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学习数字电子技术的意义

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   学习数字电子技术的意义
  从一般的模拟信号到数字信号,要经过采样、量化、编码,最终一个连续的模拟信号波形就变成了一串离散的、只有高低电平之分“0 1 0 1...”变化的数字信号。自然界来的,或者通过传感器转化的主要是模拟信号,那么为什么要多此一举把它们变为数字信号呢?原因有以下几点:
  一、模拟信号有无穷多种可能的波形,同一个波形稍微变化就成了另一种波形,而数字信号只有两种波形(高电平和低电平),这就为信号的接收与处理提供了方便。
  二、模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰,其中包括来自信道的和电子器件的干扰,模拟器件难以保证高的精度(如放大器有饱和失真、截止失真、交越失真,集成电路难免有零点漂移)。而数字电路中有限的波形种类保证了它具有极强的抗干扰性,受扰动的波形只要不超过一定门限总能够通过一些整形电路(如斯密特门)恢复出来,从而保证了极高的准确性和可信性,而且基于门电路、集成芯片所组成的数字电路也简单可靠、维护调度方便,很适合于信息的处理。
  什么是数字电路?
  严格来说,数字电路包括了脉冲电路和数字逻辑电路两部分。脉冲电路主要研究脉冲的产生、变换和测量。尽管脉冲波形形状多样,但它们都有共同点,就是整个波形都由若干个暂态和稳态过程组成。为了获得暂态过程,脉冲电路必须包括两个组成部分:一个是开关电路,用来接通和断开电路,以破坏电路稳态建立暂态;一个是惰性电路,用以控制暂态过程时间。我们使用的开关是晶体三极管、二极管、MOS管及由它们构成的集成电路。常用的隋性电路有RC、RL、RLC和延迟线,其中以RC电路为主。
  数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。
  数字电路与模拟电路相比有如下优点:
  1.电路结构简单,容易制造,便于集成和系列化生产。成本低廉,使用方便,
  2.由数字电路组成的数字系统,工作准确可靠,精度高。
  3.不仅能完成数值运算,还可以进行逻辑运算和判断,在控制系统中这是不可缺少的.因此数字电路又可称作数字逻辑电路。
  数字电路相对于模拟电路的这一系列优点,使它在通信、自动控制、测量仪器及计算机等各个科学领城内得到广泛的应用 。
  数字电路的特点及类型
  数字电路是处理数字信号并能完成数字运算的电路。在电子计算机、电机、通信设备、自动控制、雷达、家用电器、日常电子小产品、汽车电子等许多领域得到了广泛的应用。
  数字电路的分类
  数字电路根据分类方式的不同通常有以下3种分类方法。
  1.按电路组成结构分类
  数字电路按其电路的组成机构分类,可分为:分立组件和集成电路两类。其中集成电路按集成度(在一块硅片上包含的逻辑门电路或组件的数量)分为:小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)和超大规模(VLSI)集成电路。
  2.按所用器件分类
  数字电路按电路所用器件分类,可以分为:双极型(如DTL、TTL、ECL、IIL、HTL)和单极型(如NMOS、PMOS、COMS)电路。
  按逻辑功能分类
  数字电路按逻辑功能分类,可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
  什么是数字信号
  电信号通常分为模拟和数字信号两类。模拟信号是连续变化的,而数字信号是断续变化(即离散)的。
  数字信号目前常取二值信息,它用两个有一定数值范围的高或低电平来表示,也可用两个不同状态的逻辑符号如“1”和“0”来表示。典型的数字信号波形是具有一定幅值的矩形波,当它作用在某些电子电路上时,其半导体器件就会在截止与导通(或饱和)状态下工作,这和模拟信号作用于电路时器件工作在线性放大状态相比有根本的不同。
 
 

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