化简。

（三）集成逻辑门：4学时

1、基本逻辑门电路

2、TTL集成逻辑门

3、*CMOS集成逻辑门

4、*TTL电路与CMOS电路的接口

要求学生了解：二极管、三极管的开关特性及分立元件门电路；各类集成逻辑门电路使用中应注意的问题。掌握：TTL集成逻辑门的逻辑功能、外特性及相关参数；CMOS集成门逻辑门的逻辑功能及特点。

（四）组合逻辑电路：10学时

1、组合逻辑电路分析（SSI、MSI）

2、组合逻辑电路设计（SSI、MSI）

3、常用集成组合逻辑器件

4、*组合电路的竞争冒险

要求学生了解：组合逻辑电路的竞争冒险产生的原因和消除的方法；掌握：组合逻辑电路分析（SSI、MSI）；常用集成组合逻辑器件的功能、应用及函数表达式；SSI设计组合逻辑电路的方法（输入端只允许有原变量，器件数最少（补充））。重点掌握：MSI设计组合逻辑电路的方法（比较法、扩展法、降维图法（补充））。

（五）集成触发器：：8学时

1、基本触发器（同步R-S、D、J-K、T、T）

—2—

2、主从触发器（R-S、J-K）

3、边沿触发器（R-S、D；J-K；传输门构成的边沿触发器）

4、不同类型触发器的相互转换

要求学生深刻理解：同步触发器的空翻现象；同步清零与异步清零；主从JK触发器的一次翻转现象；不同类型触发器的工作原理及各自的特点。牢固掌握：同步、主从、边沿触发器的逻辑功能、特性表、特性方程、状态图及时序波形的画法。

（六）时序逻辑电路：12学时

1、时序逻辑电路概述

2、时序逻辑电路分析（同步、异步）

3、同步时序逻辑电路设计

4、*异步时序逻辑电路设计

5、*序列信号发生器

要求学生深刻理解：数码寄存器、移位寄存器、加法计数器、减法计数器、移存型计数器的定义及工作原理。牢固掌握：同步、异步时序电路的特点、功能描述和分析方法；同步时序电路的设计，中规模集成器件实现任意模值计数（分频）器）。

（七）数模和模数转换器：4学时

1、D/A转换器

2、A/D转换器

要求学生了解：D/A、A／D转换器的电路结构、工作原理及性能指标。

（八）半导体存储器：4学时

1、顺序存取存贮器（SAM）

2、随机存取存储器（RAM）

3、只读存储器（ROM）

要求学生了解：各类存储器的电路结构和工作原理；用ROM 实现组合逻辑函数的方法。掌握：存储器容量的字扩展和位扩展方法。

（九）可编程逻辑器件：2学时

1、可编程逻辑器件（PAL）

2、通用阵列逻辑(GAL)

3、*现场可编程门阵列（FPGA）

—3—

4、*在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）

要求学生了解：可编程逻辑器件的基本结构和工作原理。

五、实践教学环节

《脉冲与数字电路》单独开设实验课，本大纲仅适用于理论课程。

六、作业（习题）要求

要求每章节结束后布置相应的作业，作业量以中等程度学生在二小时左右完成为宜。

七、考核

本科课程采用闭卷考试，内容包括教学大纲所列全部内容，以大纲所列重点为主。

八、教材与主要参考书

（一）推荐使用教材： 杨志忠主编

《数字电子技术基础》

高等教育出版社

（二）主要参考书目： 阎石主编

《数字电子技术基础》

高等教育出版社

王毓银编

《数字电路逻辑设计》

高等教育出版社 刘宝琴编

《数字电路与系统》

清华大学出版社

篇8：模拟电路与数字电路

2) 那么什么是数字电路呢?数字电路是对数字信号进行传输或处理的电路、所谓数字信号, 是指在时间上和取值上都是离散的不连续的信号, 数字电路能够对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算。所谓逻辑运算, 就是按照人们设计好的规则, 进行逻辑推理和逻辑判断。所以, 数字电路不仅具有算术运算的能力, 而且还具备一定的“逻辑思维”能力。因此, 人们才能够制造出各种智能仪表, 数控装置和电子数字计算机等。利用数字电路罗辑功能, 可以设计出各式各样的数字控制装置, 用来实现对生产过程的自动控制。

