电工与电子技术课件——数字电路的应用

第三节 555集成定时器
555集成定时器是一种将模拟功能与数字电路巧妙地结合在一起的中规模集成电路，应 用十分广泛。 一、555集成定时器的管脚排列 555集成定时器有8个管脚，管脚排列如图14-5所示。
图14-5 555集成定时器的管脚排列 各管脚的功能如下： （1）GND：接地端。 （2）TR:低电平触发端。 （3）OUT：输出端。 （4）RD:异步复位端,低电平有效。 （5）CO：控制电压端，当接外加电压时，可改变阈值和触发端的比较电平。 （6）TH：阈值端。 （7）DISC：放电端。 （8）UCC：电源端，接正电压。
第四节 第五节
数—模和模—数转换电路 数字电路综合实例——数字钟电路
实验实训十二 灯光控制电路实验
第一节 逻辑电路的简单分析和综 合应用的方法
一、逻辑电路的简单分析 逻辑电路的简单分析步骤如下： （1）根据逻辑图写出逻辑关系表达式。 （2）化简逻辑关系表达式。 （3）用逻辑表达式建立真值表。 （4）由真值表分析判断逻辑电路的功能。 根据“异或”运算的特点，该电路功能为：在输入的3个变量中，取值
第四节 数—模和模—数转换电路
一、数—模和模—数的概念 把模拟信号转换为数字信号称为模—数转换，简称A/D转换；把数 字信号转换为模拟信号称为数—模转换，简称D/A转换。实现A/D转 换的电路称为A/D转换器，或简写为ADC，其转换过程包括取样、 保持、量化和编码4个过程。实现D/A转换的电路称为D/A转换器， 或简写为DAC。D/A转换及A/D转换在自动控制和自动检测等系统中 应用非常广泛。
二、数字万用表
1.模拟万用表和数字万用表
万用表是电子测量技术领域中出现最早的一种电气测量仪表，主要 用于测量电流、电压、电阻，具有携带方便、操作简便、测量迅速、 成本低廉等优点，在各个领域得到广泛应用。
万用表种类很多，根据所应用的测量原理和测量结果显示方式的不 同，可分为模拟万用表和数字万用表两大类。如图14-8所示，模拟 万用表先通过一定的测量机构将被测的模拟电量转换成电流信号，再 由电流信号驱动表头指针偏转，从表头的刻度盘上即可读出被测量的 值。数字万用表则是由模/数 (A/D)转换器将被测模拟量转换成数字 量，然后由电子计数器计数，最后把测量结果在数字显示器上直接显 示出来。
有奇数个1时，输出就为1，或者可以认为是奇数判断电路。
第一节 逻辑电路的简单分析和综 合应用的方法
二、组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的设计步骤如下： （1）指定实际问题的逻辑含义。 （2）按照要求列出真值表。 （3）根据真值表写出表达式。 （4）化简表达式。 （5）根据表达式画出逻辑图。
第二节 触发器的应用
图14-9 数字万用表的结构
常见的DT-830B数字万用表的外型和内部电路原理图如图14-10所示。
第四节 数—模和模—数转换电路
(a)DT-830B数字万用表外型
（b）电路原理图
图14-10 DT-830B数字万用表的内部电路原理图
第五节 数字电路综合实例——数字钟电路
一、数字钟电路的功能 数字钟电路应该具有以下基本功能：显示日、时、分、秒的功能；计时准确，每天计 时误差不超过10秒。 二、数字钟电路的组成 数字钟电路一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路等几部分组 成，其逻辑原理框图如图14-11所示。
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第四节 数—模和模—数转换电路
图14-8 模拟万用表和数字万用表的测量过程 2.数字万用表的结构 万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）作表头， 当微小电流通过表头，就会有电流指示。数字万用表的核心即是数字电压表， 它只能测量直流电压。实际上，无论是直流量、交流量或是某电容值的测量， 均可转换为对直流电压的测量。数字万用表对各种参数的测量都是首先经过 相应的变换器，将各参数转化成数字电压表可以接受的直流电压，然后送给 数字电压表，经过模/数（A/D）转换变成数字量，然后利用电子计数器计数， 以十进制数字显示参量。 数字万用表的结构如图14-9所示。在功能变换器部分，主要有电流-电压变 换器、交流-直流变换器、电阻-电压变换器等。
第十四章 数字电路的应用
知识目标 1.了解逻辑电路的简单分析和综合应用的方法。 2.了解555定时器的工作特点。 3.了解555定时器用于脉冲波形的产生与变换原理。 4.了解数模、模数变换的概念。 技能目标 1.了解数字万用表的工作原理。 2.了解555定时器简单的应用电路。
本章内容
第一节 逻辑电路的简单分析和综合应用的方法 第二节 触发器的应用 第三节 555集成定时器
具有触发器结构的电路系统在日常生活中十分常见，智力竞赛抢答器就是其 中的一个典型。下面通过一个简单的数字式抢答器来说明触发器在数字电路 中的应用。 整体的电路设计原理图如图14-3所示。
图14-3 数字式抢答器原理图 电路主要由两部分组成：时间判别电路部分和指示灯部分。此外，可以在指 示灯亮起的同时，设计一个扬声器，发出蜂鸣声，这就需要一个音频发生部 分。
第三节 555集成定时器
二、555集成定时器的内部逻辑结构与基本功能 555集成定时器的内部逻辑结构如图14-6所示。
图14-6 555集成定时器的内部逻辑结构 三、555集成定时器的典型应用 555集成定时器是一种模拟—数字混合式集成定时器，所以用它可以很方便 地组成多种脉冲电路，如多谐振荡器、双稳态触发器和施密特触发器等，在 工业控制等诸多方面有很广泛的应用。
第三节 555集成定时器
单稳态触发器有以下两种工作状态： （1）稳态。如果没有触发信号来到，555集成定时器输出为低电 平，电路一直处于稳定状态。 （2）暂态。外加触发信号Ui的下降沿到达时，555集成定时器输 出变为高电平。UCC开始通过电阻R向电容C充电，电路进入暂态。 但当电容C的电压上升到UC≥23UCC时，555定时器输出变为低电 平，电容开始放电直至近似为零，此时暂态结束，电路将返回到 初始的稳态。 可见，单稳态触发电路只有在外界触发脉冲的作用下，才可以从 稳态翻转到暂态，持续一段时间后，又可以自动回到稳态，这样 就构成了脉冲发生电路。由于这些特点，单稳态触发电路可以用 于：（1）延时电路，可以将输入信号延迟一定时间后输出；（2） 定时电路，可以产生一定宽度的脉冲信号。