脉冲与数字电路 门电路
数字电路基础知识部分(第二章)
练习一、一、填空题1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 变化 的信号。
2、 脉冲信号则是指极短时间内的 电信号。
3、 广义地凡是 规律变化的，带有突变特点的电信号均称脉冲。
4、 数字信号是指在时间和数值上都是 的信号，是脉冲信号的一种。
5、 常见的脉冲波形有，矩形波、 、三角波、 、阶梯波。
6、 一个脉冲的参数主要有 、tr 、 、T P 、T 等。
7、 数字电路研究的对象是电路的 之间的逻辑关系。
8、 电容器两端的电压不能突变，即外加电压突变瞬间，电容器相当于 。
9、 电容充放电结束时，流过电容的电流为0，电容相当于 。
10、 通常规定，RC 充放电，当t = 时，即认为充放电过程结束。
11、 RC 充放电过程的快慢取决于电路本身的 ，与其它因素无关。
12、 RC 充放电过程中，电压，电流均按 规律变化。
13、 理想二极管正向导通时，其端电压为0,相当于开关的 。
14、 在脉冲与数字电路中，三极管主要工作在 和 。
15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间，时间越短，开关特性 。
16、 选择题1 若逻辑表达式F A B =+，则下列表达式中与F 相同的是（ ） A 、F A B = B 、F AB = C 、F A B =+2 若一个逻辑函数由三个变量组成，则最小项共有（ ）个。
A 、3 B 、4 C 、83 图9-1所示是三个变量的卡诺图，则最简的“与或式”表达式为（ ） A 、A B A C B C ++B 、A B BC AC ++ C 、AB BC AC ++4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项（ ） A 、A B C ++ B 、A B C + C 、ABC 5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( )。
A 、模拟电路的晶体管多工作在开关状态，脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。
B 、模拟电路的晶体管多工作在放大状态，脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。
C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态，脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。
脉冲电路介绍
脉冲电路介绍脉冲电路是电子电路中一种常见的电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲信号是一种具有高幅度、短持续时间的电信号，常用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路在数字电路、计算机、通信系统等领域起着重要的作用。
脉冲电路通常由多个元件组成，包括电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件的组合与连接方式决定了脉冲电路的功能和性能。
脉冲电路可以实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能，广泛应用于数字电子设备和通信系统中。
脉冲电路的基本元件之一是电容。
电容是一种能够储存电荷的元件，它能够在一段时间内储存电荷，并在需要时释放电荷。
在脉冲电路中，电容经常用于实现信号的整形和滤波功能。
通过调整电容的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
另一个常见的脉冲电路元件是电感。
电感是一种能够储存磁能的元件，它能够在一段时间内储存磁能，并在需要时释放磁能。
在脉冲电路中，电感经常用于实现信号的放大和计数功能。
通过调整电感的数值和连接方式，可以改变电路对不同频率信号的响应。
二极管和晶体管也是脉冲电路中常见的元件。
二极管是一种具有非线性特性的元件，它能够将正向电压转化为电流，并阻断反向电流。
在脉冲电路中，二极管常用于实现信号的整形和检测功能。
晶体管是一种具有放大功能的元件，它能够将小信号放大为大信号。
在脉冲电路中，晶体管常用于实现信号的放大和开关功能。
脉冲电路的工作原理通常基于电荷的积累和释放。
当电容或电感储存了足够的电荷或磁能时，它们将释放能量，并产生脉冲信号。
这些脉冲信号经过放大和处理后，可以用于驱动其他电子设备或传输信号。
脉冲电路在数字电子设备和通信系统中有着广泛的应用。
例如，在计算机中，脉冲电路用于处理和传输数字信号，实现数据的存储和处理功能。
在通信系统中，脉冲电路用于产生和解析数字信号，实现数据的传输和接收功能。
脉冲电路是一种重要的电子电路类型，它能够产生和处理脉冲信号。
脉冲电路通过电容、电感、二极管、晶体管等元件的组合和连接方式，实现信号的放大、滤波、整形和计数等功能。
脉冲与数字电路模拟试题第1套及答案
数字电子技术（第2版） 第一套 A 卷
一、单选题(每题1分)
1. 回差是( B )电路的特性参数。
A 时序逻辑
B 施密特触发器
C 单稳态触发器
D 多谐振荡器
2. 石英晶体多谐振荡器的主要优点是( B )。
A 电路简单
B 频率稳定度高
C 振荡频率高
D 振荡频率低
3. 对TTL 与非门多余输入端的处理，不能将它们( B )。
A 与有用输入端并联
B 接地
C 接高电平
D 悬空
4. TTL 与非门的关门电平是0.8V ，开门电平是2V ，当其输入低电平为0.4V ，输入高电平
为3.2V 时，其低电平噪声容限为( C )
A 1.2V
B 1.2V
C 0.4V
D 1.5V
5. 逻辑函数ACDEF C AB A Y +++=的最简与或式为（ B ）
A ．C A Y += B.
