脉冲与数字电路 复习提纲
脉冲与数字电路第十章 脉冲波形的产生和定时
C
uo2
0
输出信号的周 期近似为: T = 2.2 RC
t
t
uA
UT
0
U
T
(3)施密特振荡器
(4) 带石英晶体的环行多谐振荡器
1. 阻抗频率特性和符号
2. 特性: 品质因数Q很大
固定振荡频率
(4) 带石英晶体的环行多谐振荡器
三、555定时器的原理和应用
555定时器是将模拟电路和数字电路集成于 一体的 电子器件。它使用方便,带负载能力较强, 目前得到了 非常广泛的应用。
第十章 脉冲波形的产生和定时 一、 单稳态触发器(定时) 单稳态触发器简称单稳。 它的突出特点是: 输出端只有一个稳定状态, 另一个 状态则是暂稳态.加入触发信号后,它可以由稳定状态转 入暂稳态,但是 , 经过一定时间以后,它又会自动返回原 来的 稳定状态。
由外界触发 稳定状态
暂稳态
自动返回
稳定状态
R
1
0
三、555定时器的原理和应用
VCC
8
RD
4
RS 触发器功能表
R
1
3
TH CO TR
6 5 2 7
R + R + A1
S 0 1
Q 0 1
Q 1 0
RQ S Q
uo
0 0 1
R
1
D
A2 T
0 保持 保持
1 禁止 禁止
R 1 0 0
晶体管T uo 0 1 0 导通 1 0 1 截止 0 保持 保持 保持
S Q
2、555定时பைடு நூலகம்的应用
(1). 双稳态触发器: 微电机起动停车控制电路。
VCC S2 4
数电复习提纲
三、 十进制数与非十进制数转换
转换条件:数值相等
1、非十进制数转换为十进制数
按权展开,多项式求和
2、十进制数转换为非十进制数 整数部分:
除基数取余数、从低位到高位求各位数码直到 商为0。
小数部分:
乘基数取整数、从高位到低位求各位数码直到 小数部分为0或满足精度要求。
转换原理: x进制数的多项式展开 (N)x=
2.数字信号------幅度大小在时间上离散变化
脉冲信号 ——周期性的、具有高、低两种幅值的离散电信。 参数:
1、周期T——信号变化一个循环的时间。 频率f——(脉冲重复率PRR),每秒时间中的脉冲周期数。 2、脉冲幅度Vm——信号的最大变化值。 低电平VL——信号的低幅值 高电平VH——信号的高幅值 Vm=VH-VL 3、脉冲宽度Tw——信号从上升到50%Vm至下降到50%Vm所需的 时间(或高电平时间) 4、上升时间tr、-----信号从10%Vm起上升到90%Vm所需的时间 5、下降时间tf-----信号从90%Vm起下降到10%Vm所需的时间 6、占空比q------脉宽与周期之百分比:q = (Tw / T) %
负小数的原码值与真值X的关系: [X]原 = 1- X = 1 +∣X∣ ,- 1<X ≤0 [+0]原 = 0.000……0 , [-0]原 =1.000……0
例: 4位二进制小数 Y= - 0.1101, [X]原= 1.1101
原码表示法的特点:
1、代码直观,求取方便,符号位加绝对值的二进制码。 2、 0有两组代码。 3、异号加运算步骤复杂,要判断符号和两数的绝对值大小。 将绝对值大的数减去绝对值小的数,运算结果的符号位 与绝对值大的数相同。 例: A=1101, B=-1001,C=0111, 求D=A+B,E=C+B ①[A]原=01101 [B]原=11001,因︱A︱>︱B︱,D > 0。
(完整版)数字逻辑复习提纲
(完整版)数字逻辑复习提纲数字逻辑基础复习提纲⒈数制与码制数字系统中常⽤的数制及其互换、符号数表⽰、数字与字符编码。
2. 逻辑代数基础逻辑代数的基本定理及规则,⽤逻辑代数及卡诺图化简逻辑函数的⽅法与技巧。
3. 组合逻辑电路门电路符号及外部特性4. 同步时序电路同步时序电路的特点,触发器及其互换,Mealy 型和Moore型的状态图与状态表,同步时序电路分析与设计的⽅法。
5. 异步时序电路异步时序电路的特点与模型,脉冲异步时序电路分析与设计的⽅法。
电平异步时序电路分析与设计的⽅法。
6. 中、⼤规模集成电路及其应⽤加法器、译码器、编码器、多路选择器、多路分配器、计数器和寄存器等常⽤集成电路的符号、功能表及使⽤⽅法及综合应⽤。
⼀、课程的教学基本要求1.数制与码制要求学⽣熟悉常⽤的⼏种进位计数制(2,8,10,16进制),以及这⼏种数制的相互转换。
数字系统数值数据的表⽰,重点是符号整数的定点数(原码、反码及补码)表⽰。
数字和字符的编码。
