数字电子技术基础简明教程第三版(7).pptx
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7数字电子技术基础第七章
通常将每个输出代码叫一个“字”，并把 W0—W3叫做字线，把D0—D3叫做位线（或数据 线），而A1、A0称为地址线。输出端的缓冲器用来 提高带负载的能力，并将输出的高、低电平变换为
标准的逻辑电平。同时，通过给定 EN 信号实现对 输出的三态控制。
在读取数据时，只要输入指定的地址码并
令 EN = 0 ，则指定地址内各存储单元所存数据就会出现 在数据线上.
相当 于负 载电 阻
2、可编程只读存储器(PROM)
在开发数字电路新产品的过程中，设计人员经常 需要按照自己的设想得到存有所需内容的ROM。这 时可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的 ROM。
PROM的总体结构与掩模ROM一样，同样由存 储矩阵、地址译码器和输出电路组成。不过在出厂 时已经在存储矩阵的所有交叉点上全部制作了存储 元件，即相当于在所有存储单元中都存入了1。
由于计算机处理的数据量越来越大，运算速度越 来越快，这就要求存储器具有更大的存储容量和更快 的存取速度 。通常都把存储量和存取速度作为衡量存 储器性能的重要指标。目前动态存储器的容量已达位 109位/片。一些高速随机存储器的存取时间仅10ns左 右。
一、半导体存储器的分类 1、以存、取功能分 ：
只读存储器（Read-Only Memory，简称 ROM） 随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）
3 、 可擦除可编程只读存储器（EPROM）
由于可擦除的可编程ROM(EPROM)中存 储的数据可以擦除重写，因而在需要经常修改 ROM中内容的场合，经常使用EPROM。分:
紫外线擦除的EPROM，也称UVEPROM。 电信号可擦除的EPROM 简称E 2 PROM 快闪存储器（Flash Memory）
标准的逻辑电平。同时，通过给定 EN 信号实现对 输出的三态控制。
在读取数据时，只要输入指定的地址码并
令 EN = 0 ，则指定地址内各存储单元所存数据就会出现 在数据线上.
相当 于负 载电 阻
2、可编程只读存储器(PROM)
在开发数字电路新产品的过程中，设计人员经常 需要按照自己的设想得到存有所需内容的ROM。这 时可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的 ROM。
PROM的总体结构与掩模ROM一样，同样由存 储矩阵、地址译码器和输出电路组成。不过在出厂 时已经在存储矩阵的所有交叉点上全部制作了存储 元件，即相当于在所有存储单元中都存入了1。
由于计算机处理的数据量越来越大，运算速度越 来越快，这就要求存储器具有更大的存储容量和更快 的存取速度 。通常都把存储量和存取速度作为衡量存 储器性能的重要指标。目前动态存储器的容量已达位 109位/片。一些高速随机存储器的存取时间仅10ns左 右。
一、半导体存储器的分类 1、以存、取功能分 ：
只读存储器（Read-Only Memory，简称 ROM） 随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）
3 、 可擦除可编程只读存储器（EPROM）
由于可擦除的可编程ROM(EPROM)中存 储的数据可以擦除重写，因而在需要经常修改 ROM中内容的场合，经常使用EPROM。分:
紫外线擦除的EPROM，也称UVEPROM。 电信号可擦除的EPROM 简称E 2 PROM 快闪存储器（Flash Memory）
精品课件-数字电子技术-第7章
(D3 23 +D2
22
+D121+D0 20 )
（7.1.2）
第7章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
对于n位输入的权电阻网络D/A转换器， 当负反馈电阻取 为R/2时， 输出电压为