3) 在实际工作中, 一块集成电路板, 往往即有模拟电路, 又有数字电路, 只有把两种电路结合在一起, 才能完成一个具体的工作任务, 例如, TC1153集成电路板就是由模拟和数字两部分电路组成的CMOS专用集成电路, 用于过载电路保护器上。

在电力供电系统, 过流或短路时对任何电气设备 (线路) 来说都是危险的, 轻则损坏开关, 重则波及变压器及电网、系统, 使控制单元完全毁坏。尽管传统保险管或继电器保护、电路可以避免或减轻损失, 但其毫秒级的动作速度, 对一些敏感的电子器件而言, 还是太慢, 电路往往损坏于跳闸的瞬间, 于是快速保险丝, 各种电子快速保护器应运而生。

以前, 各种断路保护器多为常规电路组合, 往往体积庞大, 线路复杂, 功率较少, 可靠性差。而TC1153它的静态电流仅为8.μA, 工作电压范围宽 (4.5—18) 用它构成的保护器具有以下特点: (1) 可预设延迟跳闸时间 (15μS到100ms以上) 预设跳闸电流 (1m A到20A以上) 和预置跳闸后自动恢复时间 (1ms到10s以上) ; (2) 外围电路十分简洁, 占用空间很小; (3) 故障状态的指示输出和外控输入, 适于电脑电源管理; (4) 具有带PTC限温器的过热保护功能; (5) 微功耗。

TC1153可以广泛用于电源总线电路断路器, 过热保护器, 电源 (电池) 短路保护器, 直流马达“失速”保护器以及各种敏感电路系统的电源中断装置等场合。

因TC1153由模拟和数字电路两部分组成, 具有MOS管栅极电荷泵及控制单元, 过流检测及自动复位电路, 故障状态指示和输入控制单元, 以及分别为模拟和数字电路部分提供隔离的稳压电源的稳压器等功能电路, 当串联在负载上的检测电阻Rsen两端电压高于100mv (即内部基准电压源的数字值) 时, 比较器输出信号, 最终通过引脚G端到外接N沟道MOSFET功率管, 切断负载与电源的通路, 达到保护负载的目的。检测电阻 (Rsen) 的数值, 根据断路器动作电流 (限流值用Ic表示) 确定, 即满足Rsen※Ic=100mv的条件。

以上所述是TC1153的过流检测的简单工作原理, 这是目前过流保护装置最常用的基本思路。具体而言, TC1153可以实现的功能还有:利用外控输入信号控制负载的通/断、高电平有效, 状态端子是一个漏极开路输出, 使用时应接一上拉接电阻, 不用时该脚浮空即可。自动复位定时电路作用是当外部负载过流故障排除后自动延时上电, 恢复正常。延迟时间由外接的定时电容确定, 值为0.033—3.3μF时, 自动复位的延迟时间为20ms—2S。当然, 如果过流故障不排除, 电路是不会复位的, 如不需此功能, 则应将该引脚接地。延迟跳闸功能是为一些有冲击电流的负载而设的, 例如大的滤波电路、灯泡、电机等会有瞬间的浪涌电流, 如果没有延迟功能, 系统在工作时就会频频出现跳闸现象。因此, 选择该延时数值很重要, 既要考虑不同负载的正常工作, 也要顾及准确及时判断过流而保护负载。需要指出的是:TC1153的各信号端子 (包括定时电容端) 均有防静电保护二极管, 以确保在各种应用环境下的正常稳定使用。

用于不同负载时, TC1153典型应用电路也不相同, 如用于感性负载电路, 接有继电器、电磁铁、步进马达等, 对延迟跳闸时间没有严格要求, IC内部已经10μS的延迟而不必外接阻容元件于Ds端。但电路要对MOS管进行反压保护, 如在GSD端并接稳压管, 在负载两端并接续流二极管。

