脉冲与数字电路——数字电路的基础知识共60页文档

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数字电路与逻辑设计教程-第1章

数字电路与逻辑设计教程-第1章
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1.2 数制和码制
【例1-4】求十进制数(26)10所对应的二进制数。
因此(26)10=(11010)2。
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1.2 数制和码制
【例1-5】求十进制数(357 ) 10所对应的八进制数。 解
因此(357 )10=(545)8。
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1.2 数制和码制
上一节介绍了数字信号的两种取值,实际生活中的数字表示 大多采用进位计数制。
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1.2 数制和码制
1.2.1 进位计数制与常用计数制
用数字量表示物理量大小时,仅用一位数码往往不够用,经 常需要用进位计数的方法组成多位数码表示。把多位数码中 每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为计数制 。在生产实践中除了人们最熟悉的十进制以外,还大量使用 各种不同的进位计数制,如八进制、十六进制等。在数字设 备中,机器只认识二进制代码,由于二进制代码书写长,所 以在数字设备中又常采用八进制代码或十六进制代码。
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1.2 数制和码制
任何进制数的值都可以表示为该进制数中各位数字符号值与 相应权乘积的累加和形式,该形式称为按权展开的多项式之 和。一个J进制数(N为按权展开的多项式的普遍形式可表示为 :
式中,K为任意进制数中第i位的系数,可以为0~ (J-1)数码中 的任何一个;i是数字符号所处位置的序号;m和n为整数,m为 小数部分位数(取负整数),n为整数部分位数(取正整数);.J为 进位基数,Ji为第i位的权值。例如,十进制数(123.75 )10表示 为:
第1章 微型计算机系统概述
1.1 数字电路概述 1.2 数制和码制 1.3 逻辑代数基础 本章小结
1.1 数字电路概述

数字电子技术第1单元数字电路基础知识

数字电子技术第1单元数字电路基础知识

第二部分 相 关 知 识
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
数字电路概述
计数体制
码制 逻辑代数基础
逻辑函数的化简
数字逻辑门电路
1.1 数字电路概述
1.1.1 什么是数字电路
1.数字电路的特点
• 数字信号目前常取二值信息,它用两个有 一定数值范围的高、低电平来表示,也可 用两个不同状态的逻辑符号如“1”或“H” 和“0”或“L”来表示。
第1单元 数字电路基础知识
第一部分 任 务 导 入
• 数字电路是电子技术的另一大类,广泛应 用于各个领域的各种电子电路之中。
• 图1-1所示为由数字集成块构成的触摸LED 追逐电路。 • 该电路主要是由数字门(如IC1)与数字 计数器(如IC2)共同构成的。
图1-1 数字集成块构成的触摸LED追逐电路
③ 数字电路不仅能完成数值运算,还可以 进行逻辑运算与判断,在控制系统中这是 不可少的,因此又把数字电路称作“数字 逻辑电路”。
1.1.3
数字电路与脉冲电路的异同
• 脉冲信号是短促的断续作用的电压或电流信 号,图1-4所示为常见的脉冲信号波形。 • 除正弦波和它的合成信号外,其他形式的信 号都属于脉冲信号。
3.二进制数运算规则
2.十进制数的计数原则
• 十进制数的计数原则是:逢10进1,借1当10。
• 例如,十进制数3743. 3由5位数字组成,小 数点左边有4位,右边有1位。
• 这个数实际上是由以下多项式缩写而成的, 即
3743.3=3×103+7×102+4×101+3×100+3×10−1
• 依此类推,任何一个n位整数、m位小数 的十进制数(N)10均可记为

数字电路基础知识部分(第二章)

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。

数字电路基本概念

数字电路基本概念

数字电路基本概念第一章由于模拟信息具有连续性,实用上难于存储、分析和传输,应用二值数值逻辑构成的数字电路或数字系统较易克服这些困难,其实质是利用数字1和0来表示这些信息。

1.二值数值逻辑:常用数字0和1来表示数字信号,这里的0和1不是十进制的数字,而是逻辑0和逻辑1。

2.二值数字逻辑的产生,是基于客观世界的许多事物可以用彼此相关又相互对立的两种状态表示;而且在电路上,可用电子器件的开关特性来实现,由此形成离散信号电压或数字电压。

