电工电子技术第13章ppt

第十三章数字电路基础第一节数字电路概述第二节基本逻辑关系及其门电路第六节逻辑代数的基本公式和定律第一节数字电路概述数字电路与模拟电路集成数字电路的分类脉冲信号晶体管的开关作用一、数字电路与模拟电路模拟信号－－随时间连续变化的信号。模拟电路－－处理模拟信号的电路。数字信号－－不随时间连续变化的脉冲信号。数字电路－－处理数字信号的电路。模拟电路与数字电路的区别所处理的信号不同；研究电路的着重点不同；晶体管的工作状态不同。010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101三、脉冲信号脉冲宽度tP---前后沿之间的时间间隔。正脉冲负脉冲脉冲幅度A－－脉冲变化最大值。A脉冲周期T脉冲频率f--f=1/TT脉冲前沿:正脉冲的上升沿或负脉冲的下降沿。脉冲后沿:正脉冲的下降沿或负脉冲的上升沿。前沿后沿tP四、晶体管的开关作用二极管ABABABUAUBUAUBUiUoVCCRUi=UiH=VCCVD截止UO=VCC=UOHUi=UiL=0VD导通UO=0=UOL三极管RCUO＋UCCRBUiT当UI0.5V时，T截止iB≈iC=0UO=VCC=UOH当UI0.5V，iB≥IBS=UCC/βRCUO=UOL≈0.3VBE、BC正偏，T饱和bcebce当0iBIBS，T放大只要用UI的高、低电平控制三极管，使之工作在截止、饱和状态，就可以控制它的开关状态，并可在输出端得到高低电平。开关合向aIB＝5／RB1＝5／500×103＝0.01mAUB＞0IBS＝15／βRC=15／100×5×103＝0.03mA0IBIBS，T处于放大状态例：三极管组成电路如图，已知β＝100，RB1=500KΩ，RB2=50KΩ，RC=5KΩ，试求开关S合向a、b、c时三极管所处的状态。（UBE＝0）开关合向bIB＝5／RB2＝5／50×103＝0.1mAUB＞0IBS＝15／βRC＝0.03mAIBIBS，T处于饱和状态RC15Vabc5V－1.5VRB1RB2解：开关合向cIB≈0IC≈0T处于截止状态第二节基本逻辑关系及其门电路与门或门非门与非门和或非门条件与结果的关系称为逻辑关系，用以实现基本逻辑关系的电子电路称为门电路。基本逻辑关系：与、或、非相对应的基本门电路：与门、或门、非门门电路用二值逻辑中的“0”、“1”分别表示高低电平。1→高电平0→低电平正逻辑1→低电平0→高电平负逻辑一、与门与逻辑只有决定事物结果的各种条件(A、B)同时具备时，结果（F）才会发生，这种逻辑叫做与逻辑。ABF＋U与门电路输入量作为条件，输出量作为结果，输入、输出之间满足与逻辑的电路。与门真值表真值表－－能够完整的表达输入与输出间所有可能逻辑关系的表格，有n个输入端，就有2n种组合。ABF000110110001有0出0全1出1与门逻辑符号及表达式&ABFF=A·B例：有一条传输线，用来传送连续的方波信号。现在要求增设一个控制信号，使得方波在某种条件下才能送出，试问如何解决？解：&方波信号控制信号输出控制信号为0时，输出为0，门关闭。控制信号为1时，输出为方波，门打开。ABF1例：已知与门、或门输入端A、B、C的波形，试画出输出波形。≥1ACF2&ABF1CF2第六节逻辑代数的基本公式和定律基本定律重要规则逻辑函数的代数化简法一、基本定律基本运算规则0·A=01·A=A0+A=A1+A=1A·A=AA+A=A0AA1AAAA交换律A·B=B·AA+B=B+A结合律ABC=(AB)C=A(BC)A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)分配律A·(B+C)=AB+ACA+B·C=(A+B)·(A+C)吸收律A＋AB＝AA·（A＋B）＝ABABAAAB)BA(ACAABBCCAABCAABBCDCAAB反演律（摩根定理）CBAABCCBACBA)CA()BA()CB()CA()BA(二、重要规则代入规则任何一个含有变量A的等式，如果将所有出现A的位置都代之以一个逻辑函数，则等式仍然成立。B(A+C)=BA+BCB[(A+D)+C]=B(A+D)+BC=BA+BD+BC反演规则求一个逻辑函数F的非函数时，可以将F中的与（·）换成或(＋)，或(＋)换成与（·）；再将原变量换成非变量，非变量换成原变量；1换成0，0换成1，所得的逻辑函数式就是。FFCDBAL)DC()BA(L变换时保持先与后或的顺序。例:利用摩根定理将下列逻辑函数转换成独立变量。CBALC)BA(CABLCAB反之利用摩根定理将下列逻辑函数转换成与非式.BCACLBCCABACBALBACBA三、逻辑函数的代数化简法并项法。，并项且消去一个变量利用1AA例：BACBACBA＝如)CBCB(A)CBBC(ACBACABCBAABC)CC(BA)CC(ABABAAB配项法配项。利用)BB(AA如：CBCAAB()ABACAABCABACABCABC()()ABABCACABCABAC吸收法，消去一个变量。利用AABABA)FE(BCDABA＝如例:化简EFBEFBABDCAABDAADEFBEFBABDCAABAEFBBDCAAEFBBDCA