如用于容性负载电路, 需要在GSD端外加阻容电路, 用来减小MOS管开启时的电压上升速率, 使负载电压缓慢上升。

用于过热保护器电路, 利用PTC元件的居里点温度/电阻特性来实现超过温度界限时保护负载的作用。TC1153应用电路种类很多, 不再举例。

结尾:必须说明数字电路的应用同样也有它的局限性, 因为在实现工业自动化过程中, 需要测量和控制的信号大部分是模拟信号, 这样就免不了要模—数转换, 所以模拟电路及数字电路有时是并存的, 但随着电子集成电路的进一步发展和完善, 数字电子技术的应用必将得到更快的发展和普及。

摘要：随着科学技术的发展, 电子电路的应用由最初的无线通信扩展到计算机科学, 自动控制及其它各个领域, 电子电路的功能在不断增强, 系统规模也在不断扩大, 科学技术已进入“微电子时代”。在测量仪表这个领域里, 也日益普遍地采用了数字电路, 一方面可以利用数字电路对测量结果进行分析处理, 同时又可以用十进制数码形式, 把这些结果及时地显示出来, 还有计算机、电脑都是在数字电子技术的基础上发展起来的, 是当代科学技术最杰出的成就之一, 它们不仅成了近代自动控制系统中不可缺少的一个组成部分, 而且几乎渗透到了国民经济和人民生活的一切领域之中, 并在许多方面引起了根本性的变革。电子电路分模拟电路和数字电路, 它们都是非常复杂的电路, 它可以由多块集成电路再配上一些分立元件构成。

篇9：模拟电路与数字电路

【关键词】模拟电路 故障诊断 检测方法

一、模拟电路故障的特点

模拟信号和数字信号不同,是大小随时间连续变化的信号。具体特点如下:①模拟电路的输入激励和输出响应都是连续量。模拟电路中的故障模型比较复杂,难以对其进行简单的量化。②模拟电路中的元件参数具有很大的容差,即存在允许范围内轻微的故障。这个问题普遍存在,导致故障本身变得模糊不清,以至无法检测出实际故障的物理位置。③通常实际模拟电路存在着非线性问题。几乎所有的模拟电路都具有反馈回路和非线性问题,这是增加模拟电路计算和测试困难、复杂程度的又一根本原因。④频率范围较大。模拟电路的低频和高频之间相差最高可达8个数量级。⑤模拟电路本身的结构由于客观原因导致可用于检测的节点数有限,可作为故障诊断的信息量不够充分,造成故障定位的模糊性。

二、常规模拟电路故障检测的方法

上世纪70年代以来,模拟电路的故障检测方法得到了充分的发展。主要分为测前模拟法、测后模拟法以及近似法。

1.测前模拟检测

包括故障字典法和似然法。前者是目前模拟电路故障检测手段中最具实用价值的方法。故障字典法的理论基础是模式识别原理,就是在电路测试之前,用计算机模拟电路在正常和各种故障下的状态,并记录其对应信号或特征,从而建立故障字典;在实际应用电路检测时,根据测量所得的信号或特征,在故障字典中查到与此信号或特征相对应的故障,从而确定电路故障。由于几乎所有的计算量都集中在测前,测后只需要查字典定位故障即可,为故障的排除提供了一个明了、快捷的手段,定时检测优势明显。

2.测后模拟法检测

测后模拟法分为参数识别技术和故障证实技术,是在电路测试后,根据测量信息对电路模拟,从而进行故障检测。参数识别技术可分为线性技术和非线性技术,理论基础是利用网路响应与元件参数之间的解析关系,通过响应的测量值识别或求解网络元件的参数值,根据该值是否在容差范围之内判定故障存在的可能性。

3.近似技术

在测量数量有限的情况下,根据一定的判别准则,识别出最可能的故障元件,主要包括概率统计法和优化法。前者是在测试之前,根据维修经验对大量数据进行统计分析确定元件发生故障的先验概率,测试之后,根据算出后验概率,按Bayes判别准则,后验算率最大者既最可能出现故障的元件,属测前模拟法。优化法,是采用适当的目标函数估计出最可能出现的故障元件,属测后模拟法。