(1)技术上容易实现。

用双稳态电路表示二进制数字0和1是很容易的事情。

(2)可靠性高。

二进制中只使用0和1两个数字,传输和处理时不易出错,因而可以保障计算机具有很高的可靠性。

(3)运算规则简单。

与十进制数相比,二进制数的运算规则要简单得多,这不仅可以使运算器的结构得到简化,而且有利于提高运算速度。

(4)与逻辑量相吻合。

二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应,因此用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。

(5)二进制数与十进制数之间的转换相当容易。

人们使用计算机时可以仍然使用自己所习惯的十进制数,而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理,输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数,这给工作带来极大的方便。

3.逻辑状态:客观世界的许多事物可以用彼此相关又相互对立的状态。

4.脉冲波形:当某波形仅有两个离散值时。

数字波形是逻辑电平对时间的图形表示。

5..占空比表示脉冲宽度占整个周期的百分数。

6.上升时间:从脉冲幅值的10%到90%所经历的时间。

7.下降时间:从脉冲幅值的90%下降到10%所经历的时间。

8.脉冲宽度:脉冲幅值的50%的两个时间点跨越的时间。

9.数据率或比特率:每秒钟所传输数据的位数。

10.时序图:表示时间关系的多重数字波形图。

11.存储器:用来存储二值数据的数字电路。

12.正逻辑:1表示高电平,0表示低电平。

13.负逻辑:与正逻辑相反。

14.表达电路功能主要用:功能表、真值表、逻辑表达式、波形图。

数字电路基础

数字电路基础

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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

数字电路知识点总结(精华版)

数字电路知识点总结(精华版)

数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结(精华版)第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有:真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。

一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A,A × 1 = AA + 1 = 1,A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。

交换律:A + B = B + A,A × B = B × Ab。

结合律:(A + B) + C = A + (B + C),(A × B) × C = A ×(B × C)c。

分配律:A × (B + C) = A × B + A × C,A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。

同一律:A + A = Ab。

摩根定律:A + B = A × B,A × B = A + Bc。

关于否定的性质:A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方,都用一个函数 L 表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则。

例如:A × B ⊕ C + A × B ⊕ C,可令 L = B ⊕ C,则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。

三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。

1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量。

数字电路逻辑基本知识

数字电路逻辑基本知识
电路的设计维修维护灵活方便随着集成电路技术的高速发展数字逻辑电路的集成度越来越高集成电路块的功能随着小规模集成电路ssi中规模集成电路msi大规模集成电路lsi超大规模集成电路vlsi的发展也从元件级器件级部件级板卡级上升到系统级
数字逻辑
主 讲:代 媛 电 话:87092338
数字逻辑
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运 算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻 辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现 代的数字电路是由半导体工艺制成的若干数字集成器 件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存 储器是用来存储二值数据的数字电路。
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1.1 进位计数制
可见,数码处于不同的位置,代表的数值是不同的。这 里102、101、100、 10-1、10-2 称为权或位权,即十进制数中 各位的权是基数 10 的幂,各位数码的值等于该数码与权的 乘积。
因此, 435.86 4 102 4 101 5100 8 101 6 102
数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中 ,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。
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数字逻辑
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路 。 TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今 仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展 ,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的 趋势。
令小数部分 (a2 21 a3 22 am 2m1) F1
34
则上式可写成
1.2 数制转换
2( N )10 a1 F1
现代计算机通常都是标准的数字系统,数字系统 内部处理的是离散元素,并且采用称为信号的物理量 表示,一般为电压和电流,因而现实社会中的各种信 息在数字系统内部呈现出不同的形式 。

