电工电子技术 教学课件 作者 王国伟 第11章.pptVIP

第11章 数字电子技术基础;学 习 要 求; 11.1.1 数字信号与数字电路 电子电路的信号分为模拟信号和数字信号两大类。模拟信号是指在时间上和数值上连续变化的信号，数字信号是指在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。对数字信号进行传输、处理的电子电路称为数字电路，如数字电子钟、数字万用表、数字电视等都是由数字电路组成的。;图11-1是模拟信号和数字信号的波形图。; 11.1.2 数字电路的特点;11.1.3 数字电路的分类 ; 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）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。; 数码为：0～9；基数是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。 十进制数的权展开式：; 2.二进制;数码为：0～7；基数是8。 运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。 八进制数的权展开式： 如：(207.04)8＝ 2×82 ＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4 ×8－2 ＝(135.0625)10;;11.2.2 数制转换; 2.二进制数与十六进制数的相互转换;整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。; 用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符号等信息称为编码。;;　　事物往往存在两种对立的状态，在逻辑代数中可以抽象地表示为 0 和 1 ，称为逻辑0状态和逻辑1状态。; 1. 基本逻辑运算;两个开关必须同时接通，灯才亮。逻辑表达式为：; 这种把所有可能的条件组合及其对应结果一一列出来的表格叫做真值表。;（2）或逻辑（或运算）;两个开关只要有一个接通，灯就会亮。逻辑表达式为：;实现或逻辑的电路称为或门。或门的逻辑符号：;（3）非逻辑（非运算）;实现非逻辑的电路称为非门。非门的逻辑符号：;2. 几种常用的逻辑运算;（3）异或运算：逻辑表达式为：;11.3.2 逻辑代数的基本定律和常用公式;摩根定理;2.常用公式;4）;推论：;11.3.3 逻辑函数的化简;;2. 逻辑函数的公式化简法;解：; (3)消项法利用公式 ;解：; 例: 试化简逻辑函数;解:;二极管导通条件及导通时的特点:;; 出现大量的反向电流的原因：二极管在开关转换过程中出现的反向恢复过程，实质上是由于电荷存储效应所引起的，反向恢复时间就是存储电荷消失所需要的时间。;11.4.2 晶体管的开关特性;;;＋;11.5 基本逻辑门电路;11.5.2 二极管或门;11.5.3 晶体管非门;11.6 TTL逻辑门电路; （1） 输入全为高电平3.6V时  V2 、V3饱和导通，UB1=0.7×3=2.1V ，从而使V1的发射结因反偏而截止。此时V1的发射结反偏，而集电结正偏，称为倒置工作状态。由于V3饱和导通，输出电压为：UO=UCES3≈0.3V。这时UE2=UB3=0.7V，而UCE2=0.3V，故有UC2=UE2+ UCE2=1V。1V的电压作用于V4的基极，使V4和二极管VD都截止。 （2） 输入有低电平0.3V时 输入低电平的发射结导通，V1的基极电位被钳位到UB1=1V。U2、U3都截止。由于U2截止，流过RC2的电流仅为V4的基极电流，这个电流较小，在RC2上产生的压降也较小，可以忽略，所以UB4≈UCC=5V ，使V4和VD导通，则有： UO≈UCC-UBE4-UD=5-0.7-0.7=3.6（V）;综合上述两种情况，该电路实现了与非门的逻辑功能：“输入有低，输出为高；输入全高，输出为低”。即有：;图11-19传输-特性的测试方法 图11-20 TTL与非门的电压传输特性 ;（2） 几个重要参数;11.6.2 TTL门电路的其他类型;输出与输入之间的逻辑关系为;输出与输入之间的逻辑关系为： ; 4．集电极开路门(OC门);为满足实际应用中实现线与的要求，专门生产了一种可以进行线与的门电路—集电极开路门，简称OC门（Open Collector）。如图11-26所示。2个OC门实现线与时的电路如下图所示。  此时的逻辑关系为： 即在输出线上实现了与运算，