第三單元電子技術
b篇二進位制和邏輯系統
1. 二進位制
乙個數字系統作用於二進位制方式下。期間執行時只存在於兩個可能的狀態。電晶體允許工作在截止區或飽和區，不工作於放大區。
乙個節點可能處於高電平即3~5v，或低電平即0~0.4v，其他值不被允許。不同的結果都被表示成這兩種量化方式，最常用的方式
如表3.1所列。在邏輯系統中，乙個語句被判定是為真還是為假，這是二進位制最初的表示方式。
處在符號9下的開關可能是開啟或是關閉等等。當涉及到兩種符號0和1時，二進位制演算法和精確的開關操作或者邏輯作用是最好的處理分類的方式。
代表數字的二進位制將參照熟悉的十進位制來解釋。後者的基數是十，十個數字分別是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,用來表示任意數字。為了表示大於9的數，我們要對數字排列中的每乙個數字所處的位置賦予涵義。
例如，1264意味著1264=1*10+2*10+6*10+4*10
因此，單個數字在乙個數字代表係數擴大權力的數量在10.最遠的右邊的數字是0次冪的係數,下乙個是1次冪的係數，如此等。
二進位制中基數是2，只有用0和1來代表乙個數。而0和1在十進位制中代表相同的涵義，只是每個數字因所處位置不同而給與不同的解釋。在二進位制中各個數字代表二次冪的係數而不是十進位制中的基數10.
如：十進位制數19寫成二進位制數就是10011，因為
10011=1*2+0*2+0*2+1*2+1*2=16+0+0+2+1=19
表3.2列出了十進位制與二進位制之間的轉換。
表3.3描述了一種方法，如何將十進位制轉換為二進位制。步驟如下：
將十進位制數（假設是19）放在最右邊，然後將它除以2後得到的商（9）放在十進位制數左邊，將餘數（1）寫在商的下邊。重複這個步驟（即9/2=4餘數為1）直到商為0.第二行得到的1和0的陣列就是十進位制數的二進位制表示。
例子中十進位制數19就是二進位制數10011.
乙個二進位制數（0或1）稱為位元.一組相同表示形式的位稱為位元組，字或者碼。例如為了表示10個數字（0,1,2.
，，，，，9）和26個英文本母就需要36種不同的1,0組合形式。而2<36<2,也就是說為了容納所有的字母數字字元要求每個位元組至少要有6個位元。在這個意義上，乙個位元組有時被稱為乙個字元和一群乙個或多個字元構成的單詞。
2. 邏輯系統
在交流電或者電平邏輯中系統通過兩個電平中的乙個來實現。如圖3.6（a），如果高電壓用1表示，則低電壓用0表示，就說系統採用正邏輯，反之採用負邏輯。如圖3.6（b）
所示，低電壓用1表示，高電壓用0表示。需要強調的是兩個電壓的絕對值在這些定義中沒有意義。尤其是，0狀態不用0v電壓表示（儘管在一些系統中它存在）。
乙個物理系統的引數（如電晶體的v）對不同的樣品是不一樣的，他們也隨溫度變化。此外，電壓波動或電壓衝擊可能存在於電源或地線中，電路中存在被稱為噪音的沒有想到的其他的訊號源。由於這些原因，數字電平規格不嚴格，而像圖3.
