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数字电路数字电路概述

1.数字电子技术与模拟电子技术的区别,数字 信号和数字电路的基本概念。
2.半导体器件(二极管、三极管、MOS管)在 数字电路中主要工作于开关状态,重点介绍它们的 开关运用特性。 3.数字系统中信息可分为数值和文字符号两大 类。数值的计数体制常用的有二进制、十进制、十 六进制,重点介绍它们的
表示方法及相互转换;文字符号常采用特定的 二进制代码来表示,重点介绍常用的BCD码、格 雷码和奇偶校验码。
二、本章教学大纲基本要求 1.熟练掌握:①二进制、十进制、十六进制数及其 相互转换;②8421BCD码。 2.理解二极管、三极管、MOS管的开关运用特性。 3.一般了解:其它常用BCD码。 三、重点与难点
重点:各种常用数制之间的相互转换。
难点:二极管、三极管、MOS管的开关特性。
第一节 数字电路概述
计数规律:逢十进一、借一当十。
一般表达式:
N10
i m
i K 10 i
n 1
式中Ki为基数10的i次幂的系数,它可为0~9 中的任一个数字。
如 (234.58)10 2 102 3 101 4 100 5 101 8 102
(n=3,m=2) 在数字电路中一般不直接采用十进制,因为要用10 个不同的电路状态来表示十进制的10个数码,不容 易,又不经济。
分立元件电路是将独立的晶体管、电阻等元器件用
导线连接起来的电路;
集成电路是将元器件及导线均采用半导体工艺 集成制作在同一硅片上,并封装于一个壳体内的 电路。一块芯片上集成的元器件数量的多少,称 为集成电路的集成度。
小规模集成电路(SSI, 数十器件/片) 中规模集成电路(MSI, 数百器件/片)
UIL=0V时,二极管导通,输出为低电平u0=U0L= 0V。 2.二极管开关等效电路 通常二极管正向导通,称为二极管的“开”态;

极管截止,称为二极管的“关”态。
在脉冲信号的作用下,二极管可在“开”态和 “关”
态二种工作状态间转换。
可见,二极管在电路中表现为一个受外加电压控制 的开关。当外加电压为一脉冲信号时,二极管将随着 脉冲电压的变化在“开”态与“关”态之间转换。这 个转

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章


数字电子技术概述 逻辑代数基础及基本逻辑门电路 集成逻辑门电路 逻辑函数及其化简 组合逻辑电路 触发器 时序逻辑电路 存储器 脉冲的产生与变换 数模和模数转换器
JHR
第1章 数字电子技术概述
一、本章主要介绍内容
换过程就是二极管开关的动态特性
3.二极管开关的动态特性 给二极管电路加入一个方波信号,电流的波形
怎样呢?
第五节 数
一、数制(计数体制)

常用的数制有十进制、六十进制、十二进制、二 十四进制、二进制、八进制、十六进制等。
1.十进制(Decimal Number System)
数码:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。十个 不同的数码。 基数:数码的数目称作数制的“基数”,十进 制的基数为10。
◆数字电路:传输、处理数字信号的电路称为数字 电路。 二、数字电路的特点 1.数字信号是非连续变化的电信号,通常只有 两种状态。
如电位高与低,电流的有与无等。我们用 “1”和“0”来表示这两种状态。
在数字电路中电子器件(如二极管、三极管)处于 开关状态,也是工作在饱和区和截止区。
2.数字电路的特点 (1)数字信号是非连续变化的,只有两种状态, 用“1”和“0”表示。 (2)数字电路研究对象是电路的输入和输出之 间的逻辑关系,所以数字电路也称逻辑电路。分析 方法采用逻辑代数、真值表、卡诺图、特性方程、 状态转换图、时序波形图。 (3)数字电路不仅可以对信号进行算术运算, 而且还能够进行逻辑推演和逻辑判断。即具有一定 的逻辑思维能力。在电子计算机、数字控制、数字 通信等领域得到广泛应用。
四、数字信号的主要参数
一个理想的周期性数字信号,可用以下几个参数来 描绘:
Um-信号幅度;
T-信号重复周期;
tW-脉冲宽度。
q-占空比。其定义为:
tW q(%) 100 % T
下图所示为三个周期相同(T=20ms),但幅度、 脉冲宽度及占空比各不相同的数字信号。
3.数字逻辑电路的分类 (1)按功能分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两 大类。 组合逻辑电路任何时刻的输出状态,仅取决于 该电路当时所有输入状态的组合,与电路过去的输 入、输出状态无关,它们不具有“记忆”功能。可 用于实现加法器、译码器、数据选择器等逻辑功能。
三、正逻辑与负逻辑
数字信号是一种二值信号,用两个电平(高电
平和低电平)分别来表示两个逻辑值(逻辑1和逻
辑0)。 有两种逻辑体制: 正逻辑体制规定:高电平为逻辑1,低电平为逻 辑0 。 负逻辑体制规定:低电平为逻辑1,高电平为逻 辑0 。
如果采用正逻辑,图(1)所示的数字电压信号 就成为下图所示的逻辑信号。
时序逻辑电路任何时刻的输出状态,不仅取决于 该电路当时的输入状态,还与电路过去的输入、 输出状态有关,它们具有“记忆”功能。触发器 等
存储元件属于时序逻辑电路,可用于实现计数器、
寄存器、移位寄存器等存储部件。 组合逻辑电路和时序逻辑电路是计算机的基本组成 器件。
(2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ按组成结构分为分立元件电路和集成电路两类。
一、数字信号和数字电路
工程上把电信号分为两大类:模拟信号、数字 信号。
◆模拟信号:指在时间上和数值上都是连续变 化的信号。如电视图象和伴音信号;生产过程中 由传感器检测的某种物理量转化成的电信号等。 ◆模拟电路:传输、处理模拟信号的电路称为 模拟电路。
◆数字信号:指在时间上和数值上都是断续变化的 离散信号。如电子表的秒信号等。
集成电路按集成度划分
大规模集成电路(LSI, 数千器件/片)
超大规模集成电路(VSI, >1万器件/片)
第二节 数字电路中的二极管与三极管
一、二极管的开关特性 1.二极管的开关特性
如图利用二极管的单向导电性,当输入信号电 压为高电平ui=UIH=UCC时,二极管截止,
输出为高电平u0=U0H=UCC,当输入为低电平ui=
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