2.逻辑代数基础要求学⽣熟悉并掌握逻辑代数基本定理及规则,标准积之和表达式与最⼩项,标准和之积表达式与最⼤项。
熟悉并能应⽤逻辑代数和卡诺图分析和化简逻辑表达式。
3.组合逻辑电路分析与设计要求学⽣熟悉并掌握组合逻辑电路的分析和设计的⽅法;单输出与多输出组合逻辑电路设计⽅法的异同;组合逻辑险象的判断与消除。
要求做门电路及组合逻辑电路实验。
4.同步时序电路分析与设计要求学⽣熟悉并掌握同步时序逻辑电路的分析和设计的⽅法;Mealy型与 Moore型时序电路的状态图与状态表;常⽤的⼏种触发器及其互换。
要求做触发器及同步时序逻辑电路实验。
5.异步时序逻辑电路分析与设计要求学⽣熟悉并掌握脉冲异步时序逻辑电路与点平异步时序电路的分析和设计的⽅法;电平异步时序电路的竞争与险象。
要求做异步时序逻辑电路实验。
6.中规模集成电路应⽤要求学⽣熟悉并掌握常⽤的⼏种中规模集成电路;能够⽤它们设计组和逻辑电路和时序电路,并具有综合设计的能⼒。
数字电子技术知识基础第9章脉冲信号产生电路及应用
1. 根据实验要求设计脉冲信号产生电 路的原理图。
2. 按照原理图在面包板上搭建电路, 注意元件的布局和连接。
3. 使用信号发生器为电路提供输入信号,并调 整信号发生器的参数以产生所需的脉冲信号。
4. 使用示波器对电路的输入和输出信 号进行测试和分析,记录实验数据。
数据记录、结果分析及故障排除
VS
应用
双稳态触发器在数字逻辑电路、计算机存 储器和寄存器等方面有广泛应用。例如, 在计算机中,双稳态触发器可以作为二进 制存储单元,用于存储和传递数据;在数 字逻辑电路中,双稳态触发器可以实现各 种逻辑功能,如与、或、非等。
04
脉冲信号调制与解调技术
脉冲幅度调制(PAM)原理及实现
原理
脉冲幅度调制是一种通过改变脉冲信号的幅 度来传递信息的调制方式。在PAM中,载 波的幅度随着调制信号的变化而变化,从而 携带了调制信号的信息。
实现
实现PAM通常需要一个模拟信号源、一个 脉冲发生器和一个幅度调制器。模拟信号源 产生待传输的信息信号,脉冲发生器产生周 期性的脉冲信号,幅度调制器则将模拟信号 源的幅度信息调制到脉冲信号上。
脉冲宽度调制(PWM)原理及实现
原理
脉冲宽度调制是一种通过改变脉冲信号的宽度来传递信息的调制方式。在PWM中,载 波的频率保持恒定,而脉冲的宽度则随着调制信号的变化而变化,从而携带了调制信号
传输距离
脉冲信号的传输距离取决于传输 介质的特性和信号频率,一般来 说,高频信号的传输距离较短。
02
脉冲信号产生电路原理与设计
振荡器工作原理及类型
振荡器工作原理
振荡器是一种能够产生周期性信号的电子电路。它通过放大电路中的噪声或外 部输入的信号,经过正反馈作用,使得信号幅度不断增大,最终形成稳定的振 荡信号。
数字电路-复习大纲(四川大学)
包含2n个方格:2、4、8
包围的方格为矩形块
包围圈越大越好,越少越好
方格可以被重复包围,但每个包围圈内必需有新的方格
所有的1都要被包围住
充分考虑随意项
3.合并后的最小项之和即为最简与或表达式。 P37 习题1.2.2 1.4.2 1.6.1
2021/P8/1644 习题2.1.4 2.2.3 2.2.4
2一021位/8/1的4 权数(位权)是 Ri 。
3
②数制间的转换
二进制与十六进制数、八进制数之间的转换
24=16,四位二进制数对应一位十六进制数。 23=8, 三位二进制数对应一位八进制数。 举例:
3AF.2H = 0011 1010 1111.0010 = 1110101111.001B 3 A F2
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15
LA B A B A B
A
=1
L
B
用与非门实现
A& B
A& B
≥1
L
L A B A B A B A B A B • A B
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A& B
A& B
&
L
16
无反变量输入
LABA B A B A B A A B B
A A B B A B
1.变量值只有0和1,且只表示两种对立的逻辑状态,不表示 数量的大小。
2.表达方式:真值表--将输入变量的各种可能取值和相应函数
值排列在一起而组成的表格。
逻辑符号--规定的图形符号。
逻辑函数表达式--L=f(A、B…)
语句表、梯形图等。
