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数字电子技术基础第五版第十章

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第十章 脉冲波形的产生和整形

第十章 脉冲波形的产生和整形

进入传输特性的放大区，因而： vA ↑ vO1↓ vO↑
使输出vO 迅速跳变到vO = VOH≈VDD 西安工程大学
数字电子技术基础
求vI 在上升过程中电路
状态发生转换时对应的输入 电平VT+
v A VTH v I VT R2 vI R1 R2 R1 R 2 R1 VTH 1 VTH R2 R2 VT ：正向阈值电压
10.3 单稳态触发器
特点：
①有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，在暂稳态维持一段时间 tw后自动返回稳态，并在输出端产生一个宽度为tw的矩形脉冲。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数，而与触发脉冲的宽度和 幅度无关。 可广泛应用于脉冲整形、延时以及定时电路。
10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 一、积分型
R1>R2 ，VT+>VDD,VT-为负 R1<R若 ，否则电路将进入自锁状态， 2 值，而 v I 变化范围在 0~VDD 之间， 不能正常的工作 ? 即达不到阈值而使电路不能翻转。 西安工程大学
数字电子技术基础
【10.2.1】在CMOS反相器构成的施密特触发器中，要求
VT+=7.5V，ΔVT=5V，试求R1、R2和VDD的值 。 R1 R1 解：由 VT (1 )VTH 7.5V 和 ΔVT 2 VTH 5V R2 R2
数字电子技术基础 2. 性能参数计算 输出脉宽：
v C ( ) v C ( 0) VOH t w RCln RCln vC ( ) vC ( t ) VTH )C t re ( 3 ~ 5)( R RO 恢复时间
t d t TR t re

《数字电子技术基础(数字部分)》康华光第五版答案

《数字电子技术基础(数字部分)》康华光第五版答案

环境下的门电路。
表题 3.1.1 逻辑门电路的技术参数表
V / V OH (min)
V /V OL(max)
V / V IH (min)
V / V IL(max)
逻辑门 A
2.4
0.4
2
0.8
逻辑门 B
3.5
0.2
2.5
0.6
逻辑门 C
4.2
0.2
3.2
0.8
解：根据表题 3.1.1 所示逻辑门的参数，以及式（3.1.1）和式（3.1.2），计算出逻辑门 A 的
课后答案网
2.2.4 已知逻辑函数 L = AB + BC + C A ，试用真值表,卡诺图和逻辑图（限用非门和与非
门）表示
解:1>由逻辑函数写出真值表
A
B
C
L
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
2>由真值表画出卡诺图
3>由卡诺图,得逻辑表达式 L = AB + BC + AC
课后答案网
www.khd课后a答w案.网com
第一章 数字逻辑习题
1．1 数字电路与数字信号 1.1.2 图形代表的二进制数
010110100 1．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例
MSB
LSB
012
11 12 （ms）

数字电子技术10脉冲波形的产生与变换资料

数字电子技术10脉冲波形的产生与变换资料
0
vR
vO2
vO1
vo1
t1
t
所以,一旦 vR = Vth ,立即 0 回到稳态：vO2= 0, vO1=1。 vR
vO1
vO2
Vth
0
t
t
G1 ≥1
C
1 G2 vR
R
VDD
vo2
vI
0
t
21
vO1 G1 ≥1
C
vO2 1 G2 vR
R VDD
vi
vo 1
vR
0
t1
t
vI
0
t
t tW
2. 主要参数计算：
常用的整形电路有单稳态触发器和施 密特触发器 。
3
图10.1.1 描述矩形脉冲特性的主要参数
1、脉冲周期T; 2、脉冲幅度Vm 3、脉冲宽度tw 4、上升时间tr
5、下降时间tf
6、占空比q q = tw / T
4
10. 2 施密特触发器 施密特触发器(Schmitt Trigger)的特点：
（1）属于电平触发，当输入信号达到一定电压值时，输 出电压会发生突变，输入信号增加和减少时，电路有不 同的阈值电平。 （2）在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程， 使输出电压波形的边沿变得很陡。 VO VOH
1
G2
vI
vO1
vR
vR VDD
vO1 ＝ 0 ，vO2 ＝ 1, 同时： +5V
R4
vI
电容C应 该充电
vo2
vR
0
T4 T5
t
vo 1
C
R
VDD
t 只要 vR < Vth ，仍 然维持暂稳态。
0