B A Y += C. AD Y = D. AB Y =
6. 在什么情况下，“与非”运算的结果是逻辑0。
（ D ）
A ．全部输入是0 B. 任一个输入是0 C. 仅一个输入是0 D. 全部输入是1
7. 组合逻辑电路（ D ）。
A 一定是用逻辑门构成的
B 一定不是用逻辑门构成的
C 一定是用集成逻辑门构成的
D A 与B 均可
8. 已知逻辑函数的真值表如下，其表达式是（ C ）。
脉冲电路的特点及脉冲电路的类型
脉冲电路的特点及脉冲电路的类型1. 引言1.1 概述脉冲电路是一种特殊类型的电路，用于产生、处理和传输脉冲信号。
脉冲信号是一种持续时间很短、幅度较大的非周期性信号，在科学研究和工程技术领域中具有广泛应用。
脉冲电路的设计和应用在数字电子技术、通信系统以及医疗设备等领域都扮演着重要角色。
1.2 文章结构本文将围绕脉冲电路的特点及不同类型展开详细叙述。
首先，我们将介绍脉冲电路的特点，包括快速开关、高频响应和瞬态响应等方面。
然后，我们将介绍三种常见的脉冲电路类型，分别是单稳态脉冲电路、多稳态脉冲电路和定时器脉冲电路。
接下来，我们将通过示例应用阐述脉冲电路在数字电子技术、通信系统以及医疗设备中的实际运用。
最后，我们将对全文进行总结，并展望未来脉冲电路发展方向和应用领域扩展。
1.3 目的本文旨在介绍脉冲电路的特点和类型，使读者了解脉冲电路的基本原理及其在多个领域中的实际应用。
通过深入探讨脉冲电路的特性和实例应用，我们可以更好地认识到脉冲电路对现代科技发展的重要性，并为未来脉冲电路研究与创新提供一定的启示。
2. 脉冲电路的特点：2.1 快速开关：脉冲电路具有快速开关特性，它可以在很短的时间内将信号从低电平切换至高电平或反之。
由于其快速响应能力，脉冲电路常被用于数字电子技术中的计数器、触发器等逻辑门电路中。
2.2 高频响应：脉冲电路能够实现高频率信号的放大和处理。
其设计与构造使得它们能够处理以高频运行的信号，并保持较好的性能。
在通信系统中，脉冲电路常被用来处理射频信号，包括调制解调、功率放大等功能。
2.3 瞬态响应：脉冲电路具有优异的瞬态响应特性。
当输入发生突变或产生突发事件时，脉冲电路可以迅速响应并提供对应的输出。
这种瞬态响应特性使得脉冲电路广泛应用于医疗设备中，如心脏起搏器和除颤器等，在紧急情况下可提供及时有效的治疗措施。
总之，脉冲电路的特点包括快速开关能力、高频响应以及瞬态响应特性。
这些特点使得脉冲电路在数字电子技术、通信系统和医疗设备等领域中发挥着重要的作用。
脉冲系统的名词解释
脉冲系统的名词解释脉冲系统是一种在某一瞬间产生能量并传输、控制和处理信息的系统。
它采用脉冲信号来传输信息和控制能量，是一种高效且可靠的信息处理方式。
脉冲系统广泛应用于通信、电子、控制、计算机和雷达等领域。
一、脉冲脉冲是脉冲系统的基本要素之一。
它是一种高能量、短时间的信号，常常被用来传输和处理信息。
脉冲信号的特点是能量高、时间短、频率宽。
一个简单的脉冲可以通过一个方波信号来表示，其中包含一个高电平和一个低电平。
脉冲的能量和宽度决定了其携带信息的能力和传输速度。
二、脉冲发生器脉冲发生器是产生脉冲信号的装置。
它能够按照设定的频率、幅度和宽度生成特定的脉冲信号。
脉冲发生器广泛应用于通信、控制和计算机等领域，常用于脉冲通信系统、脉冲控制系统和数字电路中。
常见的脉冲发生器包括多谐振荡器、门电路和计数器等。
三、脉冲编码脉冲编码是将信息转化为脉冲信号的过程。
它通过将不同信息映射为不同的脉冲模式来实现信息的传输和处理。
脉冲编码可以提高信号传输的可靠性和抗干扰性。
常见的脉冲编码方式有脉冲振幅调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）等。
四、脉冲传输脉冲传输是指将脉冲信号从发送端传输到接收端的过程。
它包括脉冲生成、传输和接收三个阶段。
在脉冲传输过程中，需要考虑信号传输的延迟、失真和衰减等问题。
通过适当设计传输线路和信号处理算法，可以提高脉冲传输的可靠性和效率。
五、脉冲控制脉冲控制是利用脉冲信号来对系统进行控制的过程。
脉冲控制可以实现对能量的调节、信息的传输和设备的工作状态的控制。
脉冲控制广泛应用于自动化控制系统、工业过程控制和电力系统等领域。
通过选择适当的控制算法和调节参数，可以实现对系统的精确控制。
六、脉冲处理脉冲处理是指对脉冲信号进行分析、处理和提取有用信息的过程。
脉冲处理可以包括滤波、调幅解调、计数和逻辑运算等操作。
脉冲处理广泛应用于信号处理、图像处理和模式识别等领域。
通过合理选择脉冲处理算法和参数，可以提高信号处理的精度和速度。
数字电路基础