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9
3.逻辑变量有原变量和反变量两类,普通代数中没有反变量。
脉冲与数字逻辑电路
时序逻辑电路设计方法及优化
01
优化方法
02
减少触发器的数量,降低电路的复杂度和成 本。
03
优化逻辑表达式,减少逻辑门的数量,提高 电路性能。
04
采用同步时序逻辑电路设计,提高电路的稳 定性和可靠性。
05 脉冲波形的产生与整形
脉冲波形产生方法
多谐振荡器
通过RC或LC振荡电路产生方波 或矩形波脉冲。
逻辑代数简介
逻辑代数基本定律
逻辑函数的表示方法
包括同一律、矛盾律、排中律等,是 逻辑运算的基础规则。
包括真值表、卡诺图、逻辑表达式和 逻辑图等,用于描述和表示逻辑函数 的性质和功能。
逻辑表达式的化简
通过运用逻辑代数的基本定律和公式, 将复杂的逻辑表达式化简为简单的形 式。
03 组合逻辑电路分析与设计
03
脉冲调制与解调
在通信系统中,为了实现信号的远距离传输和抗干扰,常常采用脉冲调
制技术。解调则是将调制后的脉冲信号还原为原始信号的过程。
06 数字逻辑电路在通信系统 中的应用
数字通信系统基本原理
采样定理
在模拟信号转换为数字信号的过程中,采样定理规定了采 样频率必须大于或等于信号中最高频率的两倍,才能完整 地恢复出原始信号。
量化与编码
采样后的信号经过量化处理,将连续的模拟信号转换为离 散的数字信号。编码则是将量化后的信号转换为二进制代 码,以便于传输和处理。
数字信号的传输
数字信号在传输过程中具有抗干扰能力强、易于加密和差 错控制等优点。通过适当的调制技术,数字信号可以在各 种通信媒介中有效传输。
数字调制与解调技术
振幅键控(ASK)
组合逻辑电路概述及特点
组合逻辑电路定义
数字电路复习提纲
数字电路复习提纲数字电路复习提纲⼀.填空1. (238)10=(11101110)2 =( EE )16。
2.德·摩根定理表⽰为B A += B A ?,B A ? = B A + 。
3.门电路的负载分为灌电流负载和拉电流负载.4.异或门电路的表达式是 B A B A +;同或门的表达式是B A AB +.5.RAM 与ROM ⽐较:优点:读写⽅便,使⽤灵活缺点:掉电丢失信息 .6.三态门的三种可能的输出状态是⾼电平、低电平和⾼阻抗。
7. ⼋输⼊端的编码器按⼆进制数编码时,输出端的个数是3个,四输⼊端的译码器的输出端的个数最多为 16个。
8.在多路传输过程中,能够根据需要将其中任意⼀路挑选出来的电路,叫做数据选择器,也称为多路选择器或多路开关。
9.能够将⼀输⼊数据,根据需要传送到 m 个输出端的任意⼀个输出端的电路,叫做数据分配器。
10.组合逻辑电路的逻辑功能的特点是任何时刻电路的稳定输出,仅仅只决定于该时刻各个输⼊变量的取值。
11.组成逻辑函数的基本单元是最⼩项 .12.基本逻辑门有与门、或门和⾮门三种。
复合门有与⾮们、或⾮们和与或⾮门三种13.卡诺图中⼏何相邻的三种情况是相接、相对和相重 . 14.逻辑函数的公式化简的四种⽅法是并项法、消去法、吸收法和配项消去法 .15.逻辑函数的最简与或式的定义是同⼀逻辑结果的与或表达式中乘积项的个数最少,每个乘积项中相乘的变量个数也最少的与或表达式 .16.除了与、或、⾮三种基本逻辑运算外,还有由这三种基本逻辑运算构成的四种复合逻辑运算,它们是与⾮、或⾮、与或⾮和异或运算。
17.时序逻辑电路的逻辑功能的特点是任何时刻电路的稳定状态输出,不仅和该时刻的输⼊信号有关,⽽且还取决于电路原来状态。
18.⼀个⼗进制加法计数器需要由四个 JK 触发器组成。
19.555定时器由基本RS 触发器、⽐较器、分压器、晶体管开关和输出缓冲器五部分组成。
20.由与⾮门构成的基本触发器的特性⽅程是n n Q R S Q +=+1;其约束条件是0=RS .21.由或⾮门构成的基本触发器的特性⽅程是n n Q R S Q +=+1;其约束条件是0=RS .22.JK 触发器的特性⽅程是n n n Q K Q J Q +=+1;D 触发器的特性⽅程是D Q n =+1;T 触发器的特性⽅程是n n n Q 1'触发器的特性⽅程是Q Q =。
数字电路复习提纲
数字电路复习提纲
数字电路与逻辑设计复习提纲
掌握真值、原码、反码及补码之间的相互转换。
掌握二进制、十进制、十六进制之间的相互转换。
掌握8421bcd码、余3码之间的相互转换。
掌控逻辑代数的基本运算及复合运算。