三、现代模拟电路故障检测的新理论方法

微电子技术的迅速发展,电路的复杂性日益提高,集成度不断增大,在宇航、科研、军事等各方面应用的电子设备,对其可靠性的要求更加严格,传统的故障诊断方法已经不再适应技术发展的需求,科研人员和理论工作者经过长期的探索和研究,得出了下列先进的人工智能的检测方法:专家系统、神经网路、模糊理论、小波变换、等多种技术和方法。

1.专家系统

专家系统是基于产生式规则的人工智能计算机系统,首先把专家知识及其经验用规则表示出来,形成故障检测专家系统知识库,根据报警信息对知识库进行推理,检测出故障元件。这种系统还可根据实际情况进行扩充。具有便于解释、擅于定性分析、获取知识、灵活、透明及交互性等多种优势。但是由于知识获取的瓶颈问题,推理效率低。对于复杂的检测对象,速度较慢、诊断困难、实时性较差。

2.人工神经网络

人工神经网络采用物理上可以实现的器件、系统或现有的计算机来模拟人脑的结构和人类认知过程的信息处理系统。其中BP神经网络最具模式分类能力,尤其适用于故障诊断领域。BP神经网络将信息通过训练的方式储存在网络衔接的权值中,训练完成以后,就可以利用网络收敛后的节点连接权值矩阵和阈值向量,以计算网络对于检测样本参数的实际输出,根据输出值即可确定故障的类型。神经网络具有联想、记忆、类比等形象思维能力;能够适应环境的变化;并行的数值运算推理过程,效率较高;通用性强、知识容量大,便于实现知识的自动获取。但是人工神经网络的结构需要不断的试验调整;遇到新样本时,需要重新学习,调整所有的权值甚至一些网络结构;解释能力差,和专家系统比起来透明性较差。

3.模糊理论

由于元器件的容差、分线性及电路噪声的影响,故障与征兆之间的关系出现模糊现象。模糊理论是依据专家经验在故障征兆与故障原因空间之间建立模糊关系矩阵,矩阵中每个元素的大小表明它们之间的相互关系密切的程度,根据待检测对象的现场测试数据,提取特征参数向量;再将各条模糊推理规则产生的模糊关系矩阵重新组合,根据一定的判定阈值来识别故障元件。模糊理论能够得到问题的多个可能的解决方案,并依据这些方案的模糊度的高低进行优先程序度排列。但是,不得不注意的是,现今模糊理论独立完成检测模拟电路故障的理论和方法还有待完善,这种先进的理论在应用上受到了限制,有待科研人员更深入的研究。

4.小波分析故障检测方法

通过小波母函数在尺度上伸缩以及时域上的平移来分析信号。这种对模拟电路的故障检测方法不需要系统的数学模型,灵敏度高,运算量小,对输入信号的要求低,对噪声的抑制能力高。但是当检测尺度过大时会产生延迟现象。小波分析与神经网络结合检测模拟电路故障,突破了现代检测手段不实用的界限,为下一步模拟电路故障分析检测的发展开辟了新道路。

四、结语

模拟电路的检测工作虽不是什么大的工程,但是却关系着许多高端领域的发展。笔者简单分析了一些模拟电路故障检测的传统方法和現代兴起的专家系统、人工神经网路、模糊理论和小波分析法。但是这个领域的发展并不仅仅是笔者所陈述的这些,例如:遗传算法障、Agent技术,分形理论、粗糙集理论等在模拟电路的应用都是现代模拟电路检测方法的前沿手段。只不过,关于模拟电路大部分的应用仍处于实验阶段,尚未得到应用方面的广泛推广,在理论和实践方面,仍有大量的工作需要我们努力完成,在不久的将来创建完备的模拟电路故障检测体系。

参考文献:

[1]徐晓辉,潘昊.模拟电路故障诊断方法的发展[J].科技咨询导报,2007(13)

[2]于淑芳.模拟电路故障诊断方法展析[J].柳州职业技术学院学报,2005(01)

[3]卢黄丽. 模拟电路故障诊断系统的设计[J]. 电子工程师,2004(09)

[4]李斌,陈以,韩元杰. 模糊证据理论综述[J].兵工自动化,2005(03) 