数字电路的特点与分类

1.1.2.1　数字电路特点

（1）集成系列多，通用性强

由于具有一系列的优点，数字电路在电子设备或电子系统中得到了越来越广泛的应用，计算机、计算器、电视机、音响系统、视频记录设备、光碟、长途电信及卫星系统，无一不采用数字系统。

（2）稳定性高，再现性好

由数字电路组成的数字系统，具有工作准确可靠、精度高、抗干扰能力强、稳定性好等特点。它可以通过整形很方便地去除叠加于传输信号上的噪声与干扰，还可以利用差错控制技术对传输信号进行查错和纠错，从而实现给定输入信号和数字电路输出信号的相同。而模拟电路的输出则随着外界温度和电源电压的变化，以及器件的老化等因素而发生变化。

（3）可编程性，可保存性

现代数字系统的设计，大多采用可编程逻辑器件，即厂家生产的一种半成品芯片。用户根据需求用硬件描述语言（HDL，Hardware Description Language）在计算机上完成电路设计和仿真，并写入芯片，这给用户研制开发产品带来了极大的方便性和灵活性。而且，数字信息便于长期保存，比如可将数字信息存入磁盘、光盘等介质，以便于长期保存。

（4）功耗低，时序性强

随着现代集成电路技术的发展，数字电路中的元器件大多处在开关状态，功耗比较低。为了实现数字系统逻辑函数的动态特性，数字电路各部分之间的信号必须有着严格的时序关系。(www.xing528.com)

1.1.2.2　数字电路分类

（1）按电路组成结构分类

数字电路按其电路的组成结构分类，可分为分立元件电路和集成电路两类。分立元件电路由二极管、三极管、电阻、电容等元件组成。集成电路则通过半导体制造工艺将这些元件集成在一片芯片上。随着集成电路技术的不断发展，具有体积小、重量轻、功耗小、价格低、可靠性高等特点的集成电路会逐步代替体积大、可靠性不高的分立电路。集成电路按集成度（在一块硅片上包含的逻辑门电路或组件的数量）分为小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）、超大规模（VLSI）和极大规模（ULSI）集成电路。如表1.1.1所示。

表1.1.1　数字集成电路的分类

（2）按逻辑功能分类

数字电路按逻辑功能分类，可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。如果一个逻辑电路在任何时刻的输出状态只取决于当时的输入状态，与电路原来的状态无关，则该电路称为组合逻辑电路。如果在任一时刻，电路的输出状态不仅取决于当时的输入状态，还与电路前一时刻的状态有关，则该电路称为时序逻辑电路。

（3）按所用器件分类

数字电路按电路所用器件分类，可以分为双极型和单极型电路。双极型电路即TTL型，是晶体管逻辑门电路的简称，主要由双极型三极管组成。TTL集成电路生产工艺成熟，产品参数稳定，工作可靠，开关速度高，因此应用广泛。单极型电路即MOS型，是金属氧化物半导体场效应管门电路的简称，主要由场效应管组成，优点是低功耗，抗干扰能力强。