第二节-数字电路基础-1、模拟信号和数字信号

与门电路的逻辑关系
“与”逻辑（AND）—A、B、C条件都具 备时，事件F才发生。
逻辑符号
A BC
E
F
A B
&F
C
逻辑式 F=A•B•C
A BC F 00 0 0 00 1 0 01 0 0 01 1 0 10 0 0 10 1 0 11 0 0 11 1 1
❖声音、图象等模拟信号可用A/D转换器（模数 转换器）转换成二进制的数字信号，而二进制的 数字信号也可用D/A转换器（数模转换器）转换 成声音、图象等模拟信号。
❖ 由于数字电路的可靠性强，受外界干扰影响小， 因此具有高速度、高保密、高保真等优点。 广泛应用于电视机、音响、照相机、手机等。
相对于模拟信号而言，数字信号中所包含的信 息量少，在定义、处理、传输、存储等过程中可以 非常明确和方便。能够以很大的概率避免传输媒介、 存储介质等物理环境和材料所产生的各种不确定性 （如噪声、误差、突发错误）所带来的不利影响。
二极管在数字电路中表现为是一个受外加电压vi 控制的开关。当外加电压vi为一脉冲信号时，二极 管将随着脉冲电压的变化在导通与截止状态之间转 换。
晶体三极管的开关作用
通过控制基极电流，能使三极管分别处于放大、 截止和饱和三种工作状态。
在数字电路中，三极管实 质上是一个受基极信号控制
的无触头开关。只要在三 极管的基极输入相应的 控制信号，就能使三极管
数字降噪原理解释图
耳机内部使用的芯片和耳机单元部分设计
▪ 耳机内部使用的芯片和耳机单元部分设计 正是因为采用了数字降噪的先进技术，
索尼的这款MDR-NC500D达到了理论值降噪 99%，实际使用保证95%的超强降噪实力。 加入了数字降噪技术，在耳机中集成了AD及 DA装置，同时要保证声音回放的速度及还原 力，在技术层面有着相当高的要求，而索尼 依托自己的技术研发实力，完成了这个创举， 引领了主动降噪技术的技术革命。
▪ 索尼数字降噪NC500D评测(转) 主动降噪耳机对于大家来说并不是什 么新鲜的产品，所谓主动降噪技术， 就相对于被动降噪技术来说的，主动 耳机需要收集外界的噪音信号，分析 声波，并发出相反的波信号，利用波 波抵消的原理消除噪音影响。传统的 主动降噪耳机都仅仅是维持在模拟信 号的处理上，而索尼的NC500D加入 了数字解码结束，开创了数字信号降 噪时代。
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
由于温度变化、电源电压波动
及元件特性变化、干扰等原因的影 响，实际的高电平和低电平都不是 一个固定数值，而是一个变化范围， 不同场合有不同的规定。一般高电 平变化范围在：2.7~5V，低电平变 化范围在：0~0.4V。
数字电路
❖ 处理数字信号的电路叫数字电路，电子计算机 就是建立在数字技术基础上的。
数字电路基础
模拟信号和数字信号 晶体管的开关作用 基本逻辑门电路 数字集成电路
第一课 模拟信号和数字信号
数码照相机
数码手机
MP3
手掌游戏机 PSP
触发器
触发器
计数器
定时器、数控机床等
数码显示器 如：计算器
模拟信号与数字信号
模拟信号
u
——随时间
连续变化的
t
信号。
如：速度、 压力、温度 等。
处于截止（相当开关断开） 和饱和（相当开关接通）状 态，起到开关的作用。
三极管的电路符号
▪ 正向导通（相当开关接通）， ▪ 反向截止（相当开关断开）
通过控制基极电流，能使三极管分别 处于放大、截止和饱和三种工作状态。
▪ 放大
截止
饱和
第三课 基本逻辑 门电路
基本逻辑门电路
在数字电路中，输出信号和输入信号之间存在一定 的逻辑关系。门电路是用以实现逻辑关系的电子电路， 是数字电路的基本单元。 最基本的门电路是一种有一个或多个输入端，只有 一个输出端的开关电路。门电路就像一扇门，当具备 开门条件时，输出端就有一个信号输出；反之，门关 闭，就有另一个信号输出。 在数字电路中，最基本的逻辑关系有与、或、非三 种，因此，最基本的门电路有与门、或门、非门。由 这三种基本门电路可以组合成各种复杂的逻辑电路。
▪ 主动降噪技术原理
数字降噪技术首先也是采集外界的噪 音，收集外界噪音的模拟信号，通过 AD转换，将模拟信号转化成“01”组成 的数字型号。之后针对数字信号进行 分析处理，计算出将外界噪音抵消的 反向数字型号。最后再将处理好的数 字信号通过DA装置，转化成模拟信号， 由传统耳机组件，完成最后的声音输 出。
正弦波信号
数字信号 ——随时间跳 跃式变化的信 号。
如：电子表
的秒信号，生 产线上记录零 件个数的记数 信号等。
脉冲信号
数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流
数字信号的两种状态
数字信号是一种二值信号，只有两种状态：高电 平和低电平，可以用数字“1”和“0”表示。
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。
随着电子技术的不断进步和成熟，出于可靠性、 复杂度、功耗、尺寸、成本等问题的考虑，人们越 来越倾向于 应Leabharlann Baidu数字电路来完成原本必须用模拟电 路来完成的事情。
目前常用的电子电路越来越多的以集成芯片 （IC）为核心，而集成芯片中大多数是基于数字技 术的。
数字时代的到来
拓展 数字降噪原理解释图
MDR-NC500D耳机外观展示 从技术层面上来说，索尼的MDR-NC500D 是非常先进且合理的一个突破，而这款耳机 的实物到底能做到一个怎样的程度呢？首先 大家从耳机的外观照片看起，逐渐了解MDRNC500D。
▪ 耳罩部分特写 耳机采用黑色硬纸包装，产品包装
较大，十分有气势。在包装上和耳罩上 都有DIGITAL的标志，强调使用的是数 字降噪技术。耳机采用黑色作为主题色， 高贵大方，表面采用了抛光处理，有着 不错的反光效果。
第二课 晶体管的开关作用
数字电路中最基本的元器件 是晶体二极管和晶体三极管，它 们一般都工作在开关状态，即工 作于导通和截止两个对立的状态， 来表示逻辑1和逻辑0，处理具有 开关特性的数字信号。
晶体二极管的开关作用
二极管具有单向导电性
在电路中只有两种 工作状态：正向导通 （相当开关接通）， 反向截止 （相当开关断开）