数字电路的基础知识

数字电路的基础知识

数字电路的基础知识数字电路是电子电路的一种,它使用离散的电压和电流信号来处理和存储数字信息。

数字电路由逻辑门、触发器和寄存器等基本逻辑单元组成。

逻辑门是数字电路的基础构建模块,常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等。

它们根据输入信号的真值表来决定输出信号的逻辑运算结果。

触发器是一种存储器件,用于存储和传输二进制数据。

最常见的触发器是D触发器,它具有一个数据输入端和一个时钟输入端,通过时钟上升沿或下降沿来传输数据。

触发器还可以用来实现计数器和状态机等功能。

寄存器是一种具有多个存储单元的存储器件,用于存储多位二进制数据。

寄存器通常由多个触发器级联构成,可以在时钟信号的控制下进行数据的并行或串行传输。

数字电路的设计和分析常常使用布尔代数和逻辑表达式。

布尔代数是一种数学系统,用于表示和操作逻辑关系。

逻辑表达式使用布尔运算符(如与、或、非)和变量(如A、B、C)来描述逻辑关系,进而用于设计和分析数字电路的功能和性能。

在数字电路中,信号一般使用二进制编码。

常用的二进制编码方式有二进制码、格雷码和BCD码等。

二进制码是最常见的编码方式,将每个数位上的值表示为0或1。

格雷码是一种特殊的二进制编码,相邻的编码只有一个比特位的差异,用于避免由于数字信号传输引起的误差。

BCD码是二进制编码的十进制形式,用于表示和处理十进制数字。

数字电路在计算机、通信、控制系统等领域有广泛的应用,例如计算机的中央处理器、内存和输入输出接口等都是基于数字电路的设计实现。

希望这些基础知识能够帮助你对数字电路有更好的理解。

数字电路第一章

数字电路第一章

绪论一、数字电路特点1、什么是数字电路电子电路按信号分成二类模拟电路数字电路模拟电路:信号连续分布 举例模拟电路—线性电路 0IV K V = 一次线性方程 线性 非线性数字电路:信号不连续—脉冲数字电路也称脉冲电路数字电路主要应用矩形波正逻辑高电平 1低电平 0“”“”二元码2、数字电路工作状态数字信号0、1表示二个相反的状态,因此原则上凡是能够代表二个相反的状态的任何方法都可以表示为数字信号,典型机械开关 导通“1 断开“0→→所以数字电路也称开关电路3、数字电路抗干扰性强二、数字电路的应用1、数字通讯2、数控装置 计算机控制操作设备3、数字计算机(最广泛、最杰出的应用)算盘1857年,Hill计数器1890年人口普查使用的制表机第二代1951年,IBM开始决定开发商用电脑,聘请冯·诺依曼担任公司的科学顾问,1952年12月研制出IBM第一台存储程序计算机,也是通常意义上的电脑,这是IT历史上一个重要的里程碑。

它叫IBM 701。

第一代1946年启动“埃尼阿克”(ENIAC)计算机1958年8月16日第一个集成电路第三代1964年4月7日,IBM主席Tom Watson,System 360。

Jr.亲自发布System 360。

超级计算机IBM蓝色基因落户德日计算相当于1.5万台PC( 2006年)第一章逻辑代数基础前面二进制数表示方法不讲,其它学科介绍,本书不用这些概念。

二进制逢二进一1101,110 ++右面给出常用的四位二进制逐一递增的8.4.2.1码。

§1.1 基本概念公式和定理1.1.1 基本和常用逻辑运算一、三种基本逻辑运算1、 与逻辑(与运算、逻辑乘)与逻辑—全部条件具备,事件发生。

下图用机械开关来表示与逻辑运算。

功能表开、关,亮、灭是一个二元状态,可以用0、1码表示 ②真值表 ①赋值合,亮断10,灭→→③与逻辑式 YA B =⋅④逻辑图(符号)多端输入(多个开关) Y ABC =上述逻辑运算的器件称“门” 对应与逻辑称“与门”2、 或逻辑(逻辑加)或逻辑— 一个或一个以上条件具备,事件发生。

第一章 数字逻辑电路基础知识

第一章    数字逻辑电路基础知识
=(11.625)D
(DFC.8)H =13×162+15×161+12×20+8×16-1 =(3580 .5)D
二. 二进制数←→十六进制数
因为24=16,所以四位二进制数正好能表示一位十六进制数的16个数码。反过
来一位十六进制数能表示四位二进制数。
例如:
(3AF.2)H 1111.0010=(001110101111.0010)B 2
第一章 数字逻辑电路基础知识
1.1 数字电路的特点 1.2 数制 1.3 数制之间的转换 1.4 二进制代码 1.5 基本逻辑运算
数字电路处理的信号是数字 信号,而数字信号的时间变 量是离散的,这种信号也常 称为离散时间信号。
1.1 数字电路的特点
(1)数字信号常用二进制数来表示。每位数有二个数码,即0和1。将实际中彼此 联系又相互对立的两种状态抽象出来用0和1来表示,称为逻辑0和逻辑1。而且在 电路上,可用电子器件的开关特性来实现,由此形成数字信号,所以数字电路又 可称为数字逻辑电路。
例如: (1995)D=(7CB)H =(11111001011)B
或 1995D =7CBH=11111001011B 对于十进制数可以不写下标或尾符。
1.3 不同进制数之间的转换
一.任意进制数→十进制数: 各位系数乘权值之和(展开式之值)=十进制数。 例如: (1011.1010)B=1×23+1×21+1×20+1×2-1+1×2-3
逻辑运算可以用文字描述,亦可用逻辑表达式描述,还可 以用表格(这种表格称为真值表)和图形( 卡诺图、波形 图)描述。
在逻辑代数中有三个基本逻辑运算,即与、或、非逻辑运 算。
一. 与逻辑运算