vO
=
VREF 2n
(Dn1 2n1 +Dn2 2n2 + …
+D121+D0 20 )
=
VREF 2n
第7章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
第７章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
7.1 D/A转换器 7.2 A/D转换器 7.3 集成D/A转换器Multisim 10仿真实验 实验与实训 本章小结 习题
第7章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
7.1 D/A 7.1.1 权电阻网络D/A
第7章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
由图7.1.2所示电路还可以看出， 由于工作在线性反相 输入状态的运算放大电器的反相输入端相当于接地（虚地）， 所以无论模拟开关Si合于何种位置， 与Si相连的倒T型2R电阻 支路从效果上看总是接“地”的， 即流经每条倒T型2R电阻 支路的电流与模拟开关Si的状态无关； 从R—2R倒T型电阻网 络的A、 D、 C、 D每个节点向左看， 每个二端网络的等效 电阻均为R， 故从基准电压UREF输出的电流恒为I=UREF/R， 而流经倒T型2R电阻支路的电流从高位到低位按2的负整数幂 递减， 从右到左分别为I3=I/2， I2=I/4， I1=I/8 ， I0=I/16。
第7章 数/模(D/A)与模/数(A/D)转换器
由图7.1.2所示电路， 有
iΣ =I3 +I2 +I1+I0
精品课件-数字电子技术-第7章
第7章 集成逻辑门电路简介
7.4 已知电路和输入信号的波形如图7.12所示，信号 的重复频率为1 MHz，每个门的平均延迟时间tpd=20 ns，试 画出：（1） 不考虑tpd影响时的波形；（2） 考虑tpd影响
第7章 集成逻辑门电路简介
图7.12 题7.4图
第7章 集成逻辑门电路简介
7.5 电路如图7.13所示。（1） 分别写出Y1、Y2、Y3、 Y4的逻辑函数表达式；（2） 若已知A、B、C的波形，试分别 画出Y1、Y2、Y3、Y4
(4) DE段。当UI≥1.4 V时，V2、V5饱和，V4截止，输 出为低电平, 与非门处于饱和状态, 所以把DE段称为饱和
第7章 集成逻辑门电路简介
4. （1） 输出高电平UOH和输出低电平UOL。电压传输特性 曲线截止区的输出电压为UOH，饱和区的输出电压为UOL。 一般产品规定UOH≥2.4 V，UOL＜0.4 V （2） 阈值电压Uth。电压传输特性曲线转折区中点所 对应的输入电压为Uth，也称门槛电压。一般TTL与非门的 Uth≈1.4 V
Y=Y1·Y2
第7章 集成逻辑门电路简介
图7.4 实现“线与”功能的电路
第7章 集成逻辑门电路简介
但是普通TTL逻辑门的输出端是不允许直接相连的，如 图7.5所示电路：设门1的输出为高电平（Y1=1）， 门2的输 出为低电平（Y2=0），此时门1的V4管和门2的V5管均饱和导通， 这样在电源UCC的作用下将产生很大的电流流过V4、V5管使V4、 V5
第7章 集成逻辑门电路简介
（3） 关门电平UOFF和开门电平UON。保证输出电平为 额定高电平（2.7 V左右）时，允许输入低电平的最大值， 称为关门电平UOFF。通常UOFF≈1 V ， 一般产品要求 UOFF≥0.8 V。 保证输出电平达到额定低电平（0.3 V）时， 允许输入高电平的最小值，称为开门电平UON。通常 UON≈1.4 V，一般产品要求UON≤1.8 V
精品课件-数字电子技术-第7章
MOS型RAM又分为静态RAM（SRAM，Static RAM）和动态 RAM（DRAM，Dynamic RAM）两类。DRAM存储单元的结构非常 简单，所以集成度远高于SRAM，单片存储容量可达几百兆位 甚至更大，但存取速度比SRAM
第7章 存储器与可编程逻辑器件
