模拟电路和数字电路的一些基本理论

一、模电
1、半导体
半导体通常分为两种：本证半导体（纯净晶体结构）和杂志半导体（掺入特定的杂质，改变导电性）。
其中杂质半导体又分为：
N型半导体（掺入5价元素）：形成共价键后，多余一个自由电子，自由电子浓度较大；
P型半导体（掺入3价元素）：形成共价键后，多余一个空穴，空穴浓度较大；
2、PN结
N区和P区的电子与空穴互流，直到自建电场和扩散运动相等。
加正向电压（正接P区）导通；
加反向电压（正接N区）截止，（电压大于定值，则击穿）。
3、半导体二极管
下面是半导体二极管的特性曲线，利用特性曲线的特点，进行应用。比如稳压二极管，利用反向击穿区，
电流变化很大，但是电压变化不大。还有一些限幅电路等等。

文章插图
4、半导体三极管及其放大电路
半导体三极管分为NPN型和PNP型两种，其特性曲线拥有截止区、饱和区、放大区。其放大原理是：通过控制
基极电流来控制集电极电流，达到放大的效果。
分析三极管放大电路时，静态分析，采用直流通路（电容视为开路，电感视为短路）；动态分析时，采用交
流通路（电容视为短路，电感视为开路，直流电源视为短路）。具体分析步骤如下，先分析静态特性，再分析直
流负载线，最后分析动态特性，计算得到放大倍数。
5、场效应管
场效应管分为结型（JFET）和绝缘栅型（MOS），又各自分为N型和P型。
6、负反馈
负反馈对放大电路有以下影响：

影响放大倍数
影响输入输出电阻
影响非线性失真
影响频带

7、差动电路
差动电路（差分电路）能够在不影响放大倍数的情况下抑制共模信号，共模抑制比是衡量差分放大电路好坏的标志。
8、分贝（dB）
分贝一般用来表示增益：
功率： dB=10*log（A/B）
电压/电流：dB=20*log（A/B）
二、数电
1、编码
编码分为以下3种：
原码
反码：与原码比较，正则一样，负则按位取反；
补码：与原码比较，正则一样，负则按位取反，并加1；
2、BCD码
BCD码常用的分为以下几种：
（1） 8421 BCD码
8421 BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权BCD码。和四位自然二进制码不同的是，它只选用了四位二进制码中前10组代码，即用0000~1001分别代表它所对应的十进制数，
余下的六组代码不用。
（2）5421 BCD码和2421 BCD码
5421 BCD码和2421 BCD码为有权BCD码，它们从高位到低位的权值分别为5、4、2、1和2、4、2、1 。这两种有权BCD码中，有的十进制数码存在两种加权方法，例如，5421 BCD码中的数码5，既可以用1000表示，也可以用0101表示；2421 BCD码中的数码6，既可以用1100表示，也可以用0110表示。这说明5421 BCD码和2421 BCD码的编码方案都不是惟一的，表1-2只列出了一种编码方案。
上表中2421 BCD码的10个数码中，0和9、1和8、2和7、3和6、4和5的代码对应位恰好一个是0时，另一个就是1 。就称0和9、1和8互为反码。
（3）余3 码
余3码是8421 BCD码的每个码组加3（0011）形成的。常用于BCD码的运算电路中。
（4）Gray码（格雷码）
Gray码也称循环码，其最基本的特性是任何相邻的两组代码中，仅有一位数码不同，因而又叫单位距离码。
Gray码的编码方案有多种，典型的Gray码如下表所示。从表中看出，这种代码除了具有单位距离码的特点外，还有一个特点就是具有反射特性，即按表中所示的对称轴为界，除最高位互补反射外，其余低位数沿对称轴镜像对称。利用这一反射
特性可以方便地构成位数不同的Gray码。
3、逻辑运算以及集成逻辑门
逻辑运算分为与、或、非、或非、与非、与或非、异或、同或等。
集成逻辑门一般分为以下两种：