数字电子技术基础课-阎石_第五版第十章期末复习题

数字电子技术基础课-阎石_第五版第十章期末复习题

第十章 数模和模数转换习题1、 选择题1）一输入为十位二进制（n=10）的倒T 型电阻网络DAC 电路中，基准电压REF V 提供电流为 。

A. R V 10REF 2B. RV 10REF 22⨯ C. R V REF D. R V i )2(REF ∑ 2）权电阻网络DAC 电路最小输出电压是 。

A. LSB 21VB. LSB VC. MSB VD. MSB 21V 3）在D/A 转换电路中，输出模拟电压数值与输入的数字量之间 关系。

A.成正比B. 成反比C. 无4）ADC 的量化单位为S ，用舍尾取整法对采样值量化，则其量化误差m ax ε= 。

A.0.5 SB. 1 SC. 1.5 SD. 2 S5）在D/A 转换电路中，当输入全部为“0”时，输出电压等于 。

A.电源电压B. 0C. 基准电压6）在D/A 转换电路中，数字量的位数越多，分辨输出最小电压的能力 。

A.越稳定B. 越弱C. 越强7）在A/D 转换电路中，输出数字量与输入的模拟电压之间 关系。

A.成正比B. 成反比C. 无8）集成ADC0809可以锁存 模拟信号。

A.4路B. 8路C. 10路D. 16路9）双积分型ADC 的缺点是 。

A.转换速度较慢B. 转换时间不固定C. 对元件稳定性要求较高D. 电路较复杂2 、填空题1）理想的DAC 转换特性应是使输出模拟量与输入数字量成__ __。

转换精度是指DAC 输出的实际值和理论值__ _。

2）将模拟量转换为数字量，采用 __ __ 转换器，将数字量转换为模拟量，采用__ ___ 转换器。

3）A/D 转换器的转换过程，可分为采样、保持及 和 4个步骤。

4）A/D 转换电路的量化单位位S ，用四舍五入法对采样值量化，则其m ax ε= 。

5）在D/A 转换器的分辨率越高，分辨 的能力越强；A/D 转换器的分辨率越高，分辨 的能力越强。

6）A/D 转换过程中，量化误差是指 ，量化误差是 消除的。

第一章_矿大数字电路讲义

第一章_矿大数字电路讲义

《数字电子技术基础》第五版
1.3不同数制间的转换
一、二－十转换
D Ki 2i K (0,1)
例：
3 2 1 0 － 1 － 2 (1011.01) 1 2 ＋ 0 2 ＋ 1 2 ＋ 1 2 ＋ 0 2 ＋ 1 2 2
＝（ 11.25)10
二、十－二转换
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
三、美国信息交换标准代码 （ASCⅡ）
ASCⅡ是一组七位二进制代码，共128个
应用：计算机和通讯领域
2( S )10 k1 ＋ ( k2 21 k3 22 km 2m 1 ) 同理 2( k2 21 k3 22 km 2m 1 ) k 2 ＋ ( k3 21 km 2m 2 )
例：
0.8125 2 整数部分＝ 1 ＝k 1 1.6250 0.6250 2 整数部分＝ 1 ＝k 2 1.2500 0.2500 2 整数部分＝ 0 ＝k 3 0.5000 0.5000 2 整数部分＝ 1 ＝k 4 1.000
《数字电子技术基础》第五版


0111 + 1001 =24 0111是- 1001对模24 （16） 的补码
例：用二进制补码运算求出
两个补码表示的二进制数相加时的符号位讨 论
《数字电子技术基础》第五版
13＋10 、13－10 、－13＋10 、－13－10
解：
13 0 01101 10 0 01010 23 0 10111

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现
《数字电子技术基础》第五版
10 – 5 = 5 10 + 7 －12= 5 （舍弃进位）