存储器的存储容量和存取时间是存储系统性能的两个重要 指标。存储容量指存储器所能存放的信息的多少，存储容量越 大，说明存储器能够存储的信息越多。存储器以字为单位来组 织信息，一个字包含若干个（一般为8个）基本存储单元，一 个字中所含的二进制位数称为字长，每个字都有一个确定的地 址与之对应。存储器的容量一般用字数N同字长M的乘积即 N×M来表示。例如，1 K×8表示该存储器有1024字，每个字 存放8位二进制信息。存取时间一般用读/写周期来描述，读/
第7章 存储器与可编程逻辑器件
11. PC100 SDRAM PC100 SDRAM又称SPD(Serial Presence Detect)内存， 这是专为支持100 MHz主板外频的芯片组相匹配的带有SPD的 新一代内存条。SPD为内存的一种新规范，SPD是在SDRAM内存 上加入一颗很小的EEPROM，可以预先将内存条的各种信息(如 内存块种类、存取时间、容量、速度、工作电压等)写入其中。 电脑启动过程中，系统的BIOS通过系统管理总线把SPD的内容 读入，并自动调整各项设定，以达到最稳定和最优化的效果。
第7章 存储器与可编程逻辑器件
存储器是一种能存储二进制信息的器件。计算机系统中的 存储器可分为两类：
一类是用于保存正在处理的指令和数据，CPU可以直接对 它进行访问，这类存储器通常称为主存储器(或内存)；
另一类是由能记录信息的装置组成，CPU需要使用其所存 放的信息时，可将信息读入内存。这类存储器通常称为外存储 器或海量(Mass storage)
第7章 存储器与可编程逻辑器件
存储器的存储容量和存取时间是存储系统性能的两个重要 指标。存储容量指存储器所能存放的信息的多少，存储容量越 大，说明存储器能够存储的信息越多。存储器以字为单位来组 织信息，一个字包含若干个（一般为8个）基本存储单元，一 个字中所含的二进制位数称为字长，每个字都有一个确定的地 址与之对应。存储器的容量一般用字数N同字长M的乘积即 N×M来表示。例如，1 K×8表示该存储器有1024字，每个字 存放8位二进制信息。存取时间一般用读/写周期来描述，读/
第7章 存储器与可编程逻辑器件
11. PC100 SDRAM PC100 SDRAM又称SPD(Serial Presence Detect)内存， 这是专为支持100 MHz主板外频的芯片组相匹配的带有SPD的 新一代内存条。SPD为内存的一种新规范，SPD是在SDRAM内存 上加入一颗很小的EEPROM，可以预先将内存条的各种信息(如 内存块种类、存取时间、容量、速度、工作电压等)写入其中。 电脑启动过程中，系统的BIOS通过系统管理总线把SPD的内容 读入，并自动调整各项设定，以达到最稳定和最优化的效果。
第7章 存储器与可编程逻辑器件
存储器是一种能存储二进制信息的器件。计算机系统中的 存储器可分为两类：
一类是用于保存正在处理的指令和数据，CPU可以直接对 它进行访问，这类存储器通常称为主存储器(或内存)；
另一类是由能记录信息的装置组成，CPU需要使用其所存 放的信息时，可将信息读入内存。这类存储器通常称为外存储 器或海量(Mass storage)
数字电子技术基础简明教程第三版.pptx
组合电路的描述方法主要有逻辑表达式、 真值表、卡诺图和逻辑图等。
EXIT
3.1 组合逻辑电路的 分析方法和设计方法
主要要求：
理解组合逻辑电路分析与设计的基本方法。 熟练掌握逻辑功能的逻辑表达式、真值表、 卡诺图和逻辑图表示法及其相互转换。
EXIT
一、组合逻辑电路的基本分析方法
分析思路：
根据给定逻辑电路，找出输出输入间的逻辑关系， 从而确定电路的逻辑功能。
基本步骤：
根据给定逻辑图写出输出逻辑式，并进行必要的化简
列真值表
分析逻辑功能
EXIT
[例] 分析下图所示逻辑 电路的功能。
A
Y1
B
C
Y
(2)列逻辑函数真值表 输 入 输出
ABC Y 000 0 001 1
解：(1)写出输出逻辑函数式
010
Y1 A B Y YA1 BC C
( A B)C A B C
Ai Bi Ai Bi
Ai Bi Bi . Ai Bi Ai
