数电模电读书笔记之数字逻辑电路
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数字逻辑电路基础知识整理数字逻辑电路是电子数字系统中的基础组成部分,用于处理和操作数字信号。
它由基本的逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成,可以实现各种功能,例如加法、减法、乘法、除法、逻辑运算等。
下面是数字逻辑电路的一些基础知识整理:1. 逻辑门:逻辑门是数字逻辑电路的基本组成单元,它根据输入信号的逻辑值进行逻辑运算,并生成输出信号。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
2. 真值表:真值表是描述逻辑门输出信号与输入信号之间关系的表格,它列出了逻辑门的所有输入和输出可能的组合,以及对应的逻辑值。
3. 逻辑函数:逻辑函数是描述逻辑门输入和输出信号之间关系的数学表达式,可以用来表示逻辑门的操作规则。
常见的逻辑函数有与函数、或函数、非函数、异或函数等。
4. 组合逻辑电路:组合逻辑电路由多个逻辑门组合而成,其输出信号仅取决于当前的输入信号。
通过适当的连接和布线,可以实现各种逻辑操作,如加法器、多路选择器、比较器等。
5. 顺序逻辑电路:顺序逻辑电路由组合逻辑电路和触发器组成,其输出信号不仅取决于当前的输入信号,还取决于之前的输入信号和系统状态。
顺序逻辑电路可用于存储和处理信息,并实现更复杂的功能,如计数器、移位寄存器、有限状态机等。
6. 编码器和解码器:编码器将多个输入信号转换成对应的二进制编码输出信号,解码器则将二进制编码输入信号转换成对应的输出信号。
编码器和解码器可用于信号编码和解码,数据传输和控制等应用。
7. 数字信号表示:数字信号可以用二进制表示,其中0和1分别表示低电平和高电平。
数字信号可以是一个比特(bit),表示一个二进制位;也可以是一个字(word),表示多个二进制位。
8. 布尔代数:布尔代数是逻辑电路设计的数学基础,它通过符号和运算规则描述了逻辑门的操作。
布尔代数包括与、或、非、异或等基本运算,以及与运算律、或运算律、分配律等运算规则。
总的来说,数字逻辑电路是由逻辑门和各种组合和顺序逻辑电路组成的,它可以实现各种基本逻辑运算和数字信号处理。
数字逻辑知识点报告总结1. 数字逻辑的定义数字逻辑是一种以数字为基础的逻辑学科,它研究数字之间的关系和数字系统的运算规律。
在数字逻辑中,数字通常表示为0和1,这两个数字是数字逻辑中的基本元素。
数字逻辑研究的范围包括数制、逻辑运算、逻辑代数、逻辑函数、数字逻辑电路等。
2. 基本概念在数字逻辑中,有几个基本概念是必须要了解的,包括数制、位权、数字编码、二进制加法和减法、二进制码等。
其中,数制是指用来表示数字的一组符号和表示方法,位权是指数字中各个位上的数值和位置的关系,数字编码是把数字用一定的代码表示出来,二进制加法和减法是对二进制数字进行加减运算。
3. 逻辑门逻辑门是数字逻辑的基本构件,它用来实现逻辑运算功能。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门和与非门等。
这些逻辑门可以根据输入信号的不同,输出不同的逻辑运算结果。
逻辑门是数字逻辑电路的核心部件,它可以实现各种逻辑功能。
4. 布尔代数布尔代数是逻辑代数的一种,它是一种用来表示逻辑运算的代数系统。
在布尔代数中,逻辑运算可以用加法、乘法和求反运算来表示,这些运算具有一些特定的性质,比如交换律、结合律、分配律等。
布尔代数是数字逻辑的数学基础,它可以用来描述和分析各种逻辑函数和逻辑运算。
5. 逻辑功能在数字逻辑中,逻辑功能是指逻辑门实现的具体功能。
常见的逻辑功能包括与运算、或运算、非运算、异或运算等。
这些逻辑功能可以根据实际需求进行组合和变换,从而实现复杂的逻辑运算。
6. 数字逻辑电路数字逻辑电路是数字逻辑的物理实现,它由逻辑门和其他逻辑功能部件组成。
数字逻辑电路可以用来实现各种逻辑运算、逻辑函数和逻辑功能,它是数字系统中的核心部件。
7. 存储器存储器是一种用来存储信息的设备,它可以用来保存数字信息、程序信息和数据信息等。
在数字逻辑中,存储器通常是由触发器组成的,它可以存储和传输数字信号。
8. 计数器和触发器计数器是一种用来计数和累加的设备,它可以用来实现各种计数功能和定时功能。
数字电路逻辑门知识点总结一、基本概念1.1 逻辑门的定义逻辑门是数字电路中的基本组成元件,它们用于执行逻辑运算。
逻辑门有不同的类型,比如AND门、OR门、NOT门等。
1.2 逻辑门的功能不同类型的逻辑门执行不同的逻辑运算。
比如,AND门执行逻辑乘法运算,OR门执行逻辑加法运算,而NOT门执行逻辑取反运算。
1.3 逻辑门的符号每种类型的逻辑门都有自己的标准符号,用于表示其在电路图中的位置和连接方式。
比如,AND门的标准符号是一个带有圆点的直线,表示其执行逻辑与运算。