6的陰影部分所表示的那樣，每個陰影區被定義在指定的乙個電壓範圍，如3~5v和0~0.4v。
在動態或者脈衝邏輯中，系統要確認是否存在乙個脈衝。在1意味著存在乙個積極的脈衝在乙個動態的積極的邏輯系統中；乙個負脈衝代表乙個1在動態邏輯系統中，乙個0表示在指定時刻的輸入（或輸出），而無論何時在哪個輸入（或輸出）上的0表示無脈衝。
c篇鎖幅環路
能夠維護幅度的傳輸功能常數的乙個新穎的控制迴路被提出，這個環路被命名為鎖幅環路（mll）。它能夠執行首項環路的大部分功能。可以選擇幾個電路的傳遞函式。
本文給出的是最好的一種，其偏差最小。
介紹mll是乙個控制環路，不管輸入頻率的大小，它的傳輸功能常數（tf）不變。由乙個tf發生器，整流器和比較器組成的基本電路產生電壓和輸入頻率的線性關係。由於鎖幅環路和鎖相環路功能相似，自然比較這兩個。
不同於鎖相環路的在電壓控制振盪器下對輸入頻率和輸出頻率進行比較。在鎖幅環路中，輸入訊號的振幅與tf發生器產生的輸出訊號的振幅進行比較。在mll中的tf發生器的功能與pll中的電壓控制振盪器的功能相類似。
最重要的一點不同於pll的是mll得到正弦曲線。而mll最主要的優勢是易於實現。
電路工作原理
圖3.7所示是mll的基本框圖。通過低通整流濾波來檢測正弦曲線的振幅。
一半整流正弦曲線的平均值為v/pi.將輸入的平均值與tf發生器的輸出進行比較。如果負反饋存在且比較器獲得的足夠大，這兩個是相等的。
如圖3.8給出的mll電路圖，偏差很小。對tf發生器輸出進行拉普拉斯變換得到v*scr/(1+scr)。
因此比較器輸入的平均值為v/(2*pi)和(v/pi)* cr/.若v=v*sin(),則v/(2*pi)= (v/pi)* cr/。圖中cr=1/,r=r/(1-v/10因此=(1- v/10)c r。
應該指出的是，v是乙個線性函式的輸入頻率而不是輸入振幅。
它可以執行的最低使用配置如圖3.8中所示。乙個類似於mll運用積分傳遞函式的配置，是較早被提出特定晶元在調諧濾波器中的應用。
但抵消在積分器的輸出發現會引入大量的錯誤。我們發現在低頻時，用微分器取代積分器，由於嚴重的頻率依賴作用，也會造成較大的誤差。
最終的結構如圖3.8所示是擺脫由於傳遞函式發生器造成偏移誤差的無源微分器。所以剩下的唯一錯誤是由有限輸入偏移比較器和失真的輸入正弦所造成的。
這些錯誤相對於先前結構造成的誤差是可以忽略不計相比。對外圍電路進行了測試，在環境溫度變化從0到80℃時，其變化很小。因此我們可以得出這樣的結論：
迴圈系統的增益很高。
應用如圖3.7所示的mll被用做解調調頻，輸入頻率對v傳遞函式是作為首命令。mll能夠被用於高精確頻率合成。
如圖3.9所示的框圖。頻率只取決於時間常數。
相同的規則也適用於馬達的速度控制，這個速度也只取決於時間常數。這是一種新穎的速度控制方式，既不需要參考頻率也不需要參考電壓。
如同pll，mll也能用於頻率增加，如圖3.7和3.9所示的結構框圖來操作。
如果頻率合成如圖3.9所示，那麼在圖3.7中mll的控制電壓發生器用於設定阻力。
如果相關的條件都相等，那麼在mll中使用的電阻比例的乘方項與在頻率合成框圖中使用是等同的。
乘法器用在圖3.8中是用來實現電阻r大動態範圍變動和儘量減少失真。乙個場效應電晶體的電壓可變電阻可用於晶元調諧單片。
此應用程式是基於主從配置提出的。該級鎖伏迴路決定了其它濾波器上的時間常數。這是可能的，儘管事實上的規模鎖迴路採用被動微分而從過濾器使用整合傳輸功能塊。
三分之一階切比雪夫濾波器是在與不同的能力的通帶邊緣的基礎上，乙個頻率輸入的大小鎖迴路原理上可用分離匹配場效電晶體來說明和描述。
第四單元
b篇單原子，導體，絕緣體和半導體
單原子 這種物質使得我們的宇宙由一百多種基本的和各種型別的被稱作元素的物質構成。這些元素有92%是天然存在的，其餘的都是人造的。每一種元素都有它自己的標識，也就是說，沒有兩個元素具有相同的物理和化學特性，一種元素也不能以普通的物理或化學方法被分為兩種簡單的元素。。
金，汞，氧氣這些元素就可以作為例證。
元素包含更小的粒子被叫做原子。任何一種元素原子的構造都是相同的。任何兩個元素的不同在於它們的原子結構，例如金和汞。