此式虽非最简，但这样可利用 Ci 中的 信号 Ai Bi ，省去实现 Ai 和 Bi 的两个非门， 从而使整体电路最简。
EXIT
3.2 编码器
主要要求：
理解编码的概念。 理解常用编码器的类型、逻辑功能和使用方法。
EXIT
一、编码器的概念与类型
组合逻辑电路
指任何时刻的输出仅取决于 该时刻输入信号的组合，而与电 路原有的状态无关的电路。
时序逻辑电路
指任何时刻的输出不仅取决 于该时刻输入信号的组合，而且 与电路原有的状态有关的电路。
EXIT
二、组合逻辑电路的特点与描述方法
组合逻辑电路的逻辑功能特点：
没有存储和记忆作用。
EXIT
3.1 组合逻辑电路的 分析方法和设计方法
主要要求：
理解组合逻辑电路分析与设计的基本方法。 熟练掌握逻辑功能的逻辑表达式、真值表、 卡诺图和逻辑图表示法及其相互转换。
EXIT
一、组合逻辑电路的基本分析方法
分析思路：
根据给定逻辑电路，找出输出输入间的逻辑关系， 从而确定电路的逻辑功能。
基本步骤：
根据给定逻辑图写出输出逻辑式，并进行必要的化简
列真值表
分析逻辑功能
EXIT
[例] 分析下图所示逻辑 电路的功能。
A
Y1
B
C
Y
(2)列逻辑函数真值表 输 入 输出
ABC Y 000 0 001 1
解：(1)写出输出逻辑函数式
010
Y1 A B Y YA1 BC C
( A B)C A B C
Ai Bi Ai Bi
Ai Bi Bi . Ai Bi Ai
此式虽非最简，但这样可利用 Ci 中的 信号 Ai Bi ，省去实现 Ai 和 Bi 的两个非门， 从而使整体电路最简。
EXIT
3.2 编码器
主要要求：
理解编码的概念。 理解常用编码器的类型、逻辑功能和使用方法。
EXIT
一、编码器的概念与类型
组合逻辑电路
指任何时刻的输出仅取决于 该时刻输入信号的组合，而与电 路原有的状态无关的电路。
时序逻辑电路
指任何时刻的输出不仅取决 于该时刻输入信号的组合，而且 与电路原有的状态有关的电路。
EXIT
二、组合逻辑电路的特点与描述方法
组合逻辑电路的逻辑功能特点：
没有存储和记忆作用。
《数字电子技术基础简明教程(第三版)答案》
《数字电子技术基础简明教程(第三版)答案》《数字电子技术基础简明教程(第三版)答案》数字电子技术是现代电子工程中的重要领域之一，它涉及到数字信号的处理和电子电路的设计。
《数字电子技术基础简明教程(第三版)》是一本经典教材，本文将为读者提供此教材的答案，以帮助读者更好地学习和理解数字电子技术的基础知识。
第一章：数字系统基础1.1 数字系统的表示与计数1.1.1 二进制数的表示答案：二进制数是一种使用0和1表示数值的数制。
它与我们日常生活中常用的十进制数不同，但在数字电子技术中却是最基本和常用的表示方式。
1.1.2 进制转换答案：进制转换是指将一个数从一种进制表示转换为另一种进制的表示。
常见的进制转换包括二进制转十进制、十进制转二进制、二进制转八进制、八进制转二进制等。
1.2 逻辑代数与逻辑函数1.2.1 逻辑代数基本概念答案：逻辑代数是一种用于描述和分析逻辑函数的代数系统。
它包括逻辑运算符、逻辑表达式和逻辑常数等基本概念。
1.2.2 基本逻辑函数答案：基本逻辑函数是逻辑代数中的基本构成元素，包括与、或、非等逻辑运算。
常见的基本逻辑函数有与门、或门、非门等。
第二章：组合逻辑电路2.1 组合逻辑电路的基本概念答案：组合逻辑电路是由逻辑门和其他逻辑元件组成的电路，其输出只与当前输入有关，与过去的输入和未来的输入无关。
2.2 组合逻辑电路的设计2.2.1 真值表法答案：真值表法是一种根据逻辑函数的真值表推导出逻辑电路的设计方法。
通过真值表可以清晰地了解逻辑函数的各种输入输出组合。
2.2.2 卡诺图法答案：卡诺图法是一种用于简化逻辑函数的方法。
通过在卡诺图上标示出逻辑函数的主项和次项，可以得到较为简化的逻辑函数，从而减少逻辑门的使用数量。
第三章：时序逻辑电路3.1 时序逻辑电路的基本概念答案：时序逻辑电路是一种具有存储功能的电路，其输出不仅与当前输入有关，还与过去的输入有关。