掌控逻辑代数的基本公式及常用公式。
掌控三个基本定理:代入、反演和对偶。
介绍逻辑函数的概念及常用的则表示方法。
了解逻辑函数的两种标准形式,掌握最小项的定义及性质。
掌握公式化简法、卡诺图化简法。
介绍毫无关系项的概念及利用毫无关系项化简逻辑函数。
了解mos管的结构和工作原理。
介绍cmos反相器的结构和工作原理。
掌握od门、cmos传输门、三态门的逻辑功能及用途。
掌控女团逻辑电路的通常分析方法和设计方法。
掌握常用中规模组合逻辑电路的逻辑功能及使用方法。
(编码器,译码器,数据选择器,加法器,数值比较器)
介绍sr门锁存器的逻辑功能。
掌控三种引爆方式的动作特点。
(电平引爆、脉冲引爆、边沿引爆)掌控jk、sr、t、d触发器的逻辑功能。
(特性表中、特性方程)
了解驱动方程、状态方程和输出方程的概念。
了解状态转换表、状态转换图、时序图的概念。
掌握同步时序逻辑电路的一般分析方法。
*了解同步计数器的工作原理、构成方法。
掌控中规模时序逻辑电路74161、74160的逻辑功能及采用方法。
掌控任一十进制计数器的形成方法。
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
译码器电路是一种将二 进制代码转换为输出信 号的电子电路。它通常 由多个触发器和门电路 组成,可以将二进制代 码转换为相应的输出信 号。
编码器和译码器电路广 泛应用于各种领域,如 计算机、通信、测量和 控制等。
编码器和译码器电路的 常见类型包括二进制编 码器、二进制译码器和 多路复用器等。
编码器和译码器电路的 主要参数包括分辨率、 转换速度、功耗和集成 度等。
触发器与寄存器
触发器
01
一种双稳态的电路,能够在外部信号的作用下实现状态的翻转。
寄存器
02
由多个触发器组成,能够存储二进制数,并实现数据的存储和
传输。
触发器与寄存器在数字电路中的作用
03
实现数据的存储和传输,以及控制电路的状态。
数字电路的分类与特点
组合逻辑电路
由逻辑门电路组成,实现基本的 逻辑运算和控制功能。
数字显示电路
数字显示电路是一种用于将数字信号转换为可视 显示的电子电路。它通常由七段显示器或液晶显 示器等组成,可以将数字信号转换为相应的可视 显示。
数字显示电路的常见类型包括七段显示器、液晶 显示器和LED显示器等。
数字显示电路广泛应用于各种领域,如计算机、 通信、测量和控制等。
数字显示电路的主要参数包括分辨率、亮度、视 角和功耗等。
脉冲与数字电路的发
05
展趋势与展望
新技术与新材料的应用
新材料
新型半导体材料如碳化硅、氮化镓等 ,具有更高的电子迁移率和耐压能力 ,能够提高脉冲与数字电路的性能。
新技术
新兴的纳米技术、柔性电子技术等, 为脉冲与数字电路的设计和制造提供 了新的可能性,有助于实现更小尺寸 、更高集成度的电路。
高性能脉冲与数字电路的设计与实现
脉冲波形的变换与产生 数字电路知识点汇总
第八章 脉冲波形的变换与产生555定时器及其应用 1.电路结构及工作原理 555定时器内部由分压器、 电压比较器、RS 锁存器(触发器)和 集电极开路的三极管T 等三部分组成, 其内部结构及示意图如图22a)、22b)所示。
在图22b )中,555定时器是 8引脚芯卡,放电三极管为外接电 路提供放电通路,在使用定时 器时,该三极管集电极 (第7脚)一般要接上拉电阻,1C 为反相比较器,2C 为同相比较器,比较器的基准电压由 电源电压CC V 及内部电阻分压 比决定,在控制CO V (第5脚)3V cc触发输入VI2阀值输入VI1控制电压VCO 12345678GND 触发输出复位控制电压阀值放电V cc 555图22b) 引脚图悬空时,CC R V V 321=、CC R V V 312=;如果第5脚外接控制电压, 则=1R V CO V 、212=R V CO V ,d R 端(第4脚)是复位端,只要d R 端加上低电平,输出端(第3脚)立即被置成低电平,不受其它输入状态的影响,因此正常工作时必须使d R 端接高电平。
由图22a),1G 和2G 组成的RS 触发器具有复位控制功能,可控制三极管T 的导通和截止。
由图22a)可知,当1i V >1R V (即1i V >CC V 32)时,比较器1C 输出0=R V当2i V >2R V (即>2i V CC V 31)时,比较器2C 输出1=S VRS 触发器Q =03G 输出为高电平,三极管T 导通,输出为低电平(0=o V )当1i V <1R V (即1i V <CC V 32),2i V CC V 31<时,比较器1C 输出高电平,1=R V ,2C 输出为低电平0=S V基本RS 触发器Q =1,3G 输出为低电平,三极管T 截止,同时4G 输出为高电平。