2024年数字电子技术教案设计精选

2024年数字电子技术教案设计精选

2024年数字电子技术教案设计精选一、教学内容本节课选自《数字电子技术》教材第十章“组合逻辑电路”，具体内容为：第1节“基本逻辑门电路”和第2节“常用组合逻辑电路的分析与设计”。

二、教学目标1. 理解并掌握基本逻辑门电路的工作原理及其应用。

2. 学会分析与设计常用组合逻辑电路，并能运用相关知识解决实际问题。

3. 培养学生的逻辑思维能力和团队协作能力。

三、教学难点与重点教学难点：常用组合逻辑电路的分析与设计。

教学重点：基本逻辑门电路的工作原理及其应用。

四、教具与学具准备教具：PPT、板擦、粉笔学具：教材、笔记本、计算器五、教学过程1. 导入：通过展示一个实践情景——智能交通灯控制系统，引导学生思考其中的组合逻辑电路。

2. 新课导入：讲解基本逻辑门电路（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的工作原理及其应用。

3. 例题讲解：以一个简单的组合逻辑电路为例，讲解其分析与设计方法。

4. 随堂练习：让学生分析并设计一个具有特定功能的组合逻辑电路。

5. 小组讨论：学生分为四人一组，针对随堂练习进行讨论，共同解决问题。

6. 成果展示：每组选一名代表进行成果展示，其他组员进行补充。

六、板书设计1. 基本逻辑门电路的分类及工作原理2. 常用组合逻辑电路的分析与设计方法3. 例题及随堂练习七、作业设计1. 作业题目：（1）分析并设计一个三人表决器的组合逻辑电路。

（2）设计一个具有两个输入、一个输出的组合逻辑电路，使其输出为输入的异或结果。

答案：（1）可以使用两个与门、一个或门实现三人表决器的功能。

（2）可以使用一个异或门实现输入的异或结果。

2. 作业要求：完成作业后，需在课后进行小组讨论，共同分析答案的正确性。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：通过本节课的学习，教师应关注学生的学习情况，及时调整教学方法，提高教学质量。

2. 拓展延伸：鼓励学生课后研究其他常用组合逻辑电路，如编码器、译码器等，并尝试运用到实际项目中。

数字电子技术基础第五版


(1000 1111 1010 1100 0110 )2
《数字电子技术基础》第五版
五、八进制数与二进制数的转换
例：将(011110.010111)2化为八进制
(011 110. 010 111 )2
(3 6 . 2 7)8
例：将(52.43)8化为二进制
(5
2 . 4
3)8
(101 010 . 100 011 )2
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》（第五版）教学课件
清华大学 阎石 王红
联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_hong@ 联系电话：(010)62792973
《数字电子技术基础》第五版
第一章
数制和码制
《数字电子技术基础》第五版
1 2 3 4 7
k n 2 n1 k n1 2 n 2 k1 2( k n 2 n 2 k n1 2 n3 k 2 ) k1
0
故 (173)10 (10101101 )2
5 6
《数字电子技术基础》第五版
二、十－二转换
1 2 m ( S ) k 2 k 2 k 2 10 1 2 m 小数部分: 左右同乘以 2
1.1 概述 数字量和模拟量
• 数字量：变化在时间上和数量上都是不连 续的。（存在一个最小数量单位△） • 模拟量：数字量以外的物理量。 • 数字电路和模拟电路：工作信号，研究的 对象，分析/设计方法以及所用的数学工具 都有显著的不同
《数字电子技术基础》第五版
数字量和模拟量
• 电流值来表示信息
《数字电子技术基础》第五版
1.4二进制数运算
1.4.2 反码、补码和补码运算

《数字电子技术基础》(第五版)教学课件


与（AND）
或（OR）
非（NOT）
以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开； 以Y=1表示灯亮，Y=0表示灯不亮； 三种电路的因果关系不同：
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
与
❖ 条件同时具备，结果发生 ❖ Y=A AND B = A&B=A·B=AB
AB Y 0 00 0 10 1 00 1 11
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
或
❖ 条件之一具备，结果发生 ❖ Y= A OR B = A+B
AB 00 01 10 11
Y 0 1 1 1
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
非
❖ 条件不具备，结果发生
❖ YANOT A
A
Y
0
1
1
0
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
几种常用的复合逻辑运算
公式（17）的证明（真值表法）：
ABC BC 000 0 001 0 010 0 011 1 100 0 101 0 110 0 111 1
A+BC 0 0 0 1 1 1 1 1
A+B A+C （A+B）(A+C)
0
0
0
0
1
0
1
00
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
ACBCADBCD
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
2.5 逻辑函数及其表示方法
❖ 2.5.1 逻辑函数 ❖ Y=F(A,B,C,······)

