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。
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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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