当1i V >1R V (即1i V >CC V 32)时,比较器1C 输出0=R V当2i V <2R V (即2i V CC V 31<)时,比较器2C 输出0=S V⇒1G 、2G 输出Q =1,1=Q 同进T 截止,4G 输出为高电平 这样,就得到了表2所示555功能表。
数字电路复习资料
数字电路复习资料数字电路复习资料1第一部分:基本要求和基本概念第一章半导体器件的基本知识一,基本建议1,了解半导体pn结的形成及特性,了解半导体二极管的开关特性及钳位作用。
2,介绍半导体三极管的输出特性和输出特性,熟识半导体三极管共发射极电路的三个工作区的条件及特点,掌控三极管开关电路分析的基本方法。
3,了解绝缘栅场效应管(mos)的结构、符号、工作原理及特性。
二,基本概念1,按导电率为可以把材料分成导体、绝缘体和半导体。
2,半导体中存有空穴和自由电子两种载流子。
3,清澈半导体称作本征半导体。
4,p型半导体中的多数载流子是空穴;少数载流子是自由电子。
5,n型半导体中的多数载流子是自由电子;少数载流子是空穴。
6,pn结是一个二极管,它具有单项导电性。
7,二极管电容由结电容和扩散电容构成。
8,二极管的截至条件就是vd<0.5v,导通条件就是vd≥0.7v。
9,三极管的截止条件是vbe<0.5v,截止的特点是ib=ic≈0;饱和条件是ib≥(ec-vces)/(βrc),饱和的特点是vbe≈0.7v,vce=vces≤0.3v。
第二章门电路一,基本要求1,熟识分立元件“与”“或”“非”“与非”“或非”门电路的工作原理、逻辑符号和功能。
2,熟悉ttl集成与非门的结构、工作原理及外部特性,熟悉oc门三态门和异或门的功能及主要用途,掌握各种门电路输出波形的画法。
2,熟识pmos门nmos门和cmos门的结构和工作原理,熟识cmos门的外部特性及主要特点,掌控mos门电路的逻辑功能的分析方法。
二,基本概念1,门是实现一些基本逻辑关系的电路。
2,三种基本逻辑就是与、或、非。
3,与门就是同时实现与逻辑关系的电路;或门就是同时实现或逻辑关系的电路;非门就是同时实现非逻辑关系的电路。
4,按集成度可以把集成电路分为小规模(ssi)中规模(msi)大规模(lsi)和超大规模(vlsi)集成电路。
5,仅有一种载流子参予导电的器件叫做单极型器件;存有两种载流子参予导电的器件叫做双极型器件。
脉冲与数字电路 稿本
脉冲与数字电路稿本
脉冲与数字电路是现代电子技术中重要的一部分,它们在数字电子设备的设计与制造中扮演着重要的角色。
脉冲是一种突然变化并在极短时间内消失的信号,通常在电子技术中用来传递信息或进行计算处理。
数字电路则是通过电子元件来进行逻辑运算的电路,其逻辑运算的结果仅能为0或1两个值。
脉冲与数字电路相互依存,它们的使用为数字电子设备的设计与运行提供了基础。
脉冲信号的生成一般采用仪器电源或振荡器进行,并通过传输电路及时传递,在数字电路的设计中,将脉冲信号作为输入信号,从而对其进行数码计算。
数字电路主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
组合逻辑电路的计算结果仅取决于它的输入信号,并无与计算时间有关的因素;时序逻辑电路则需要根据操作的顺序进行相应的计算,计算过程中会涉及到时钟脉冲信号进行操作控制。
在数字电路的设计中,流水线技术是一种常用的技术手段,它利用时序逻辑电路的特性对数字电路的计算过程进行分步处理,在计算过程中同时进行多个部分的计算,从而提高计算速度。
另外,电子时钟是数字电路中的关键元件,其通过控制时序逻辑电路的计算顺序来确保计算的准确性和稳定性。
总之,脉冲与数字电路在数字电子设备的设计与制造中扮演着极为重要的角色。
脉冲信号作为数字电路的输入信号,数字电路通过逻辑运算进行数码计算,从而完成具有特定功能的数字电子设备。
在数
字电路的设计中,组合逻辑电路和时序逻辑电路的结合、流水线技术、电子时钟等都是必不可少的元素,它们为数字电子设备的运行提供关
键保障。
脉冲与数字电路——数字电路的基础知识
A& B
C& D
1
F
F=AB+CD
-----精品文档------
