数字电路及其应用中的三极管工作状态

1）数字电路的概念

用来处理数字信号的电路称为数字电路，如脉冲信号的产生、放大、整形、传送、控制、计数等电路。

由于数字电路的工作信号是不连续的数字信号，反映在电路上只有高电平、低电平两种状态。为了分析方便，在数字电路中分别用1和0来表示高电平和低电平。

在数字电路中，二极管和三极管一般都是工作在开关电状态。

数字电路研究的是输出信号的逻辑状态与输入信号逻辑状态之间的关系。这种关系就是输出与输入之间的逻辑关系，即电路的逻辑功能，所以数字电路又称为数字逻辑电路。

【友情提示】

在实际的数字电路中，高电平通常在＋3.6V左右，低电平通常在＋0.3V左右。

用高电平对应1、低电平对应0的关系称为正逻辑关系。用低电平对应1、高电平对应0的关系称为负逻辑关系。本书中采用的都是正逻辑。

2）数字电路的特点

数字电路具有以下特点：

①数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产。

②数字信号易于存储，便于长期保存。

③可靠性高，抗干扰能力强。

④数字集成电路通用性强，成本低。

⑤能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。

模拟电路在电路中对信号的放大和削减是通过元器件的放大特性来实现的，而数字电路对信号的传输是通过开关特性来实现的。模拟电路可以在大电流、高电压下工作，而数字电路只是在低电压、小电流下工作，完成或产生稳定的控制信号。

3）数字电路的分类

二极管、三极管、电阻器等元器件组成了最基本的数字电路。现在的数字电路一般都使用集成电路。数字电路的分类如表6.1所示。

表6.1　数字电路的分类

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【阅读窗】

数字电路的发展

数字电路的主要元器件是开关元件，而早期的开关元件是电子管。20世纪40年代末，晶体管问世并逐渐取代了电子管，并为集成电路的发展提供了工艺基础。20世纪50年代末，集成电路开始出现，并且已由小规模、中规模发展到大规模和超大规模集成电路，其工作速度越来越快，耗电量越来越低，可靠性也越来越高。

【思考与练习】

一、填空题

1.用于传递、加工处理数字信号的电路，称作____________。

2.数字电路主要研究____________与_____________信号之间的对应逻辑关系，所以数字电路又称为____________。

3.在正逻辑的约定下，“1”表示____________电平，“0”表示____________电平。

二、选择题

1.下列信号属数字信号的是（　　）。

A.正弦波信号　　　B.时钟脉冲信号　　　C.视频图像信号　　D.音频信号

2.数字电路中的三极管工作在（　　）。

A.饱和区　　　　　B.放大区　　　　　　C.饱和区或截止区　D.截止区

3.以下说法正确的是（　　）。

A.数字信号在大小上不连续，时间上连续，模拟信号则反之。

B.数字信号在大小上连续，时间上不连续，模拟信号则反之。

C.数字信号在大小和时间上均不连续，模拟信号则反之。

D.数字信号在大小和时间上均连续，模拟信号则反之。

三、问答题

什么是数字信号？什么是数字电路？