3.2 触发器与寄存器3.2.1 SR 触发器答案：SR 触发器是一种常见的时序逻辑电路元件，它具有两个输入端(S和R)和两个输出端(Q和Q)。
数字电子技术第7章脉冲波形的产生与变换简明教程PPT课件
v I' vO1 vO __________________ |
于是电路的状态迅速转换为 vO VOH VDD 。
' 由此可知，输入信号 v I 上升的过程中电路的状态发生转换是在 vI VTH 时，把此 时对应的输入电压值称为上限阈值电压，用 VT 表示。
1
使 v O1 迅速跳变为低电平。由于电容上的电压不能跃变，所以v I2 也同时跳变到低电平，并 使 vO 跳变为高电平，电路进入暂稳态。这时即使 vd 回到低电平， vO 的高电平仍将维持。 与此同时，电容C开始充电。
③暂稳态维持一段时间后自行回到稳态。随着充电过程的进行， v I2 逐渐上升，当上升到 略高于 VTH 时，又引发另外一个正反馈过程
根据以上分析，电路中各点电压波形如图所示。
(3) 主要参数计算
输出脉冲的宽度：
t W RC ln VDD 0 RC ln 2 0.69RC VDD VTH
输出脉冲的幅度：
Vm VOH VOL VDD
微分型单稳态触发器可以用窄脉冲触发。在 v I 的脉冲宽度大于输出脉冲宽度的情况 下，电路仍能正常工作，但是输出脉冲的下降沿较差。
根据以上分析，电路中各点电压的波形如图所示。
(3) 主要参数计算
输出脉冲的宽度：
t W ( R RO )C ln
VOH VOL VTH VOL
式中RO 为反相器 G 1 输出为低电平时的输出电阻。
输出脉冲的幅度：
Vm VOH VOL
积分型单稳态触发器的优点是抗干扰能力较强。它的缺点是输出波形的边沿比较差。 此外，积分型单稳态触发器必须在触发脉冲的宽度大于输出脉冲的宽度时才能正常工作。
《数字电子技术基础》课件
计数器
是一种用于计数的电路，能够实现二 进制数的加法运算。
计数器种类
包括二进制计数器、十进制计数器和 任意进制计数器等。
计数器特性
描述了计数器的位数、工作原理和状 态转换图等。
计数器应用
在数字电路中，计数器用于实现定时 器和控制器等。
2023
PART 03
数字电路的分析与设计
REPORTING
数字电路的分析方法
介绍数字电路调试的基本技巧和 方法，如使用示波器、逻辑分析 仪等工具进行调试。
2023
PART 04
数字系统设计实例
REPORTING
数字钟的设计与实现
总结词
功能全面、技术复杂
详细描述
数字钟是数字电子技术基础中的典型应用，它具备时、分、秒的基本计时功能，同时还可以进行闹钟、定时等扩 展功能的设计。在实现上，数字钟需要运用数字逻辑电路、触发器、计数器等数字电子技术基础中的知识，设计 过程相对复杂。
率先
19971小小抵抗 its197
your. its17. it the
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
描述了逻辑门的输入、 输出关系，以及真值表
等。
逻辑门应用
在数字电路中，逻辑门 用于实现各种逻辑运算
和组合逻辑电路。
触发器
触发器
是一种具有记忆功能的电路， 能够存储二进制信息。
触发器种类
包括RS触发器、D触发器、JK 触发器和T触发器等。
触发器特性
描述了触发器的状态、输入、 输出关系，以及工作原理等。
交通灯控制系统的设计与实现
总结词
实际应用、安全性高
详细描述
交通灯控制系统是交通管理中的重要组成部分，用于控制交通路口的车辆和行人 流动，保障交通安全。在设计中，需要考虑红、绿、黄三种信号灯的控制逻辑， 以及不同交通状况下的灯控方案，以确保交通流畅且安全。
《数字电子技术基础》课件
数字信号的特点与优势
总结词
易于存储、传输和处理
详细描述
数字信号可以方便地存储在各种存储介质上，如硬盘、光盘等，并且可以轻松地 进行传输，如通过互联网或数字电视广播。此外，数字信号还可以通过各种数字 信号处理技术进行加工处理，如滤波、压缩、解调等。
数字信号的特点与优势
总结词：灵活性高
详细描述：数字信号可以方便地进行各种形式的变换和处理，如时域变换、频域 变换等，使得信号处理更加灵活和方便。