§ 1.4 逻辑函数的化简
1.4.1 利用逻辑代数的基本公式:
例: F A BC AB C ABC A BC AB (C C )
-----精品文档------
两变量卡诺图
AB0 1 01 0 10 1
三变量卡诺图
BC A 00 01 11 10
01 1 0 1 11 0 φ 1
-----精品文档------
四变量卡诺图
CD
00 01 11 10
ABCD= AB 0100时函 00
1
1
0
1
数取值 01 1 0 φ 1
只有 一项 不同
十进制与二进制 之间的转换,可以用 二除十进制数,余数 是二进制数的第0位, 然后依次用二除所得 的商,余数依次是K1、 K2、……。
-----精品文档------
转换过程:
2 25 余 1 K0 2 12 余 0 K1 2 6 余 0 K2 2 3 余 1 K3 2 1 余 1 K4
0
(25)D=(11001)B
-----精品文档------
1.1.3 BCD码
数字电路中编码的方式很多,常用的主 要是二 —十进制码(BCD码)。
BCD------Binary-Coded-Decimal
用四位二进制数表示0~9十个数码, 即为BCD码 。四位二进制数最多可以有 16种不同组合,不同的组合便形成了一 种编码。主要有: 8421码、 5421码、 2421码、余3码等。
1101 1110 1111
13
7
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基础知识(脉冲数字电路)
微分与积分电路一、微分电路输出信号与输入信号的数分成正比的电路,称为微分电路。
原理:从图一得:Uo=Ric=RC(duc/dt),因Ui=Uc+Uo,当,t=to时,Uc=0,所以Uo=Uio随后C充电,因RC≤Tk,充电很快,可以认为Uc≈Ui,则有:Uo=RC(duc/dt)=RC(dui/dt)式一这就是输出Uo正比于输入Ui的微分(dui/dt)RC电路的微分条件:RC≤Tk图一、微分电路二、积分电路输出信号与输入信号的积分成正比的电路,称为积分电路。
原理:从图2得,Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Oo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分(∫icdt)RC电路的积分条件:RC≥Tk图2、积分电路限幅与箝位电路一、限幅电路图一是二极管限幅电路,电路(a)是并联单向限同上电路,电路(b)是串联单向限幅电路;电路(C)是双向限幅电路,三种电路的工作原理相同,现以电路(C)说明:分析电路原理时认为二极管的正向电阻Rf为零反向电阻Rr为无限大,当Ui>E1时,D1导通,则Uo=E1;反之,当Ui<E2时,D2导通,则Uo=-E2;而当E2〈Ui<E1时,D1和D2截止,Uo随Ui而改变,故输出波如图(C)所示。
按式R=来选限流电阻。
例如设二极管D的Rf=200欧及Rr=500千欧,可算得R≈10千欧,E1、E2可按要求限幅电平来选取,但要考虑二极管的正向压降(硅管约为0.6伏,锗管约为-0.3伏)的影响。
图一、二极管限幅电路二、箝位电路箝位的作用是使信号的起始电平固定在某个数值上,以图二说明:当电路输入一矩形波信号Ui。
若无D时,Ui中的直流分量U被C隔开,只有交流分量传至输出端,使用输出信号失去直流分量而改变了起始电平,用了箝位二极管D后,当Ui=E时,D截止,C充电,因时间常数RC很大,所以输出Uo稍微下降了△U;当Ui突然变至零时,D导通;C经D很快放电,输出从-△U很快趋于零,因此输出信号被D箝位于零起始电平,也可以说,恢复了直流分量。
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教材名称:脉冲与数字电路书号:ISBN7-5045-4241-5出版社名称:中国劳动社会保障出版社出题章节:第一章至第三章出题人:沙苏军一、填空题。
(90分)1、矩形波脉冲主要参数有、、、、和_______以及_______。
2、RC电路可组成耦合电路,______和_______等。
3、RC微分电路的工作特点:输出信号取自RC电路的________两端,能将矩形波变成________波。
4、RC积分电路的工作特点:输出信号取自RC电路的________两端,能将矩形波变成________波。