它們有共同點，然而，乙個相對而言重的被叫做原子核的核心被乙個或更多非常輕的被叫做電子的粒子包圍。最簡單的原子核是乙個龐大的物質，重量大約是電子的2000倍，被叫做質子。更加複雜的原子核包含多種多樣的質子和中子的組合物。
乙個中子是由乙個質子和乙個電子組合並進行乙個電子地中和。
電子圍繞原子核旋轉，其方式類似於太陽系中行星圍繞太陽旋轉。一種元素的原子和另外一種元素的原子的差別在於其原子核中的質子數和中子數。宇宙中所有的元素都是由質子，中子和電子構成，因此都很重要。
乙個原子核和圍繞它的電子之間一定有一種吸引力，否則電子就會飛到空間中，為了理解它的特性，我們發現把這種力量叫做電荷是很有幫助的。原子核的電荷被定義為正電荷，是和電子這種負電荷相對立的電荷。基於異性相吸這一事實，原子核和圍繞它的軌道電子之間的力量能阻止電子飛到空間裡。
乙個原子有很多軌道電子和正電荷，因此正電荷是零。當乙個原子失去乙個電子電荷平衡被破壞時，這個原子就帶正電。在這種情況下，原子被叫做正離子。
相反地，當乙個原子獲得乙個電子時，電荷平衡再次被破壞，原子就帶負電，像這樣的原子就被叫做負離子。
導體，絕緣體，半導體
任何允許電子在其內部結構自由移動的的物質被叫做導體。一般來說，金屬是良導體。在良導體和它們的原子結構間存在著一定的關係。
在良導體中最外環電子又被叫做價電子，它們可以相對容易地從軌道中釋放出來。原子有三層外環電子，因此大多數金屬都是良導體。
禁止電子在內部結構移動的物質被叫做絕緣體。在絕緣體的外環很少有逃離的電子。沒有完美的絕緣體：
第一，因為雜質的存在（外來物質），這些雜質很難被完全去除；第二，因為即使是很少的熱量也能引起大量價電子脫離它們的原子。
一般情況，絕緣體有非常穩定的原子結構，尤其是最外層結構是四個電子。這種結構沒有容易去除的電子。碳和金剛石的混合物就是良好絕緣體的例子，它們有相似的原子結構。
半導體是一種很難產生電子的物質，因此不能被分類為導體或者絕緣體。一般情況，半導體不同於絕緣體在於半導體的外層電子更容易逃離它們的軌道。典型的半導體材料是鍺和矽。
雜質可以新增在純淨的半導體中。這就導致半導體物質可以有過剩的自由電子或者缺乏軌道電子。當存在過剩的電子時我們稱這種物質為n型；當缺少軌道電子時，我們稱這種物質為p型。
n型和p型半導體都可以通過向物質裡加入雜質製成，例如向鍺和矽裡新增砷和銦。這種向半導體中加入雜質的過程被叫做摻雜。
c篇二極體和三極體
基本晶體結點（或二極體）
當乙個自由電子在半導體材料中遇到乙個空穴，電子佔了自由空間，正電荷或負電荷不再存在；因此呈電中性。當乙個p型晶體和乙個n型晶體被結合成單個的半導體，如圖4.1，電流僅朝乙個方向流動。
例如，圖4.2中的乙個電源與乙個半導體相連，半導體被稱作正偏。
空穴通過源端正電荷被推向了結點 ，電子通過源端負電荷被拉向了結點。
在結點處，電子和空穴結合。電子進入半導體n端代替了那些和空穴結合的電子。同樣地，剩餘在p端的電子由於正電壓的吸引從而生成新的空穴。
電子的移動從電源負端出來經過pn結從半導體正端到電源正端，生成了電流的流動。因此當半導體是反偏時將有電流的流動。
當電源極性相反時，半導體被稱作是反偏。空穴通過負電壓離開結點的同時電子通過正電壓離開結點。因此，在節點處有很少的或沒有電子與空穴的結合，也沒有電流的流動。
在實際應用中，總是有一些電子和空穴在結點附近。通過的很小的電流被稱作漏電流或是在微安的水平上。
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第1章常用元器件的識別與測量 1 1.1電阻器 1 1.2 電位器 5 1.3 電容器 8 1.4 電感器 13 1.5 晶體二極體 15 1.6 晶體三極體 17 1.7其它常用器件 22 1.8 數字萬用表的使用 27 第2章焊接技術 29 2.1 焊接工具和焊接材料 29 2.2 手工焊接技術...
電子資訊類專業創新型人才培養體系探索與實踐
作者 肖漢光趙明富湯斌宋濤鍾年丙羅彬彬 大學教育 2016年第07期 摘要 大眾創業 萬眾創新 的國家戰略急需大量創新型人才，而高校創新型人才培養體系和模式的探索與改革尤為關鍵。可以針對電子資訊類現有人才培養體系中創新能力培養不足等弊端，在人才培養體系 理論課程體系 實踐教學體系 師資隊伍 多類別畢...