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2
这里的0和1不是十进制数中的数字，而是逻辑0和逻辑1。
产生和处理这类数字信号的电路称为数字电路或逻辑电路。数字电 路的任务是对数字信号进行运算（算术运算和逻辑运算）、计数、存贮、 传递和控制。
2．脉冲信号
t
t
所谓脉冲，是指脉动、短促和不连续的意思。
在数字电子技术中，把作用时间很短的、突变的电压或 电流称为脉冲。 数字信号实质上是一种脉冲信号。
解： ( 10 ) 2 1 1 2 5 1 1 2 3 1 1 2 2 1 1 2 1 1 2 0 ( 4 ) 1 (5 F )1D 65 12 6 1 1 5 1 6 1 1 3 0 6 ( 15 )10 33
（2）十进制数转换成二、十六进制数 十进制数转换成二进制数或十六 进制数，要分整数和小数两部分分别进行转换，这里只介绍整数部分的转 换。通常采取除2或除16取余法，直到商为0止。读数方向由下而上。
1·0=0；1·1=1
Y=A+B 0+0=0；0+1=1；
1+0=1；1+1=1
Y= A
0 1 10
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能实现与、或、非三种基本逻辑运算关系的单元电路分别叫做与门、 或门、非门（也称反相器），其对应的逻辑符号如图6.2.2所示。
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2．复合逻辑运算
与、或、非是三种最基本的逻辑关系，任何其他的复杂逻辑关系都可 由这三种基本逻辑关系组合而成。
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例6.1.5 将十进制数(58)10 分别
转换成二进制数和十六进制数。
先将(58)10转换成二进制数，
采取“除2取余法”，过程如下
脉冲工作原理
脉冲工作原理
脉冲工作原理是指在电子设备或系统中，通过传输脉冲信号来实现特定功能的一种工作方式。
脉冲信号是由短暂的高电平或低电平脉冲组成的，通过不同的脉冲宽度、频率和幅度来代表不同的信息或执行各种控制操作。
脉冲工作原理的基本思想是利用脉冲信号的特性，在相对较短的时间内完成特定任务。
在数字电子电路中，通常使用的是正方形脉冲波形，其形状由高电平和低电平的时间比例决定。
通过改变脉冲的宽度和频率，可以控制电路的运行状态、信号的传输速度和数据的处理。
脉冲工作原理广泛应用于各种电子设备和系统中。
例如，在数字电路中，脉冲工作原理可以实现逻辑门电路的运算，通过不同的脉冲组合来完成各种布尔逻辑运算。
在通信领域，脉冲工作原理可以用于数字信号的传输和调制，通过改变脉冲的宽度和频率来表示不同的数据信息。
在计时和测量领域，脉冲工作原理可以用于实现精确的时间计数和测量功能。
脉冲工作原理的关键在于准确地控制脉冲的时序和幅度。
通常，通过时钟信号来同步脉冲的产生和处理，确保电路的稳定和可靠性。
同时，还需要考虑脉冲的上升时间和下降时间，以及信号的噪声和干扰对脉冲的影响。
总结起来，脉冲工作原理是一种利用脉冲信号进行电子设备和系统运行的工作方式。
通过调节脉冲的宽度、频率和幅度，可
以实现不同的功能和控制操作。
脉冲工作原理在数字电路、通信、计时和测量等领域都得到了广泛应用。
第3章门电路
3.3 CMOS门电路
6. CMOS电路的优点
（1）微功耗。 CMOS电路静态电流很小，约为纳安数量级。
（2）抗干扰能力很强。 输入噪声容限可达到VDD/2。
（3）电源电压范围宽。 多数CMOS电路可在3～18V的电源电压范围内正常
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3.2 半导体二极管门电路
2. 二极管与门
3. 二极管或门
A Y
B
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3.3 CMOS门电路
MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造工艺简单、 集成度高、抗干扰能力强、功耗低、价格便宜等优点，得 到了十分迅速的发展。
3.3 CMOS门电路
➢ 功耗 ❖ 静态功耗: 逻辑电路输出状态不发生变化时的功耗。
大多数CMOS电路具有很低的静态功耗，所以在很 多低功耗的场合采用CMOS集成电路。
❖ 动态功耗: 逻辑电路输出状态发生变化时的功耗， 其值比静态功耗大得多。
PCCLVD 2D f
PTCPD VD 2 D f PDPCPT
buses.