5、晶体二极管从反向截止到正向导通和从正向导通到反向截止转换时都要花一定时间,其中_____________所需时间很短,可以忽略不计。
6、二极管开关速度主要取决于__________时间,影响三极管开关速度主要是________时间和_______时间,为提高三极管开关速度常接入__________。
7、在数字电路中,晶体管被用做________元件,工作在输出特性曲线的____________和___________。
8、在共反射极放大电路中,晶体管集电极电阻越________(填大、小),晶体管越易饱和。
9、NPN型硅管工作于放大区时,Vbe≈______,工作于饱和区时,Vce≈______。
10、晶体管反相器在基极加负电源,主要是为了使三极管可靠________,同时提高__________能力。
11、在数字逻辑电路中,基本逻辑关系有三种:______、______、和______。
在门电路中,最基本的逻辑门是______、______、和______。
12、正逻辑体制规定高电平用_______表示,低电平用_____表示;而负逻辑体制规定高电平用_______表示,低电平用______表示。
13、与门的逻辑功能是_________,或门的逻辑功能是________,非门的逻辑功能是_________。
14、与非门的逻辑关系式为Y=____________,即______则0,______则1。
15、异或门的逻辑功能是_________,________输出为0;_______输出为1。
16、三态门又称为_____________或____________。
17、真值表就是将__________的各种可能取值和对应的__________排列在一起而组成的表格。
18、____________________简称为OC门。
19、数字电路的研究对象是_____________之间的逻辑关系,分析的工具是_________,表达电路的逻辑功能主要用________、_______及______和________等。
20、数字电路研究的重点是各种部分单元电路之间的_________,其工作状态用______、和______表示,主要利用________、________和________来表示电路的逻辑功能。
22、组合逻辑电路特点是任何时刻的输出状态由__________直接决定,与_____________无关,电路________记忆能力。
23、一般来说,有n个输入变量的逻辑函数就应有________个不同的输入变量的取值组合。
24、编码器按输出代码的方式,可分为________和________。
25、常用的译码器有____________、___________和____________。
26、译码是__________的反过程,它将__________转换成___________。
27、常用数制有______进制、______进制、______进制、______进制。
28、二进制只有_____和_____两个数码,进位规律是_______,十进制有_____个数码,进位规律是_______。
29、43D=()B=()Q30、数字显示电路通常由________、________和________等部分组成。
二、判断题。
40分1、矩形波含有众多的谐波成分,所以又叫多谐波。
()2、RC电路是利用电容器两端电压不能突变的特性和电容器充放电特性而工作的。
()3、微分电路中输入信号的波形变化越陡直,输出脉冲的幅值越小。
()4、对于微分电路,为输入电压恒定时,输出信号为0。
()5、积分电路可以用来挑选具有一定宽度和幅值的脉冲信号。
()6、在实际应用中,常用积分电路来产生尖峰波,而用微分电路来选择不同脉冲宽度的脉冲信号。
()7、二极管和三极管作为开关器件时都有“开关时间”,使得开关速度受到限制。
()8、晶体三极管反相器中加速电容容量选取与工作频率有关。
一般来说,工作频率越高,加速电容选得越大。
()9、处理不连续脉冲信号的电子电路称为脉冲电路。
()10、逻辑代数的“0”和“1”代表两种不同的逻辑状态,并不表示数值的大小。
()11、逻辑电路中,一律用“1”表示高电平,用“0”表示低电平。
()12、与门和非门通常有两个或两个以上的输入端,一个输出端。
()13、由分立元件组成的三极管“非”门电路,实际上是一个三极管反相器()14、数字集成电路从器件特性可分为TTL和MOS两大系列。
