1、1,第4章 计算机逻辑基础,4.1 基本元器件 4.2 晶体二极管 4.3 晶体三极管 4.4 直流稳压电源 4.5 模拟信号和数字信号,4.6 逻辑代数 4.7 简单门电路 4.8 组合逻辑电路 4.9 触发器 4.10 时序逻辑电路 4.11 存储器,目录,2,电类专业是一门实践性很强的学科，如果没有很强的动手能力，势必很难做出好的科研成果，而计算机智能控制技术的核心之一就是计算机逻辑设计。因此无论是上理论课还是做实验，则一定要提前做好预习并做到课后复习。实证调查发现，优秀学生都是这样一步一个脚印走过来的。,本章导读,3,4.1 基本元器件,4.1.3 电感器,4.1.1 电阻器,4.1.
2、2 电容器,4,电阻的特性,4.1.1 电阻器,5,电阻的特性,电阻器两端的电压与流过它的电流成正比，即遵循欧姆定律。,R为电阻器的电阻值，单位是欧姆。,伏安特性曲线,V = R I 或 I = V / R,6,电阻的特性,电阻器的功率,电阻器两端的电压与流过它的电流的乘积为电阻所消耗的功率。,功率通过热能散发出去。电阻器的功率是有限的，若在电路中电阻器所消耗的功率大于它的额定功率，则该电阻器可能会被烧坏。,7,电阻的特性,电阻器两端电压与流过它的电流的比值为它的电阻值。在应用中电阻器所消耗的功率必须小于它的额定功率。,结论,8,色环电阻,金属膜电阻器,金属玻璃釉电阻器,金属氧化膜电阻器,碳膜
3、电阻器,色环电阻和贴片电阻,9,四色环,五色环,色标法,色环电阻和贴片电阻,10,色环表,色环电阻和贴片电阻,11,四色环,红黑棕金 20101 = 200，误差5%,色环电阻和贴片电阻,12,五色环,绿黑黑蓝金 500106 = 500000000，误差5%,500M,色环电阻和贴片电阻,13,贴片电阻,普通贴片电阻,通常用三位数字来表示贴片电阻值。,223：22103=22K,100：10100=10 102：10102=1K,色环电阻和贴片电阻,14,电位器与可变电阻,多圈电位器实物图,可变电阻电路符号,电位器电路符号,Rp=R13+R23,电位器与可变电阻,15,导体能够容纳电荷的能力
4、称为电容。,电容的结构和特性,电容的概念,通常，某导体容纳的电荷Q(库仑)与它的电位V(伏特)成正比，即有：,C为该导体的电容量，电容的单位是法拉（F），单位转换为：,Q = C V 所以 C = Q / V,电容量的计算,4.1.2 电容器,16,在两块平行的金属板之间插入绝缘介质，引出电极就构成电容器。,绝缘介质,电极,金属板,电容器结构,电容器的符号,电容的结构和特性,17,电容器恒流充电,充电电路,注意：电容器两端的电压越高则容纳的电荷量就越多，即储能就越大。但电容器两极板间绝缘介质的耐电强度是有限的，若两极板间的电场强度太高，就可能将绝缘介质击穿，从而使电容器短路。,电容的结构和特性
5、,电流：单位时间内流过导体横截面的电荷量。,18,电容器在电路中有容纳电荷的作用，也即存储能 量的作用。电容存储能量是需要时间的，因此电容器两端的 电压不能突变。 电容的容量越大可存储的能量就越多。 电容最重要的两个参数是它的电容量和耐压值。,结论,电容的结构和特性,19,K打到1处，电路开始充电。 K打到2处，电路开始放电。,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,充电回路,+,放电回路,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,放电曲线,恒流E/R充电曲线,实际充电曲线,充电过程,放电过程,RC充放电回路,20,电容器C对信号的容抗为：,信号频率,电容对交流电的阻碍作用叫做容抗(直流电可
6、以看做是频率为0的交流电)。,测试电容对交流电和直流电的阻碍作用。,交流电顺利通过,直流电被隔开,通交流、隔直流,Vi,Vo,电容的容抗,21,高通滤波器,低通滤波器,Vi,Vo,利用电容“隔直通交”的特性，我们可以制作滤波器。,电容的滤波电路,22,电容器的分类,23,铝电解电容,用途： 低频旁路、信号耦合、电源滤波。,缺点： 容量误差大，泄露电流大；普通电解 电容器不适合在低温和高频下应用。,优点： 容量大，能忍受大的脉动电流。,电容器的分类,24,钽电解电容,优点： 温度特性、频率特性与可靠性优，漏 电流极小，寿命长，容量误差小。,缺点： 对脉冲电流的耐受能力差，若损坏易 呈短路状态，价
7、格较高。,用途： 许多场合可替代铝电解电容，用于超 小型高可靠性设备中。,电容器的分类,25,单片陶瓷电容,优点： 温度和频率稳定性很好，损耗低，寿 命长等。,用途： 高频滤波、振荡和耦合等。,缺点： 无法做成大容量电容。,电容器的分类,26,隔直流,通高频,通交流,阻低频,电容两端的电压不能突变,串联电阻R越大， 充电电流就越小， 充电时间就越长 电容量C越大， 所需电荷就越多， 充电时间就越长,典型应用：RC上电复位电路, 关键知识点,27,线圈匝数,磁通量（韦伯）,电感量（亨利）,将一根导线绕在磁芯上就构成一个电感器。,I,电感器的结构和特性,磁通量的大小与电感器所流过的电流成正比。,若
8、使这个电感器流过一个电流I，则在它的周围产生磁通量。,电感量主要取决于线圈的圈数、结构及绕制方法等。,4.1.3 电感器,28,根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。即有：,变化的电流,+,-,电感器的结构和特性,29,电感以磁场能的形式存储能量。电感器存储能量也是需要时间的，因此流过电感器的电流不能突变。电感量越大，可存储的能量就越多。变化的电流流过电感器将产生感应电动势。 感应电动势的极性总是阻碍电流的变化。,电感器的结构和特性,结论,30,一个直流信号很容易通过电感，而一个交流信号则由于感应电动势的阻碍作用，通过电感则比较困难。,电感器对信号的感抗
9、为：,感抗：单位欧姆,通直流阻交流,电感器的感抗,31,信号的采集与传输会混入各种噪声，如何滤除这些噪声，提高信号的准确度，这就需要滤波器。,滤除交流成分,电感器的滤波作用,32,电感器的主要参数,33,常用电感器的种类繁多，这里只介绍几种在电子电路中常见到的电感器。,特点,信号电感,功率电感,磁珠,封装较小、电感量小、精度较高、 额定电流较小。可用于对高频数 字信号的EMC滤波，谐振、选频 等电路。,这种电感一般带有“工”字或罐 式磁芯，体积较大，电感量和额 定电流也较大。常用于开关电源 中作为储能电感及电感滤波。,磁珠是能量转换元件，低频时磁 珠相当于一个电感，而高频时则 相当于一个电阻。磁珠多用于信 号回路、PLL、振荡电路、含超 高频存储器电路都需要在电源输 入部分加磁珠。,常用电感器,34,隔交流,通低频,通直流,阻高频,流过电感的电流不能突变, 关键知识点,