RP IOLmax
VP
ILL Z=VOLmax RL
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3.3 CMOS门电路
❖ 施密特触发器
VOUT
5.0
VT-
VT+
2.1 2.9 5.0 VIN
Voltage of hysteresis =VT+-VT-
脉冲电路
脉冲电路在电子电路中，电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路，因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。
电子电路中另一大类电路的数字电子电路。
它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号。
数字电子电路又可分成脉冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不连续的脉冲信号。
脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路。
家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器具等，都要用到脉冲电路。
电脉冲有各式各样的形状，有矩形、三角形、锯齿形、钟形、阶梯形和尖顶形的，最具有代表性的是矩形脉冲。
要说明一个矩形脉冲的特性可以用脉冲幅度 Um 、脉冲周期 T 或频率 f 、脉冲前沿 t r 、脉冲后沿 t f 和脉冲宽度 t k 来表示。
如果一个脉冲的宽度 t k =1 ／ 2T ，它就是一个方波。
脉冲电路和放大振荡电路最大的不同点，或者说脉冲电路的特点是：脉冲电路中的晶体管是工作在开关状态的。
大多数情况下，晶体管是工作在特性曲线的饱和区或截止区的，所以脉冲电路有时也叫开关电路。
从所用的晶体管也可以看出来，在工作频率较高时都采用专用的开关管，如 2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管，只有在工作频率较低时才使用一般的晶体管。
就拿脉冲电路中最常用的反相器电路（图 1 ）来说，从电路形式上看，它和放大电路中的共发射极电路很相似。
在放大电路中，基极电阻 R b2 是接到正电源上以取得基极偏压；而这个电路中，为了保证电路可靠地截止， R b2 是接到一个负电源上的，而且 R b1 和 R b2 的数值是按晶体管能可靠地进入饱和区或止区的要求计算出来的。
不仅如此，为了使晶体管开关速度更快，在基极上还加有加速电容 C ，在脉前沿产生正向尖脉冲可使晶体管快速进入导通并饱和；在脉冲后沿产生负向尖脉冲使晶体管快速进入截止状态。
除了射极输出器是个特例，脉冲电路中的晶体管都是工作在开关状态的，这是一个特点。
《数字电子技术基础》——集成逻辑门电路
（6）扇入扇出数。
扇入数：
--门电路输入端的个数，用NI表示。 扇出对数于：一个2输入的“或非”门，其扇入数NI＝2。
--门电路在正常工作时，
所能带同类门电路的最大数目， 它表示带负载能力。
&
IOH IIH
拉电流负载：（存在高电平下限值）。
&
N OH
I
（驱动门）
OH
I
（负载门）
IH
IIH &
...