《数字电子技术基础》核心知识总结


0CO
0 S3
S 0
和小于、等于9（1001） 0 0 0 0 1 0 0 0 0
时，相加的结果和按二进制
…
…
数相加所得到的结果一样。 0 1 0 0 1 0 1 0 0
当两数之和大于9（即等于 1010~1111）时，则应在 按二进制数相加的结果上加
0 0 0 0
1 01 0 1 01 1 1 10 0 1 10 1
11
输出 Y=AB Y=A+B Y=A ⊕ B Y=A
Z A S 1 S 0 B ( A B ) S 1 S 0 ( A B A B ) S 1 S 0 A S 1 S 0 A S 1 S 0 B A S 1 S 0 B S 1 S 0 A B S 1 S 0 A B 1 S 0 A S S 1 S 0
B3 BBB210
CI
74LS283
CO S3 S2 S1 S0
Y3 Y2 Y1 Y0
例：试利用两片4位二进制并行加法器74LS283和必要 的门电路组成1位二-十进制加法器电路。
解：根据BCD码中8421码 的加法运算规则，当两数之
二进制数
BCD码
C0’O 0S’30S’02 S’01 S’00
Y3Y2Y1Y0=P3P2P1P0- Q3Q2Q1Q0 =P3P2P1P0+[Q3Q2Q1Q0]补
= P3P2P1P0+Q3Q2Q1Q0 +1P3
引进中间变量Z
PPP210
AAA321 A0
M 0 1
输出
Z=Q Z MQMQ Z=Q M Q
QQQ321 Q0
M
=1 =1 =1 =1
ZZZ321 Z0
信号M=0时它将两个输入的4位二进制数相加，而M=1时它将两个

数字电子技术基础第五版期末知识点总结

数字电子技术基础第五版期末知识点总结Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】数电课程各章重点第一、二章 逻辑代数基础知识要点各种进制间的转换，逻辑函数的化简。

一、 二进制、十进制、十六进制数之间的转换；二进制数的原码、反码和补码 .8421码二、 逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表：与、或、非三、 逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则逻辑代数的基本公式逻辑代数常用公式：吸收律：A AB A =+消去律：B A B A A +=+ A B A AB =+多余项定律：C A AB BC C A AB +=++反演定律：B A AB += B A B A •=+基本规则：反演规则和对偶规则，例1-5四、 逻辑函数的三种表示方法及其互相转换逻辑函数的三种表示方法为：真值表、函数式、逻辑图会从这三种中任一种推出其它二种，详见例1-7五、 逻辑函数的最小项表示法：最小项的性质；例1-8六、 逻辑函数的化简：要求按步骤解答1、利用公式法对逻辑函数进行化简2、利用卡诺图对逻辑函数化简3、具有约束条件的逻辑函数化简例1.1 利用公式法化简 BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)( 解：BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)(例 利用卡诺图化简逻辑函数 ∑=)107653()(、、、、m ABCD Y约束条件为∑8)4210(、、、、m解：函数Y 的卡诺图如下：第三章 门电路知识要点各种门的符号，逻辑功能。

一、三极管开、关状态1、饱和、截止条件：截止：T be V V <， 饱和：βCS BS B I I i =>2、反相器饱和、截止判断二、基本门电路及其逻辑符号与门、或非门、非门、与非门、OC 门、三态门、异或；传输门、OC/OD 门及三态门的应用三、门电路的外特性1、输入端电阻特性：对TTL 门电路而言，输入端通过电阻接地或低电平时，由于输入电流流过该电阻，会在电阻上产生压降，当电阻大于开门电阻时，相当于逻辑高电平。

