清華模電數(shù)電課件0前言-數(shù)字電路.ppt

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前言—數(shù)字電路,數(shù)字量和模擬量,模擬量,時間上、數(shù)量變化上都是連續(xù)的物理量；,表示模擬量的信號叫做模擬信號；,工作在模擬信號下的電子電路稱為模擬電路。,數(shù)字量,時間上、數(shù)量變化上都是離散的物理量；,表示數(shù)字量的信號叫做數(shù)字信號；,工作在數(shù)字信號下的電子電路稱為數(shù)字電路。,一、概述,,數(shù)字信號和模擬信號,電子電路中的信號,,模擬信號,數(shù)字信號,隨時間連續(xù)變化的信號,時間和幅度都是離散的,模擬信號：,u,正弦波信號,鋸齒波信號,u,研究模擬信號時，我們注重電路輸入、輸出信號間的大小、相位關(guān)系。相應(yīng)的電子電路就是模擬電路，包括交直流放大器、濾波器、信號發(fā)生器等。,模擬電路：處理模擬信號的電路，如：運算放大器在模擬電路中，晶體管一般工作在放大狀態(tài)。,,,數(shù)字信號：,數(shù)字信號,產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計。,數(shù)字表盤的讀數(shù)。,數(shù)字電路信號：,模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別,1.工作任務(wù)不同：,模擬電路研究的是輸出與輸入信號之間的大小、相位、失真等方面的關(guān)系；數(shù)字電路主要研究的是輸出與輸入間的邏輯關(guān)系（因果關(guān)系）。,模擬電路中的三極管工作在線性放大區(qū),是一個放大元件；數(shù)字電路中的三極管工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài),起開關(guān)作用。,因此，基本單元電路、分析方法及研究的范圍均不同。,2.三極管的工作狀態(tài)不同：,數(shù)字電路的特點：,1.工作信號——不連續(xù)變化的離散（數(shù)字）信號2.主要研究對象——電路輸入/輸出之間的邏輯關(guān)系3.主要分析工具——邏輯代數(shù)4.主要描述工具——邏輯表達式、真值表、卡諾圖、邏輯圖、時序波形圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等。,數(shù)字電子技術(shù)是一門研究用數(shù)字電信號來實現(xiàn)運算、控制和測量的技術(shù)。,數(shù)字電路的分類,（2）按所用器件制作工藝的不同：數(shù)字電路可分為雙極型（TTL型）和單極型（MOS型）兩類。,（3）按照電路的結(jié)構(gòu)和工作原理的不同：數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩類。組合邏輯電路沒有記憶功能，其輸出信號只與當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，而與電路以前的狀態(tài)無關(guān)。時序邏輯電路具有記憶功能，其輸出信號不僅和當(dāng)時的輸入信號有關(guān)，而且與電路以前的狀態(tài)有關(guān)。,（1）按集成度分類：數(shù)字電路可分為小規(guī)模（SSI，每片數(shù)十器件）、中規(guī)模（MSI，每片數(shù)百器件）、大規(guī)模（LSI，每片數(shù)千器件）和超大規(guī)模（VLSI，每片器件數(shù)目大于1萬）數(shù)字集成電路。集成電路從應(yīng)用的角度又可分為通用型和專用型兩大類型。,,,,數(shù)字電路的學(xué)習(xí)方法,（1）邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計數(shù)字電路的重要工具，應(yīng)熟練掌握。（2）重點掌握各種常用數(shù)字邏輯電路的邏輯功能、外部特性及典型應(yīng)用。對其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和工作原理不必過于深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本課程實踐性很強。應(yīng)重視習(xí)題、基礎(chǔ)實驗和綜合實訓(xùn)等實踐性環(huán)節(jié)。（5）注意培養(yǎng)和提高查閱有關(guān)技術(shù)資料和數(shù)字集成電路產(chǎn)品手冊的能力。,越來越大的設(shè)計越來越短的推向市場的時間越來越低的價格大量使用計算機輔助設(shè)計工具（EDA技術(shù)）多層次的設(shè)計表述大量使用復(fù)用技術(shù)IP（IntellectualProperty）,當(dāng)前數(shù)字電路設(shè)計的趨勢,