2.2 TTL集成逻辑门电路
2.2.1 TTL与非门电路 2.2.2 TTL集电极开路门和三态门电路 2.2.3 TTL集成电路的系列产品
2.2.1 TTL与非门电路
输入级和输出级均采用晶体三极管，称为晶体三极 管-晶体三极管逻辑电路，简称TTL电路。
1.电路结构
R1
R2
R4 +UCC
A B
D1
T1 D2
T3
T2
D3
F
T4 R3
输入级 中间级 输出级
（1）输入级。
对输入变量实现“与”运算，
输入级相当于一个与门。
A
（2）中间级。
B D1
实现放大和倒相功能。向后级
提供两个相位相反的信号，分
别驱动T3、T4管。
（3）输出级。
R1 T1 D2
输入级
R2 T2
R3 中间级
R4 +UCC T3
D3 F
1.二极管的开关特性
（1）静态特性。
iD /mA
阳极
阴极
0.5 0.7 uD/V
(VT)
（a） 电路符号
（b）特性曲线
二极管当作开关来使用正是利用了二极管的单向导电性。
脉冲与数字电路第三章门电路
工作温度：军品（54系列） –55 ~ +125摄氏度
民品（74系列） 0 ~ +70摄氏度
工作电压：推荐值 5V
极限值+-0.5
功耗：PH=ICCHVCC
PL=ICCLVCC
平均功耗P=(PL+ PH)/2
5、晶体管-晶体管逻辑门(TTL)
标准TTL门: 低电平<0.8V,高电平〉2V
结论：1.TTL电路的输入不能为负； 2.TTL门电路的输入端在输入低电平时
电流高于输入为高电平的电流。
6、TTL逻辑门外部特性和参数 转 移 特 性 曲 线
1>域值电平：1.0V(LS),1.4V（标准） 2>关门电平：VOFF=VILMAX=0.8V
3>开门电平: VON=VIHMIN=2.0V
驱动同类门数目少；传输延迟大，已淘汰。
2、二极管-晶体管逻辑门(DTL)
电路符号
特点：输出高电平时，驱动的同类门输入二极管截止，
不影响负载能力。传输延迟也较大，已淘汰。
3、晶体管-晶体管逻辑门(TTL) 1>标准TTL门
低电平<0.8V
高电平〉2V
特点：可以提供较大的输出拉电流和灌电流。 传输延迟大，功耗大。
4、 TTL逻辑门外部特性和参数
1>域值电平： 1.0V(LS),1.3V(S),1.5V(F),1.4V（标准） 2>关门电平：VOFF=VILMAX=0.8V 3>开门电平: VON=VIHMIN=2.0V 4>高电平噪声容限：VNH= VOHMIN - VIHMIN 5>低电平噪声容限: VNL= VILMAX – VOLMAX 6>输入输出特性和参数(p88) VILMAX, VIHMIN,VOLMAX, VOHMIN IILMAX,IIHMAX,IOLMAX,IOHMAX
脉冲与数字电路——模拟试题五及答案
脉冲与数字电路试题 第五套一、单选题(每题1分)1. TTL 与非门的关门电平为0.8V ，开门电平为2V ，当其输入低电平为0.4V ，输入高电平为3.5V 时，其输入高电平噪声容限为( )。
A 1.1 VB 1.3VC 1.2VD 1.5V2. 串行加法器的进位信号采用（ ）传递，并行加法器的进位信号采用（ ）传递。
A 超前，逐位B 逐位，超前C 逐位，逐位D 超前，超前3. 如果晶体三极管工作于饱和区则该管( )。
A 发射结正向偏置，集电结反向偏置B 发射结正向偏置，集电结正向偏置C 发射结反向偏置，集电结正向偏置D 发射结反向偏置，集电结反向偏置4. 下列逻辑函数中不相等的是（ ）。
A ．CB B AC B B A ⋅=+ B ．))((C B B A C B B A ++=+ C ．C B B A C B B A +++=+D ．BC B A C B B A +=+5. 石英晶体多谐振荡器的主要优点是( )。
A 电路简单B 频率稳定度高C 振荡频率高D 振荡频率低6. 减少三极管的饱和深度可提高工作速度，为此在下列条件中正确的措施是( )。
A 增大IB B 减小IcC 减少U BCD 增大β7. 与八进制数 (47.3)8 等值的数为：（ ）A. (100111.11)2B. (27.6)16C. (27.3 )16D. (100111.110)28. 硅二极管导通和截止的条件是( )。
A U F > 0.7V ， U F < 0.5VB U F > 0.5V ，U F < 0.7VC U F > 0.7V ， U F < 0.7VD U F > 0.5V ，U F < 0.5V9. 半导体中有两种载流子，分别是( )。
A 原子和中子B 电子和空穴C 电子和质子D 电子和离子10. 若已知AC AB C A B A =+=+,，则（ ）A ． B=C = 0B ． B=C =1 C ． B=CD ． B ≠C 11. 下列数中,最大的数是 （ ）。
数字电路
第四章 数字电路数字电路也是由晶体管等电子元件组成的电路。
数字电路包括数字脉冲电路和数字逻辑电路。
通常说的数字电路是指数字逻辑电路。
数字脉冲电路主要解决脉冲产生、变换、测量的问题。
数字逻辑电路的功能是对数字信号进行运算，确定在矩形脉冲作用下输出与输入之间的逻辑关系。
数字逻辑电路的输入信号和输出信号都是数字信号。
数字逻辑电路的典型信号是矩形波。
数字逻辑电路的输入和输出主要有0态和1态。
正逻辑0态表示低电平状态，1态表示高电平状态；负逻辑0态表示高电平状态，1态表示低电平状态。
数字逻辑电路的逻辑功能可用逻辑代数（布尔代数）描述。
数字电路中的晶体管一般工作在截止状态和饱和状态。
按照有无记忆功能，数字逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