存储器设计
实现n位静态随机存取存储器（SRAM）。
移位器设计
实现n位左/右移位器。
微处理器设计
实现简单的微处理器架构。
CHAPTER 04
数字信号处理
数字信号的特点与优势
总结词
清晰、稳定、抗干扰能力强
详细描述
数字信号以离散的二进制形式表示，信号状态明确，不易受到噪声和干扰的影 响，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
数字系统集成测试
对由多个数字电路组成的数字系统进 行集成测试，确保系统整体功能和性 能达标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
对数字电路进行全面测试，确保产品质量 ，提高客户满意度。
数字电路的调试方法与技巧
分段调试
将数字电路分成若干段，逐段进行调试，以 确定问题所在的位置。
仿真测试
利用仿真软件对数字电路进行测试，模拟实 际工作情况，以便发现潜在问题。
逻辑分析
使用逻辑分析仪对数字电路的信号进行实时 监测和分析，以便快速定位问题。
编码器和译码器的应用
编码器和译码器在数字电路中有 着广泛的应用，如数据转换、数 据传输和显示驱动等。
CHAPTER 03
数字系统设计
数字电子技术基础简明教程第三版课件
01
添加章节标题
02
课件概述
课件简介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课件名称：数字 电子技术基础简 明教程第三版
课件目标：帮助 学生掌握数字电 子技术基础知识， 提高分析和解决 问题的能力
课件内容：包括 数字电路基础、 逻辑门电路、组 合逻辑电路、时 序逻辑电路等章 节
课件特点：采用 图文并茂的方式， 结合实例和案例 分析，使抽象的 理论更加生动形 象，便于学生理 解和掌握
验证功能：通过仿真或实验验证电路的功能是否正确
数字电路的故障诊断与排除
添加项标题
数字电路故障诊断方法：通过观察、测试和分析等手段，确定数 字电路中存在的问题和故障点。
添加项标题
数字电路故障排除方法：根据诊断结果，采取相应的措施排除故 障，恢复数字电路的正常工作。
添加项标题
数字电路故障诊断与排除的注意事项：在操作过程中要注意安全， 避免对电路和设备造成二次损坏。
计算机领域的应用
数字电路设计
计算机接口技术
添加标题
添加标题
计算机组成结构
添加标题
添加标题
计算机控制技术
控制领域的应用
数字电子技术在 控制领域的应用 背景
数字电子技术在 控制领域的应用 范围
数字电子技术在 控制领域的应用 案例
数字电子技术在 控制领域的未来 发展趋势
汽车电子领域的应用
发动机控制系统：通过数字电子技术实现发动机的精确控制，提高燃油经 济性和排放性能。
03
知识
数字信号与模拟信号的区别
定义：数字信号是离散的，模拟信号是连续的。
幅度取值：数字信号的幅度取值通常只有两种 可能，即0或1。而模拟信号的幅度可以取任意 值。
余孟尝数字电子技术基础简明教程(第三版)
Y5 1 0 0 1
三、基本和常用逻辑运算的逻辑符号 国标符号 A B A B & Y A B 曾用符号 A B Y 美国符号
A B
A B A
Y
≥1 Y A B A B 1
YA
Y
Y
A
A
Y
Y
国标符号 A B
曾用符号 A B Y
美国符号
& Y A B
A B
A B A B
Y
A
B A B
基
数：进位制的基数，就是在该进位制 中可能用到的数码个数。
位 权（位的权数）：在某一进位制的数中， 每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一 个固定的数，这个固定的数就是这 一 位的权数。权数是一个幂。
十进 制D 基数(N) 10
二进 制B 2
八进 制O 8
十六进制 H 16
0~7 0~9, 数字 0～9 0、1 A,B,C,D,E,F 符号 N进制数的一般表的形式： DN=∑KiNi ————按权展开式
第一章 逻辑代数与EDA技术的 基础知识
一、数字电路与数字信号
电子电路分类
模拟电路 数字电路