数字电子技术基础1

数字电子技术基础1

所以
(1101101011.101)2=(36B.A)16
八进制数、十六进制数转换为二进制数的方法可以采
用与前面相反的步骤,即只要按原来顺序将每一位八进制
数(或十六进制数)用相应的三位(或四位)二进制数代替即可。
例如,分别求出(375.46)8、(678.A5)16的等值二进制数: 八进制 3 7 5 . 4 6 十六进制 6 7 8 . A 5 二进制 011 111 101 . 100 110 二进制 0110 0111 1000.1010 0101
数字电子技术基础1
1.2 数 制
1.1.1 进位计数制 按进位的原则进行计数,称为进位计数制。每一种进 位计数制都有一组特定的数码,例如十进制数有 10 个数 码, 二进制数只有两个数码,而十六进制数有 16 个数码。 每种进位计数制中允许使用的数码总数称为基数或底数。 在任何一种进位计数制中,任何一个数都由整数和小 数两部分组成, 并且具有两种书写形式:位置记数法和 多项式表示法。
例如:
数字电子技术基础1
1.2.2 进位计数制之间的转换
1.2.2 进位计数制之间的转换 1.二进制数与十进制数之间的转换 1)二进制数转换成十进制数——按权展开法 二进制数转换成十进制数时,只要二进制数按式(1-3)
展开,然后将各项数值按十进制数相加,便可得到等值的 十进制数。例如:
同理,若将任意进制数转换为十进制数,只需将数 (N)R写成按权展开的多项式表示式,并按十进制规则进行 运算, 便可求得相应的十进制数(N)10。
数字电子技术基础1
2020/11/21
数字电子技术基础1
1.1 数字逻辑电路概述
自然界的各种物理量可分为模拟量和数字量两大类。 模拟量在时间上是连续取值,幅值上也是连续变化的,表 示模拟量的信号称为模拟信号,处理模拟信号的电子电路 称为模拟电路。数字量是一系列离散的时刻取值,数值的 大小和每次的增减都是量化单位的整数倍,即它们是一系 列时间离散、数值也离散的信号。表示数字量的信号称为 数字信号。处理数字信号的电子电路称为数字电路。

数字逻辑电路基础

数字逻辑电路基础

5421 码
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100 5421
1.3 基本逻辑运算
一、基本逻辑运算
1.与运算
设:开关闭合=“1” 开关不闭合=“0”V 灯亮,L=1 灯不亮,L=0
与逻辑表达式:
L A B
A
B
A
B
灯L
不闭合 不闭合 不亮
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数 码,因各位的权值依次为8、4、2、1,故称8421 BCD码。
常用 BCD 码
十进制数 8421 码 余 3 码 格雷码 2421 码
0
0000 0011 0000 0000
1
0001 0100 0001 0001
2
0010 0101 0011 0010
八进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
十六进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
二进制数的波形表示:
二、数制转换
1、N进制数转换为10进制数
将N进制数按权展开,即可以转换为十进制数。 2、二进制数与八进制数的相互转换
(1)二进制数转换为八进制数: 将二进制数由小数点开始, 整数部分向左,小数部分向右,每3位分成一组,不够3位补 零,则每组二进制数便是一位八进制数。
Vm——信号幅度。 T——信号的重复周期。
tW——脉冲宽度。 q——占空比。其定义为:
q(%) tW
100%
T
实际的矩形脉冲
上升时间
tr
0.9Um
0.5Um
0.1Um
tw