按照集成度，数字逻辑电路分为小规模、中规模、大规模、超大规模集成电路。
第一节 数制与编码数制是表示数值的所使用的数字符号的规则。
编码是将数字符号转换为机器能够直接识别的数码。
一、数的多项式有多种数制。
除十进制数外，常用的还有二进制数、十六进制数和八进制数。
各种进制数N 均可用下列多项式表示：()∑--==mn i iiJJK N 1式中，(N )J 是J 进位制数；J 是进位制，也是进位制的基数；K 是数符，K =0、1、2……(J -1)；J i 位权；i 为序号；n 为(N )J 的整数位数；m 为(N )J 的小数位数。
十进制：多项式为()∑--=⨯=mn i i iKN 11010；基数为10；K =0~9，计10个字符。
例如，(209.24)10=2⨯102+0⨯101+9⨯100+2⨯10-1+4⨯10-2。
二进制：多项式为()∑--=⨯=mn i ii K N 122；基数为2；K =0、1，计2个字符。
例如，(11010.101)2=1⨯24+1⨯23+0⨯22+1⨯21+0⨯20+1⨯2-1+0⨯2-2+1⨯2-3=(28.875)10。
十六进制：多项式为()∑--=⨯=mn i i iKN 11616；基数为16；K =0~9、A ~F ，计16个字符。
1.1数字电路的基本知识
模拟电路：传递、处理模拟信号的电路。
双极型电路：TTL、ECL
单级型电路：NMOS、ＰＭＯＳ、CMOS
3、按电路逻辑功能分
组合逻辑电路
时序逻辑电路
1.1.4矩形脉冲的主要参数
1.脉冲参数
（1）脉冲的幅度：脉冲的底部到脉冲的顶部之间的变化量称为脉冲的幅度，用Um表示。
（2）脉冲的宽度：从脉冲出现到脉冲消失所用的时间称为脉冲的宽度，用t w表示。
（3）脉冲的重复周期：在重复的周期信号中两个相邻脉冲对应点之间的时间间隔称为脉冲的重复周期，用T表示。
实际的矩形脉冲往往与理想的矩形脉冲不同，即脉冲的前沿与脉冲的后沿都不是陡直的，如图1-4所示。
实际的矩形脉冲可以用如下的五个参数来描述。
（1）脉冲的幅度Um：脉冲的底部到脉冲的顶部之间的变化量。
（2）脉冲的宽度t w：从脉冲前沿的0.5Um到脉冲后沿的0.5Um两点之间的时间间隔称为脉冲的宽度，又可以称为脉冲的持续时间。
（3）脉冲的重复周期T：在重复的周期信号中两个相邻脉冲对应点之间的时间间隔称为脉冲的重复周期。
（4）脉冲的上升时间t r ：指脉冲的上升沿从0.1Um上升到0.9Um所用的时间。
（5）脉冲的下降时间t f ：指脉冲的下降沿从0.9Um下降到0.1Um所用的时间。
2.脉冲信号分类
若脉冲信号跃变后的值比初始值高称正脉冲
若脉冲信号跃变后的值比初始值低称负脉冲。
数字逻辑电路的用途和特点
数字逻辑电路的用途和特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。
把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“1”，低电平表示“0”。
声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号。
能处理数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“1”和“0”还具有逻辑意义，例如逻辑“1”和逻辑“0”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。
电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。
这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路。
数字逻辑电路以其易于集成、传输质量高、运算能力强、逻辑推理能力强等优点，在计算机、自动控制、通信、测量等领域得到了广泛的应用。
在一般家用电器中，如计时器、报警器、控制器、电子钟、电子玩具等，应使用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是突出“逻辑”一词，使用独特的图形符号。
有两种基本单元电路，门电路和触发电路，它们由晶体管、电阻器和其他元件组成。
然而，在逻辑电路中，无论使用多高的电压、TTL电路或CMOS电路等，我们只使用几个简化的图形符号来表示它们，而没有绘制它们的具体电路。
根据逻辑功能的要求，将这些图形符号组合而成的图就是逻辑电路图，它与一般放大振荡或脉冲电路图完全不同。
数字电路中有关信息是包含在0和1的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开0和1，0和1的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的。
所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题。
也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同。
门电路和触发器（1）门电路门电路是数字逻辑电路中最简单的元件。
实验一、门电路
实验一 门电路逻辑功能及测试
一. 实验目的 二. 实验器材 三. 实验原理 四. 实验内容 五. 注意事项 六. 思考题 七. 预习
�
一. 实验目的
熟悉门电路逻辑功能. 熟悉门电路逻辑功能. 熟悉数字电路实验箱及数字存储示波器的使 用方法. 用方法. 学会用数字存储示波器测量逻辑门的传输延 迟时间. 迟时间.