()15、MOS场效应管有PMOS和COMS两类。
()16、逻辑代数有称布尔代数。
()17、逻辑函数运算的依序为:先括号,在乘,然后加,最后取非。
()18、常用的化简方法有代数法和卡如图法。
()19、8421BCD码是最常用的二---十进制码。
()20、编码器、译码器、数据分配器属于组合逻辑电路。
()1、脉冲下降时间为t1是脉冲从幅值的()处下降到幅值的()处所需的时间。
A、80% 20%B、95% 5%C、100% 0D、90% 10%2、用于吧矩形波转变为尖峰波德电路是()。
A、RC耦合电路B、微分电路C、积分电路D、不可转换3、有关积分电路的应用,下列说法错误的是()。
A、能把矩形波变成三角波B、能从宽窄不同的脉冲序列中选出窄脉冲C、有缓冲延时作用D、能把矩形波变成锯齿波4、晶体三极管作为开关器使用时,它的工作状态是()。
A、截止或饱和B、截止或放大C、放大或饱和D、放大5、为了避免脉冲分压器输出寄生器电容引起的波形失真,应在脉冲分压器电路中()。
A、补偿电阻B、加速电容(补偿电容)C、补偿电感D、补偿二极管6、为了减少开关时间,常在晶体管基极回路中引入加速电容,它的主要作用是()。
A、在开启时提供很大的反向基极电流B、在关闭时提供很大的正向基极电流C、隔开直流电压D、在开启时提供很大的正向基极电流,在关闭时提供很大的反向基极电流7、Y=A+B,若采用负逻辑,则下列说法中正确的是()。
A、有高则高,全低则低B、或逻辑关系C、有低则高,全高则低D、与逻辑关系8、二极管电路如图所示,输出电压U。
值为()A、12 VB、0 VC、4 VD、6 V9、符合或逻辑关系的表达式是()。
A、1+1=2B、1*1=1C、1+2=3D、1+1=110、与非门输入和输出的逻辑关系是( )A、有1出1,全0出0B、有0出1,全1出0C、相同出1,不同出0D、不同出1,相同出011、符合真值表的是()门电路。
A、与B、或C、非D、与非12、满足如图所示的输入、输出关系的门电路是()门。
A、或B、与C、与非D、非13、不是逻辑代数基本定律的是()。
A、交换律B、结合律C、反演律D、分配律14、下列逻辑代数基本定律错误的是()。
A、A+B=B+AB、A+BC=(A+B)(A+C)C、A(B+C)=AB+ACD、AB=A+B15、逻辑函数式A B + A B + A B简化后的结果是()。
A、ABB、BA+ BAC、B+ BD、A B + B16、能使逻辑函数A B C为1的变量A、B、C的取值组合有()。
A、000B、010C、011D、10017、下列表达式中()是不对的。
A、A*0=AB、A+0=AC、A*0=0D、A*A =018、优先编码器同时有两个输入信号时,是按()的输入信号编码。
A、高电平B、低电平C、优先级别D、无法编码19、段数码显示译码电路应有()个输入端。
A、8B、7C、10D、1420、现在已个十进制数为15D,一个是二进制1101B,一个是8421BCD码数是00011001BCD,这三个数的大小关系为()。
A、15D > 1101B > 00011001BCDB、1101B > 15D > 00011001BCDC、00011001BCD > 1101B > 15DD、00011001BCD > 15D > 1101B四、画图题。
201、若Ui为三角波,试画出U。
的波形。
52、如图所示门电路的输入信号波形,试画出各门电路的输出波形。
15五、化简题。
421、应用逻辑代数运算法则化简下列各式:28Y=AB+A B +A BY=ABC+A B+AB CY=AB+A+BY=A+ABC+C+BCDY=ABC+A +B +C +D2、用卡若图化简下列各式:14Y=AB+A BC+A B CY=A DB+A B C D+A BCD+A B C DC六、证明题。
30ABC+A+B+C=1A+A B=A+BAB+BAB+BABA=ABA(A+B)+B(B+C)+B=BABCDEF+BCD+BFE+B=B七、分析计算题。
1、如果A=1,B=0,C=0,求下列逻辑表达式的值:8① Y=A+B C②Y=A B C③Y=A(B+C)2、写出如图所示逻辑电路的逻辑表达式,并化简。
15(a)图1(b)3、用与非门实现以下逻辑关系,并且画出逻辑图。
15 Y=AB+A CY=A+B+CY=A B+A C+BC。