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[理学]第21章 门电路和组合逻辑电路
电子技术(2)-数字电路
深圳大学机电与控制工程学院
总学时:32
研究对数字信号进行存储和运算(包括算术运算和逻辑运算)的电路的工作原理和应用。换句话,就是基本数字电路的分析和设计。
多看、多练(做习题和实验);
逻辑代数是分析电路和设计电路的工具 ;
各种逻辑部件的逻辑功能、工作原理、外部特性及其应用作为我们关注点;
逻辑问题的各种描述方式贯穿本课程 ;
本课程最终目标----学习分析电路和设计电路的方法;
主要内容
学习方法
彭太江
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
学习要求
1、掌握与门、或门、非门、与非门和异或门的逻辑功能,了解TTL与非门及其电压传输特性和主要参数,了解三态门的概念;
2、掌握逻辑代数的基本运算法则和应用逻辑代数分析简单的逻辑组合电路;
3、了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理,了解七段LED显示译码驱动器的功能;
彭太江
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
数字电路的应用
日常生活领域
Computer、手机、数码相机、摄像机、MP3~5等数码产品;
工业控制领域
数字控制装置、数字化仪表、工业逻辑系统等;
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
模拟电路与数字电路的区别
彭太江
第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
脉冲信号及其参数
(1)脉冲幅度A:脉冲信号变化的最大值;
(2)脉冲上升沿tr:从脉冲幅度10%上升到90%所需时间;
(3)脉冲下降沿tf:从脉冲幅度90%下降到10%所需时间;
(4)脉冲宽度tp:从上升沿脉冲幅度50%到下降沿脉冲幅度50%所需时间,也称为脉冲持续时间;
(5)脉冲周期T:周期性脉冲信号相邻两个上升沿的脉冲幅度10%两点之间的时间间隔;
(6)脉冲频率f:单位时间的脉冲数,f=1/T;
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
正负脉冲波形
正脉冲:脉冲跃变后的值比初始值高;
负脉冲:脉冲跃变后的值比初始值低;
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
(1)工作信号是二进制的数字信号,在时间上和数值上是离散的(不连续),反映在电路上就是低电平和高电平两种状态(即0和1两个逻辑值)。
(2)在数字电路中,研究的主要问题是电路的逻辑功能,即输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系。
(3)对组成数字电路的元器件的精度要求不高,只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
数字电路的特点
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
数字电路的分类
(2)按所用器件制作工艺的不同:数字电路可分为双极型(TTL型)和单极型(MOS型)两类。
(3)按照电路的结构和工作原理的不同:数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能,其输出信号只与当时的输入信号有关,而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能,其输出信号不仅和当时的输入信号有关,而且与电路以前的状态有关。
(1)按集成度分类:数字电路可分为小规模(SSI,每片数十器件)、中规模(MSI,每片数百器件)、大规模(LSI,每片数千器件)和超大规模(VLSI,每片器件数目大于1万)数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
半导体元件的开关特性1
三极管的三种工作状态:放大、饱和、截止
模拟电路中,三极管主要发挥其放大作用,将微小信号放大;而在数字电路中处于饱和、截止状态,实现电路的开关,构成逻辑电路。
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
半导体元件的开关特性2
发射结正偏,集电结反偏
三极管处于放大区
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
半导体元件的开关特性3
三极管处于饱和区
发射结正偏,集电结正偏
C、E两极没有电位差,相当于开关接通。
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
半导体元件的开关特性4
三极管处于截止区
C、E两极相当于开关断开。
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
数字电路是利用晶体管的开关作用进行工作的,工作在饱和状态和截止状态。
例题:如图电路中,UCC=6V,RC=3KΩ,RB=10KΩ,β=25,当输入电压UI=3,1,-1V时,判断晶体管工作状态。
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第二十一章 门电路和组合逻辑电路
深圳大学机电与控制工程学院
分立元件-门电路
在数字电路中,门电路是最基本的逻辑元件,它的应用极为广
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