传递、处理模拟 信号的电子电路
传递、处理数字
信号的电子电路
模拟信号
时间上和幅度上都 连续变化的信号
数字信号
时间上和幅度上都 断续变化的信号
数字电路中典型信号波形
二、数字电路特点
研究对象 分析工具 信 号
输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系
一直除到商为 0 为止
(26 .375 )10 = (11010 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制
从小数点开始，整数部分向左 (小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。
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Dn-1
一Dn-、2 数模转换的基本原理
…
DAC
uO
D1
D0
模拟电压输出
输入数字量 D = (Dn-1 Dn-2 D1 D0 ) 2 = Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20
输出模拟电压 uO = D△ = (Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20 )△
实现数模转换的电路称数模转换器 Digital - Analog Converter，简称 D/A 转换器或 DAC。
模数转换即将模拟电量转换为数字量，使输出 的数字量与输入的模拟电量成正比。
实现模数转换的电路称模数转换器 Analog - Digital Converter，简称 A/D 转换器或 ADC。
EXIT
数模和模数转换器
(二) 主要参数
1. 分辨率
DA指C 的D/最A 小转输换出器电模压拟变输化出量所，能产生的最 小也电即压D变A化C 量的与最满小刻输度出输电出压电值压之比。
表示满度输出电压值，FSR 即 Full Scale Range UFSR = 例uO如|D =，11一 个1 =1(02n位–的1 )DUALCSB，分辨率为 0.000 978。
n 位均为 1
DAC 的位数越多，分辨率值就越小， 能分辨的最小输出电压值也越小。
EXIT
2. 转换精度
数模和模数转换器
指 DAC 实际输出模拟电压与理 想输出模拟电压间的最大误差。
它是一个综合指标，不仅与 DAC 中元件参数的精 度有关，而且与环境温度、求和运算放大器的温度漂 移以及转换器的位数有关。
四、集成 DAC 应用举例
模拟开关 Si 受相应数字位 Di 控制。当 Di = 1 时，开 关合向“1”侧，相应支路电流 Ii 输出；Di = 0 时，开关 合向“0”侧， Ii 流入地而不能输出。
iΣ = D3 I3 + D2 I2 + D1 I1 + D0 I0 = ( D3 23 + D2 22 + D1 21 + D0 20 ) I0 = D I0
(一) 电路组成与转换原理
D0
D1
D2
D3 iΣ
RF
-
△
∞ +
uO
0 10 10 10 1 +
S0
S1
S2
S3
2R 2R I0 2R I12R I22R I3
R
R
R
I0
I1
I2
I3
I
VREF
地关打；流向模打电哪拟向由压一开“倒转侧关0”换，TS侧电i倒型打时路电T向，(阻型简“相网电称1应”络阻I/侧、网2UR时模络转支，拟均换路相开可电接应关等路地和效)2组R。一为成故个支下。无电路图论接：虚开
EXIT
数模和模数转换器
2R 2R I0 2R I12R I22R I3
R
R
R
I0
I1 A I2 B I3 C I
VREF
从 A、B、C 节点向左看去，各节点对地的等效电阻均为 2R。
因此，I
=
VREF R
I3 =
I 2
= 23 (
I 24
)，I2
=
I3 2
=
I 4
= 22 (
I 24
)，
I1 =
要获得较高精度的 D/A 转换结果，除了正确选用 DAC 的位数外，还要选用低漂移高精度的求和运算放 大器。通常要求 DAC的误差小于 ULSB / 2。