二.实验器材
双踪示波器 74LS04(1片) 74LS04( 6反相器
二.实验器材(续) 实验器材(
74LS04
三.实验原理(续) 实验原理(
六.思考题
当输出波形和输入波形反相时,导通延迟时间tPdL 当输出波形和输入波形反相时,导通延迟时间tPdL 和截止延迟时间tPdH分别指的是什么? 和截止延迟时间tPdH分别指的是什么? tPdH分别电路(半加器全加器) 实验二:组合逻辑电路(半加器全加器)
号输 (CH2 )
20KHz (CH1 )
五.注意事项
来说,引脚14→Vcc 引脚7→GND 14→Vcc, 7→GND( ),不要 对74LS04 来说,引脚14→Vcc,引脚7→GND(地),不要 忘记或接错. 忘记或接错. Vcc=5V,所以引脚14只能接实验板上的5V插孔, Vcc=5V,所以引脚14只能接实验板上的5V插孔,一定不 14只能接实验板上的5V插孔 要接15V插孔. 15V插孔. 插孔 接插集成块时,要认清定位标记,不得接反. 接插集成块时,要认清定位标记,不得接反. 注意芯片引脚中的门电路的输入 输出. 输入, 注意芯片引脚中的门电路的输入,输出. 两个输出端不能接在一起. 两个输出端不能接在一起. 实验中改动接线必须先断开电源,接好后再通电实验. 实验中改动接线必须先断开电源,接好后再通电实验. 如果实验箱发出报警,应立即关掉开关. 关掉开关 如果实验箱发出报警,应立即关掉开关.
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数据选择器
集成组合电路
数值比较器 加法器
算奇术偶逻校辑验单器元
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一、加法器 1.半加器
Ai Bi Si Ci 0000 0110 1010 1101
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SiA i Bi CiAiBi
2.全加器
A i B i C i-1 S i C i 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 01 1 0 0 10 1 0 1 01 1 1 0 01 1 1 1 11
C &
D
F2
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五、三态输出与非门
三态输出门有三种输出的稳定状态：高电 平、低电平、高阻状态。
A &
F
A
&
F
B
B
E
E
F高 A•B阻（ （E E 10） ）F高 A•B阻（ （E E 10） ）
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例：在图示电路中，当E=1和E=0时，试问 M点的测试电压为多少？
1
&M
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可见， FA•B 2.TTL与非门的外特性 （1）电压传输特性 TTL与非门输出电压与输入电压间的关系 曲线。
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Vo（V） 3.6 A B 2.7
C
VNL
D VNH E
0.3 0
0.6 VoFF 1.4 VT
2（VoNV）i（V）
AB段： Vi <0.6V,T1饱和导通，T2、T5截止， T3、T4导通， Vo= 3.6V。 BC段： 0.6< Vi <1.3V，这时1.3< VB1 <2.1V， T1饱和，T2导通，处于放大状态，T5截止， 且Vi↑→ VB2 ↑→IC2 ↑→ Vo↓。 CD段： Vi =1.4V左右，输入在1.3V基础上 再增大一点点，T2、T5趋于饱和，T3、T4 趋于截止，输出陡然下降。 DE段： Vi >1.4V，各三极管工作稳定， T2、 T5饱和，T3、T4截止，输出为低电平0.3V。
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*TTL电路的几个常用参数：
阈值电压VT：转折区所对应的输入电压。 在数字电路的定性分析中，可以认为 当 Vi < VT时，输入为低电平，当Vi >
VT时，输入视为高电平。 低电平噪声容限VNL ：在保证输出高电平 不低于额定值的90%时，所允许叠加在输 入低电平上的噪声电压。
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&
F
0
E
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作业：P65 2-3
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Y 1 A B C A B C A B C A B A B C C Y 2 A A B C A B B C A B C C A A C B BC
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3-2 中规模集成组合逻辑电路
编码器
译码器
2-4 TTL门电路的其他类型
一、与门 二、与或非门 三、异或门 四、集电极开路门 1.线与 将门电路的输出直接相连，实现其输出的与 逻辑关系。
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普通门不能实现线与。 2.集电极开路与非门（OC门）
A
&
F
B
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*OC门在使用中必须外接电阻和电源。
Vcc
A
&
B
F1
F
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*TTL电路的几个常用参数：
输出高电平VoH：TTL与非门的输出额定高 电平为3V。 输出低电平VoL：TTL与非门的输出额定低 电平为0.3V。 开门电平VoN：保证输出为额定低电平所对 应的最小输入高电平的值。 关门电平VoFF：保证电路输出为额定高电平 的90%所对应的最大输入低电平的值。
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一、TTL与非门 1.电路组成及工作原理