脉冲电路

脉冲电路

脉冲发生器按产生脉冲信号的方式可分 为两大类:一类是通过波形变换电路产生脉 冲信号,如单稳态触发器、双稳态触发器; 另一类是通过电路自激振荡产生脉冲信号, 如多谐振荡器、单结晶体管振荡器和间歇振 荡器等。下面的介绍从分立元件构成的多谐 振荡器入手,分析其工作原理。
一. 多谐振荡器
1. 分立元件组成的多谐振荡器 由于方波含有极丰富的谐波,
加到运放同相输入端的电压u式中第一项为参考电压单独对同相端的作用是固定的第二项为输出电压单独对同相端的作用随u的饱和值为uohoh时同相端电压uoh时同相端电压u回差电压由外接电阻roh决定若电路确定后改变脉冲波形的整形受到干扰的输入波形顶部不平整且输入信号波形顶部恰好在此电平上下变化整形后波形于波形顶部变化的最小值整形后波形
第二节 晶体管反相器
一. 晶体三极管的开关特性 晶体三极管不仅有放大作用,而且还有开关作用。在
脉冲数字电路中就是利用三极管的开关作用。 由其特性曲线知,当基极电流Ib≤0时,晶体管工作在
截止区。此时集电极电流Ic≈0,晶体管的发射结和集电结 均处于反向偏置,相当于开关断开。当Ib由零逐渐上升时, 晶体管的工作状态由截止区进入放大区,一旦Ib继续上升 达到临界饱和电流Ibs时,三极管处于临界饱和状态,如再 增大Ib,使Ib>Ibs,三极管进入饱和区。此时集射极电压 Uce接近于零,Ib基本上失去了对Ic的控制能力,相当于开 关接通。
电平渐移,对信号
放大、变换和计数等会 造成困难。为了克服这 个缺点,对电路进行改 造,在电阻R上并联一 个二极管 D。
输入波形 输出波形
当输入电压如图所示时,电容通过电阻R充电, 由于电阻值较大,充电缓慢,Uo下降极微;而电 容放电却经过二极管D,因D正向电阻很小,电容 放电迅速,输出电压不可能达到负值,如图所示, 于是输出信号的零电平就被钳在零电平线上。这 种钳位叫做正脉冲底部钳位。该电路又称为零电 平底部钳位器。

数电

数电

第一章 数字电路基础1.1 数字电路的基本概念一. 模拟信号和数字信号电子电路中的信号可以分为两大类:模拟信号和数字信号。

模拟信号——时间连续、数值也连续的信号。

数字信号——时间上和数值上均是离散的信号。

(如电子表的秒信号、生产流水线上记录零件个数的计数信号等。

这些信号的变化发生在一系列离散的瞬间,其值也是离散的。

)数字信号只有两个离散值,常用数字0和1来表示,注意,这里的0和1没有大小之分,只代表两种对立的状态,称为逻辑0和逻辑1,也称为二值数字逻辑。

数字信号在电路中往往表现为突变的电压或电流,如图1.1.1所示。

该信号有两个特点: (1)信号只有两个电压值,5V 和0V 。

我们可以用5V 来表示逻辑1,用0V 来表示逻辑0;当然也可以用0V 来表示逻辑1,用5V 来表示逻辑0。

因此这两个电压值又常被称为逻辑电平。

5V 为高电平,0V 为低电平。

(2)信号从高电平变为低电平,或者从低电平变为高电平是一个突然变化的过程,这种信号又称为脉冲信号。

二.正逻辑与负逻辑如上所述,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)。

那么究竟是用哪个电平来表示哪个逻辑值呢?两种逻辑体制:(1)正逻辑体制规定:高电平为逻辑1,低电平为逻辑0。

(2)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1.1.1所示的数字电压信号就成为如图1.1.2所示逻辑信号。

图1.1.2 逻辑信号三. 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,见图1.1.3。

V m ——信号幅度。

它表示电压波形变化的最大值。

T ——信号的重复周期。

信号的重复频率f =1/T 。

t W ——脉冲宽度。

它表示脉冲的作用时间。

q ——占空比。

它表示脉冲宽度t W 占整个周期T 的百分比,其定义为: %100(%)W⨯=Tt q 逻辑0逻辑1逻辑0逻辑1逻辑0V t (V)(ms)5(ms)图1.1.3 理想的周期性数字信号图1.1.4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。

1.1数字电路的基本知识

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。

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。

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