3. 转换时间
指 DAC 在输入数字信号开始转换，到输 出的模拟信号达到稳定值所需的时间。
转换时间越小，转换速度就越高。
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第 7 章 数模和模数转换器
概述 D/A 转换器 A/D 转换器 本章小结
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数模和模数转换器
概述
主要要求：
理解数模和模数转换器的概念和作用。
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数模和模数转换器
一、数模和模数转换的概念和作用
数模转换即将数字量转换为模拟电量(电压或电 流)，使输出的模拟电量与输入的数字量成正比。
uu0O==--iDΣ R·F = - D I0 RF = - D ·
- DD2· VR2EnDF3RRiFΣ
RF
△
-
∞ +
uO
若取0 RF =S10R0， 则S110uO= -S1D20 ·V2RnES1F3
+
2R n 位2RDAIC0 2将R参考I12电R压 VI2R2ERF 分I成3 2n 份，uO 是 每份的 D 倍。R调节 VRREF 可调R节 DAC 的输V出R电EF压。
I2 2
=
I 8
=
21 (
I 24
)，I0
=
I1 2
=
I 16
=
20 (
I 24
)
即
I3 = 23 I0， I2 = 22 I0， I1 = 21 I0， I0 = 20 I0
I 24
VREF 24 R
可见，支路电流值 Ii 正好代表了二进制数位 Di 的权值 2i 。 EXIT
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I0
I1
I2
I3
I
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三、常用 DAC 的类型和主要参数
(一) 常用 DAC 的类型
常用 DAC 主要有权电阻网络 DAC、 R - 2R T 形电阻网络 DAC、R - 2R 倒 T 形电阻网络 DAC 和权电流网络 DAC。其中，后两者转换速度快， 性能好，因而被广泛采用，权电流网络 DAC 转换 精度高，性能最佳。
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数模和模数转换器
为何要进行数模和模数转换？
数字量
数字量
模拟量
模拟量
传感器 被控对象 自然界物理量
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数模和模数转换器
二、数模和模数转换器应用举例
…………
压温流液力度量位传传传传二感感感感器器器器、数四路模拟开关模和数AD模字C 数数字控制计算机转换DDDD器AAAACCCC应用模模模模举拟拟拟拟控控控控例制制制制器器器器
物理量
信号
模拟信号
生产控制对象
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数模和模数转换器
7.1 D/A 转换器
主要要求：
了解数模转换的基本原理。 了解 R - 2R 倒 T 形电阻网络 D/A 转换器的 电路与工作原理。 了解常用 D/A 转换器的类型和主要参数。
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一、数模转换的基本原理
n 位二 进制数
输入
位量△化可电见是压，D，uAOC它∝能等D输于，出uDO的最的最低大小位小电(反L压S映值B了)，为数称1字、为量其DD余A的C各大的位小单均。 为 0 时的模拟输出电压(用 ULSB 表示)。
LSB — Least Significant Bit
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二、R - 2R 倒 T 形电阻网络 DAC