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数字集成电路根底入门及运用

2017-04-28 15:34分类:电子元器件 阅读:

 

[1]数字集成电路是指传输和处理数字信号的集成电路,外形如图1所示。数字集成电路品种许多,有TTL电路、HTL电路、CMOS电路等。CMOS电路具有电源电压方案宽、功耗小、输入阻抗高、逻辑摆幅大、扇出才调强、抗烦扰和抗辐射才调强、温度安稳性好等特征,因而得到了广泛运用。

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[2]数字集成电路的文字符号为“D”,图形符号如图2所示。有:门电路、触发器、计数器、译码器、寄存器和移位寄存器、仿照开关和数据挑选器、运算电路等。

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[3]由图3可见,仿照信号是接连改动的信号(左),而数字信号在时刻上和数值上都是断续改动的离散信号(右)。数字信号通常选用二进制数标明,数字集成电路的工作状况则用“1”和“0”标明。

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[4]数字电路图中,常不画电源接线,由于这并不影响电路功用的剖析,实习运用时按规矩接入工作电源,如图4所示。

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[5]可以完毕各种根柢逻辑联络的电路通称为门电路。它是构成组合逻辑网络的根柢部件,也是时序逻辑电路的部件之一。有与门、或门、非门(反相器)、与非门、或非门等。与门的符号见图5,逻辑式为Y=AB,即只需当悉数输入A、B均为“1”时,输出Y方为“1”;不然Y为“0”。

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[6]或门的符号如图6所示,逻辑式为Y=A+B,即只需输入端有一个为“1”时,Y即为“1”;悉数输入端均为“0”时,Y才为“0”。或门可以有更多的输入端。

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[7]非门的符号如图7所示。非门又名反相器,逻辑式为Y=A-,即输出端Y老是与输入端A相反。

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[8]与非门符号如图8所示,逻辑式为Y=AB——,即只需当悉数输入端均为“1”时,输出Y才为“0”;不然Y为“1”。与非门可以有更多的输入端。

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[9]或非门的符号如图9所示,逻辑式为Y=A+B——-,即只需输入端有一个为“1”时,Y即为“0”;悉数输入端均为“0”时,Y才为“1”。或非门可以有更多的输入端。

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[十]门电路首要用于逻辑操控。图十为声光控路灯电路,由反相器D1、与门D2完毕逻辑操控。夜晚无光照时,D1输入为“0”,反相后为“1”,翻开了与门D2,这时如有行人的脚步声(有声为“1”),则路灯主动点亮。白日有光照时,D1输出为“0”封闭了D2,即便有脚步声路灯也不会点亮。

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[11]门电路作振荡器。图11为门控多谐振荡器,A=1时电路起振,输出900Hz方波。A=0时电路停振。振荡频率f=1/(2.2RC)。

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[12]门电路作仿照拓宽器。图12的拓宽倍数A=R2/R1。

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[13]触发器是时序电路的根柢单元,在数字信号的发作、改换、存储、操控等方面运用广泛。有:RS触发器、D触发器、JK触发器、单稳态触发器、施密特触发器等。RS触发器的符号见图13,S为置“1”输入端、R为置“0”输入端;输出端Q、Q-互为反相,附表为其真值表。

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[14]图14为RS触发器构成的消哆嗦开关,当按下SB时,S高电平使触发器置“1”(Q=1)。这时即便SB发作机械哆嗦,只需机械触点不回来到R端,输出端Q仍坚持“1”不变,然后消除了机械开关SB哆嗦发作的脉冲哆嗦。

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[15]D触发器又称为推延触发器,具有:数据端D、时钟端CP、输出端Q和Q-。输出状况的改动依托于时钟脉冲的触发,在时钟脉冲的作用下,数据由D传输到Q。D触发器常用于数据锁存、操控电路中,电路符号和真值表见图15。

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[16]图16为D触发器构成的分频电路。每个触发器的D与输出端Q-相连,构成2分频单元。图示为三级2分频单元串联构成8分频电路。增加分频单元即可增大分频比。

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[17]单稳态触发器见图17,TR为触发端,R为清零端,Q和Q-为输出端。TR端输入一个触发脉冲,其输出端有一个安稳宽度的矩形脉冲。Q和Q-端的输出信号互为反相。单稳态触发器首要运用在脉冲信号展宽、整形、推延,以及守时器、振荡器、数字滤波器、频率-电压改换器等。

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[18]图18为单稳态触发器构成的十0ms守时器电路,每按下一次SB,Q便输出一个宽度为十0ms的高电平信号。输出脉宽Tw=0.69R1·C。

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[19]施密特触发器见图19,A为输入端,Q为输出端,它可将缓慢改动的信号改动为边缘峻峭的矩形脉冲,施密特触发器常用于脉冲整形、电压凹凸差异、模-数改换、接口电路等。

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