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17-18版 选修 第3章 电子控制系统的信号处理 第三章 电子控制系统的信号处理 [浙江考试标准] 一、数字信号 1.连续变化量与非连续变化量 连续变化的量，可用连续变化的曲线或直线描述；非连续变化的量，可用柱状图或数字等表示。 讨论事物的量的变化是连续变化还是非连续变化，要注意以下两个问题： 1 (1)连续变化与非连续变化是指一个量的变化规律，而不是某一时刻的偶然行为。 (2)量是连续变化还是非连续变化，还要考虑该量的边界条件。 2.模拟信号与数字信号 通常模拟信号泛指那些数值可连续变化的信号。如模拟声音波形的信号；有些非连续变化的量用二进制表示，且用高、低电平表示二进制中的“1”和“0”，则其形成在高、低电平之间来回跳变的电信号就是数字信号。 在数字电路中，电压(电流、频率、相位等)的大小分为高、低两级。通常将这两个高、低不同的电压级(或其他量级)分别称为高电平和低电平。TTL电路中，高电平对应为2.4～5V，低电平对应为0～0.8 V；COMS电路中，高电平对应为3～5 V，低电平对应为0～2 V。 3.数字信号中，①________与②________只有两个符号，因而可以代表任何一对相互对立、符合排中律的事物。如“有”与“无”、“是”与“否”、“真”与“假”等。 4.数字信号具有三个优点：③________、④________、⑤________。 【答案】 ①1 ②0 ③容易处理 ④容易识别 ⑤便于保存记录 二、逻辑门 1.实现各种逻辑关系的电路称为数字电路(或逻辑电路)。在数字电路中，“真”用高电平(“1”)表示，“假”用低电平(“0”)表示。“1”和“0”称为数字电路的真值或逻辑值。 2.任何复杂的逻辑关系都由“⑥________”、“⑦________”、⑧“________”三种基本逻辑关系组合而成，实现这三种基本逻辑关系的电路分别称为与门(AND)、或门(OR)和非门(NOT)。 2 三、数字集成电路 1.晶体三极管的开关特性 (1)金属氧化物半导体场效应晶体三极管的组成：和双极型晶体三极管一样也有三个极：源极S、栅极G和漏极D。 (2)MOS管中的三个极和双极型晶体三极管的各电极的对应关系是： 源极相当于发射极，通常接地； 漏极相当于集电极，通常通过电阻接电源； 栅极相当于基极，用来控制漏极电流的大小。 (3)MOS管与双极型晶体三极管的比较 3 普通晶体三极管是⑨________控制的器件，即基极必须注入电流方能使三极管导通，而MOS管属于⑩________控制器件，在其栅极与源极之间加适当的电压就能使MOS管导通。MOS管在开关信号的作用下，也有导通和截止两种状态，因而也可做开关使用。 3.常用的数字集成电路 (1)TTL(晶体管-晶体管逻辑)：用普通晶体三极管构成的集成电路，与CMOS相比运行速度快，允许负载流过的电流较大，但消耗功率较大。 (2)CMOS(互补MOS电路)电路：用MOS管构成的集成电路，工作时消耗的功率最低，但工作速度较TTL的低，允许负载流过的电流较TTL的小。CMOS器件较容易损坏。 【答案】 ⑨电流 ⑩电压 四、数字电路的应用 1.简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试 其步骤一般为： (1)推导逻辑电路输出函数的逻辑表达式并化简。推导逻辑电路输出函数的过程一般为由入向出。首先将逻辑图中各个门的输出都标上字母，然后从输入级开始，逐级推导出各个门的输出函数。 (2)由逻辑表达式建立真值表。 (3)分析真值表，判断逻辑电路的功能。 2.基本触发器的组成特征及作用 触发器是数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路，其中最简单的一种称为基本触发器，通常由2只或非门(或2只与非门)交叉连接而成。 两与非门基本触发器有四种输入与输出的关系： (1)当R＝1、S＝0时，Q＝0，Q＝1，触发器置1。S＝0，R＝1，触发器置1，或称置位。置位的决定条件是S＝0，故称S端为置1端。 (2)当R＝0、S＝1时，Q＝1，Q＝0，触发器置0。R＝0，S＝1时，触发器置0，或称复位。 同理，称R端为置0端或复位端。 由于置0或置1都是触发信号低电平有效，因此，在逻辑符号S端和R端 4 都画有小圆圈。 (3)当R＝S＝1时，触发器状态保持不变。触发器保持状态时，输入端都加非有效电平(高电平)，需要触发翻转时，要求在某一输入端加一负脉冲，例如在S端加负脉冲