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施密特触发器的主要特点： 1. 输入信号在上升和下降过程中，电路状态转换的 电平不同,分别为V T 和V T ; 2. 电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿 变陡。
VT
VT
10.2.3 施密特触发器的应用
一、用于波形变换
二、用于鉴幅
三、用于脉冲整形
10.3 单稳态触发器
特点： ①有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，维持
G1和G2为CMOS门
V OH V D,D V O L0,V TH 1 2V DD
1. 原理分析 稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D ,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 加触发信 VI号 , Vd VO1 VI2 VO 电路迅速进入暂 VO稳 1,V 态 O1 0,C开始充电
电容放电 等效电路
10.3.2 集成单稳态触发器 电路结构与工作原理 (74 121)
微分型单稳
控制附加电路
tw RlC n V V ( ( ) ) V V ( (0 t) )RlC n V V C C C V C T 0H RlC n 2
74121的功能表,见 P472
10.4 多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号） 10.4.1 对称式多谐振荡器 一、工作原理（TTL） (1)静态（未振荡） 时应是不稳定的
电路进入第二个暂稳态,
C
开
2
始
充
电
，C1开
始
放
电
。
二、电压波形
三、振荡频率计算
T V I1 从充电 V T开 的 H 始 时 V I2 从 到 间 充 充电 至 V T开 的 H 始 时
VEVOH (VCCVBEVOH )R1R FR 2F2 RER1//RF2
T2REClnV VE EV VTIK H
一段时间后再自动返回稳态。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数。
10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 一、积分型单稳态触发器
G1和G2为TTL门
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
第十章 脉冲波形的产生和整形
10.1 概述
一、获取矩形脉冲的方法 1. 脉冲波形产生电路 2. 脉冲波形整形电路
二、描述矩形脉冲特性的主要参数
10.2 施密特触发器（一种常用的脉冲整形电路）
10.2.1 用门电路组成的施密特触发器
与第五章中的 触发器含义不同
G1,G2为CMOS反相 器
设 V O H V D ， D V O L 0 ， V T H 1 2 V D ， D R 1 且 R 2
VT-称为输入信号vI的负向阈值电压
VDD=2VTH
正向阈值电压:
VT
(1
R1 R2
)VTH
负向阈值电压:
VT
(1
R1 R2
)VTH
回差电压:
V TV TV T
负向变化 过程
CMOS反相器的 电压传输特性
VTH=
施密特触发器的 电压传输特性
V T VTH V T
正向变化 过程
施密特触发器 的电路符号
2、性能参数计算 输出脉宽：等于VI2从0充电至VTH的时间。
twRlC n V V (( )) V V ((0 t))RlC n V V D D D V D T 0H RlC n 2
tre (3~5 )R (/r /D 1R O)C N(3~5 )R OC N tdtwtre
电容充电 等效电路
(2 )由于“扰动”使 V I1有微小 ，则有： V I1 V O ! V I 2 V O 2
使
V
O
迅速跳变为低，而
1
VO 2迅速跳变为高。
电路进入第一个暂稳态 ,
C
开始充电，
1
C 2开始放电。
(3)当V
I
充
2
至VTH
时
，
再பைடு நூலகம்
将
起
引
起
如
下
正
反
馈
：
VI 2 VO 2 VI1 VO1
使VO1迅速跳变为高，而 VO 2 迅 速 跳 变 为 低 。
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
V O H V D ， D V O L 0 ， V T H 1 2 V D ， DR 1 且 R 2
P81,图3.3.12 CMOS反相器 的电压传输特
性
1 . v I 0 ， v A 0 ， v o 1 V O H V D D , v o V O L 0 VTH=
2.当 v I
vA
v o1
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
vo VOL 0
则有： vAV THV D D(V D DV T)R 1R 2R 2 ,可得 V T R 1R 2 R 2V T H R R 1 2V D D (1 R R 1 2)V T H
vo
设此时 VI =VT+
当
v
从0逐渐升高,并使
I
vA时V,电th 路的状态将迅速转换为
voVO HVD D
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
10.4.2 非对称式多谐振荡器 一、工作原理（CMOS）(1)由于“扰动”VI使 1有微小，则有：