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数字电路的特点及应用探析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着半导体技术和工艺的飞速发展,数字电路几乎就是数字集成电路。数字电路组成的数字系统,工作的信号只有高低两种电平,所以数字电路的半导体器件一般工作在导通和截止这两种开关状态,抗干扰能力强,功耗低,可靠性高,稳定性好。数字电路系统中,通常采用数字集成电路组成,因此数字电路具有较强的通用性。数字电路概述知识拓展脉冲波形及其参数脉冲是一个突然的变化过程,在数字信号中,脉冲是突然变化的电压或电流。

数字电路的特点及应用探析

数字电路与模拟电路相比,主要具有以下优点:

(1)数字电路不但能够完成算术运算(加、减、乘、除),而且能够完成逻辑运算(与、或、非等),这在控制系统中是必不可少的,因此数字电路也称为数字逻辑电路或逻辑电路。

(2)数字电路中,无论是算术运算还是逻辑运算,其信号代码符号只有“0”和“1”两种,电路的基本单元相对简单,便于集成和批量生产制造。随着半导体技术和工艺的飞速发展,数字电路几乎就是数字集成电路。批量生产的集成电路成本低廉,使用方便。

(3)数字电路组成的数字系统,工作的信号只有高低两种电平,所以数字电路的半导体器件一般工作在导通和截止这两种开关状态,抗干扰能力强,功耗低,可靠性高,稳定性好。

(4)数字电路中可以对数字信号进行加密处理,使信号在传输过程中不易被窃取,保密性好。

(5)数字电路系统中,通常采用数字集成电路组成,因此数字电路具有较强的通用性。

数字电路概述

知识拓展

脉冲波形及其参数

脉冲是一个突然的变化过程,在数字信号中,脉冲是突然变化的电压或电流。实际数字波形并不是理想的矩形脉冲,如图1-2所示。描述脉冲波形的主要参数有以下几个。

(www.xing528.com)

图1-2 实际矩形脉冲波及参数

(1)脉冲最大幅度U m:电压从起始静态值到峰值之间的变化幅度,单位:V(伏)。

(2)脉冲上升时间t r:脉冲波形从0.1U m上升到0.9U m所需的时间。

(3)脉冲下降时间t f:脉冲波形从0.9U m下降到0.1U m所需的时间。

脉冲上升时间t r和脉冲下降时间t f越短,越接近理想的矩形脉冲,单位为秒(s)、毫秒(ms)、微秒(μs)、纳秒(ns)。

(4)脉冲宽度t W:脉冲上升沿0.5U m到下降沿0.5U m两点间的时间,单位与t r相同。

(5)脉冲周期T:在周期性连续脉冲中,相邻两个脉冲波形重复出现所需的时间,单位与t r相同。

(6)脉冲频率f:在周期性连续脉冲中,每秒出现脉冲波形的次数,单位为赫兹(Hz)、千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz),f=1/T。

(7)占空比D:脉冲宽度t W与脉冲重复周期T的比值,即D=t W/T,它是描述脉冲波形疏密的参数。

习题1.1

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