电工及电子技术第13章ppt课件.ppt

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1、§13.1数字电路的基础知识§13.2门电路§13.3逻辑门电路的组合§13.4几种常用的组合逻辑组件第13章门电路与组合逻辑电路113.1数字电路的基础知识1、数字信号和模拟信号电子电路中的信号例：正弦波信号、指数函数等。例：计算机、数字电路信号等。模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。2模拟信号tV(t)tV(t)数字信号高电平“1”低电平“0”上升沿下降沿3在实际的数字系统中，数字波形不能立即上升或下降，而要经历一段时间，因此，有必要定义上升时间tr和下降时间tf。脉冲波形上

2、升时间tr：从脉冲幅值的10%到90%所需的时间。脉冲波形下降时间tf：从脉冲幅值的90%到10%所经历时间。脉冲宽度tw：脉冲幅值的50%的两个时间点所跨越的时间。4模拟电路：输入、输出信号间的大小、相位、失真等方面的关系。主要采用电路分析方法，动态性能用微变等效电路分析。数字电路：电路输出、输入间的逻辑关系。主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。1）研究的内容模拟电路：三极管一般工作在线性放大区。数字电路：三极管工作在开关状态，即工作在饱和区或截止区。2）电路的特点2、数字信号和模拟信号的比

3、较5A点：(截止)ic≈0,VCE≈VCCC点：（饱和）VCE=VCC-ICSRC=VCES≈O.2一O.3V（饱和压降）“断开”“闭合”3）BJT的开关作用63、数制1）十进制：以10为基数的记数体制。表示数的十个数码：1、2、3、4、5、6、7、8、9、0遵循逢十进一的规律。157=一个十进制数N可以表示成：若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。72）二进制：以2为基数的记数体制。表示数的两个数码：0、1遵循逢二进一的规律。（1001）B==(9)D

4、二进制的优点：用电路的两个状态---开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。二进制的缺点：位数较多，使用不便；不合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。83）十进制与二进制之间的转换二进制数转化成十进制数：十进制数转化成二进制数：乘二除二法除二法整数部分小数部分+乘二法9225余1K0122余0K162余0K232余1K312余1K40例：十进制数25转换成二进制数的转换过程：(25)D=(11001)B10例：十进制数0.375转换成二进制

5、数的转换过程：0.37520.7521.5021.00进位整数为1进位整数为1进位整数为00.750.5011门电路：一种开关电路，又称逻辑门电路。门电路的主要类型：与门、或门、与非门、或非门、异或门等。门电路的输出状态与赋值对应关系：正逻辑：高电位对应“1”；低电位对应“0”。混合逻辑：输入用正逻辑、输出用负逻辑；或者输入用负逻辑、输出用正逻辑。一般采用正逻辑负逻辑：高电位对应“0”；低电位对应“1”。13.2门电路12分立元件基本逻辑门电路1．二极管与门电路+12VABCDADBDCYR设：uA=0，uB=uC=3V则

6、DA导通，DB、DC截止。uY=0.3VuY=0.3VY=0uA，uB，uC中任意一个或两个为0，Y=0。设：3V为高电位1，0.3V为低电位0，二极管管压降为0.3V。13+12VABCDADBDC设：uA=uB=uC=0DA、DB、DC都导通Y=0uY=0.3VYuY=0.3VRuY=3.3V设：uA=uB=uC=3VuY=3.3V，Y=1DA、DB、DC都截止+12VABCDADBDCYR14由以上分析可知：只有当A、B、C全为高电平时，输出端Y才为高电平。正好符合与门的逻辑关系。结论：与逻辑关系式：Y=ABC与门逻

7、辑状态表ABCY00000000000111100001111010101011逻辑符号15例：两输入与门波形图Y=A·B16DA–12VYABCDBDCR设：uA=3V，uB=uC=0V则DA导通。uY=(3–0.3)V=2.7VDB、DC截止，Y=1uY=2.7VuA，uB，uC中任意一个或两个为1，Y=1。2．二极管或门电路17DA–12VYABCDBDC设：uA=uB=uC=3VDA、DB、DC都导通uY=2.7VuY=2.7V，Y=1RuY=–0.3V设：uA=uB=uC=0VDA、DB、DC都导通uY=–0.3

8、V，Y=0DA–12VYABCDBDCR18或逻辑关系式：Y=A+B+C或门逻辑状态表ABCY00010111110111100001111010101011结论：由以上分析可知，当A、B、C任一为高电平时，输出端Y才为高电平。正好符合或门的逻辑关系。19或逻辑关系式：Y=A+B例：二输入或门波形图20