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输入信号的高电平为3.6V，低电平为0.3V。
1）VA、 VB 有一个或两个都是低电平0.3V T1的发射结导通，T1的基极电位VB1 =0.3+0.7=1V，使T1的集电结正偏，T1处 于饱和状态；T2、T5截止，T3、T4导通。 Vo= VCC- VR2 - VBE3 - VBE4
*TTL电路的几个常用参数： 高电平噪声容限VNL ：在保证输出低电平 时，所允许叠加在输入高电平上的噪声电 压。
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（2）输入特性
a.输入伏安特性
输入电压与输入电流间的 关系。
当Vi < 0.6V时，T1的发射 结导通，但由于此时T2处 于截止，流过发射结的电 流即为流过R1的电流。
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1)当VA=VB=0V时， 两只二极管均导通，输出Vo =0.7V。 2）当VA=0V，VB=3V时，二极管DA导通，Vo =0.7V， DB截止。 3）当VA=3V，VB=0V时，二极管DB导通，Vo =0.7V， DA截止。 4）当VA= VB= 3V时，二极管DA、DB导通，Vo =3+0.7=3.7V。
= VCC- VBE3 -VBE4 =3.6V。
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2）当输入端全部加入高电平时
T1的发射结一旦导通的话，会使基极电位VB1 =3.6+0.7=4.3V，该电位可以使T1的集电结正 偏导通，T2、T5的发射结导通，因此，T1的 基极电位最终应为2.1V。T1的发射结截止， 集电结导通，T1工作在倒置状态，其电流放 大系数很低。T2、T5饱和、T3、T4截止。 Vo= VCES5=0.3V。
Ui Uo 0 .3 3 .2 3 .2 0 .3
AF 01 10
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FAB
2-3 TTL门电路
TTL电路是数字集成电路的一种，其内部主 要采用晶体三极管的结构，数字集成电路的 另一类是CMOS电路，其内部电路主要由场 效应管组成。
本节以TTL与非门为例，介绍TTL门电路的 内部结构、工作原理，着重介绍TTL门电路 的外特性
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 电压功能表
逻辑真值表
VA VB Vo
ABF
0
0 - 0 . 7 逻辑
0
0
0
0 3 2 .3
011
3 0 2 . 3 赋值 1 0 1
3 3 2 .3
111
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1）当Ui=0.3V时，显然三极管截止，流过集电 极电流为0，二极管D导通， Uo =3.2V。 2）当Ui=3.2V时，只要电路参数设置合适，满 足IB> IBS ，则三极管导通， Uo = UCES =0.3V。
TTL与非门输出电压与输出电流间的关系。
a.在输出为高电平时，所接负载电阻RL为 拉电流负载，在输出电流不大时，输出电 压维持3.6V的高电平输出，在输出电流较 大（一般是由负载太小引起）时，会使输 出电压降低。严重会使电路发生逻辑混乱。
b.当电路输出为低电平时，所接负载为灌 电流负载。
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-1.4
流为三极管的倒置集
Iis
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Vi（V）
电极电流，很小。
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当Vi为高电平时，流过输入端的电流称为输 入漏电流IiH
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b.输入负载特性 输入端对地接负载电阻R时，输入电压Vi与该 电阻间的关系。
Vi（V） 1.4
0 1 2 3 R（K）
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（3）输出特性
Ci-1
Ai
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3.多位加法器 （1）串行进位加法器
C3
S3
Si Ci Ci-1 Ai Bi
A3 B3
S2
Si Ci Ci-1 Ai Bi
A2 B2
S1
Si Ci Ci-1 Ai Bi
A1 B1
S0
Si Ci Ci-1 Ai Bi
A0 B0
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（2）并行进位加法器
C i A iB i ( A i B i) C i 1
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S A i B i i C i 1 A i B i C i 1 A i B i C i 1 A i B i C i 1 A i B i C i 1
C i A i B i C i 1 A i B i C i 1 A i B i C i 1 A i B i C i 1 A iB i (A i B i) C i 1
Ii V C CV R B1E V i 4.3 V R V i
1
1
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计算出当Vi=0时，输入短路电流IiS为：
I 4.3V1.4mA
iS
3K
在Vi >0.6V后，T2开 始导通，流过R1的电 流被集电极分流后形
Ii（mA） IiH=10A
成输入电流。
01
在Vi > 1.3V后，T1进 入倒置状态，输入电
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作业：P94 3-3、3-4
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