1.4 逻辑门的真值表每种类型的逻辑门都有一个对应的真值表,用于描述其输入和输出之间的关系。
真值表通常包括所有可能的输入组合,以及其对应的输出。
二、基本逻辑门2.1 AND门AND门是逻辑与门的简称,它有两个输入和一个输出。
当所有输入均为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。
2.2 OR门OR门是逻辑或门的简称,它同样有两个输入和一个输出。
当任意一个输入为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。
2.3 NOT门NOT门是逻辑非门的简称,它只有一个输入和一个输出。
当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
2.4 XOR门XOR门是独占或门的简称,它同样有两个输入和一个输出。
当任一输入为高电平,另一个输入为低电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。
2.5 NAND门NAND门是与非门的简称,它同样有两个输入和一个输出。
当所有输入均为高电平时,输出为低电平;否则,输出为高电平。
2.6 NOR门NOR门是或非门的简称,它同样有两个输入和一个输出。
当任意一个输入为高电平时,输出为低电平;否则,输出为高电平。
2.7 XNOR门XNOR门是独占或非门的简称,它同样有两个输入和一个输出。
当两个输入相等时,输出为高电平;否则,输出为低电平。
三、逻辑门的组合3.1 逻辑门的串联多个逻辑门可以串联在一起,形成更复杂的逻辑功能。
模拟与数字电路知识点总结1.数字电路分类数字电路主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
组合逻辑电路是指电路中的输出仅由输入信号的当前值决定,与输入信号的时序无关。
常见的组合逻辑电路有门电路、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器等。
时序逻辑电路是指电路中的输出不仅由输入信号的当前值决定,还与输入信号的时序相关。
常见的时序逻辑电路有时序电路、触发器、寄存器、计数器、状态机等。
2.数字电路基本元件数字电路的基本元件包括门电路、触发器和计数器等。
门电路是数字逻辑电路的基础,用于进行逻辑运算。
常见的门电路有与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
触发器是一种能够存储状态的器件,用于时序逻辑电路中。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等。
计数器是一种能够对输入的脉冲进行计数的器件,主要用于计数和时序控制。
常见的计数器包括二进制计数器、BCD计数器、分频器等。
3.数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计是指根据实际需求,按照一定的逻辑关系和功能要求,设计出符合要求的数字电路。
数字电路设计的基本步骤包括需求分析、逻辑设计、电路绘制、电路仿真和电路测试等。
在数字逻辑电路设计中,需要了解各种逻辑门的逻辑关系、信号的传输与处理、时序控制等知识。
同时,还需要掌握仿真工具的使用,如Verilog、VHDL等,以及数字电路实验平台的使用。
4.数字信号处理数字信号处理是指对数字信号进行采样、量化、编码和处理的过程。
数字信号处理在通信、音频、视频等领域有着广泛的应用。
数字信号处理的基本原理包括采样定理、量化误差、信号编码、数字滤波等。
同时,还需要了解FFT、DFT、数字滤波器等数字信号处理技术。
5.数字电路应用数字电路在计算机、通信、家电、汽车电子等领域有着广泛的应用。
在计算机中,数字电路主要应用于CPU、存储系统、控制系统等部件。
数字电路在通信领域中,主要应用于调制解调器、编解码器、数字滤波器等部件。
数字逻辑知识点总结公式1. 基本逻辑门在数字逻辑电路中,最基本的逻辑门有与门、或门和非门。
它们是数字逻辑电路的基本构建单元,由它们可以组合成各种逻辑功能。
逻辑门的公式如下:- 与门:当且仅当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平。
公式表示为Y = A * B,其中*代表逻辑与运算。
- 或门:当任意一个输入端为高电平时,输出端就为高电平。
公式表示为Y = A + B,其中+代表逻辑或运算。
- 非门:输出端与输入端相反,即当输入端为高电平时,输出端为低电平;当输入端为低电平时,输出端为高电平。
公式表示为Y = !A,其中!代表逻辑非运算。
这些逻辑门可以通过晶体管、集成电路等实现,是数字逻辑电路的基础。
2. 布尔代数布尔代数是一种数学系统,它定义了逻辑运算的代数规则。
在布尔代数中,逻辑变量只有两个取值:0和1。
布尔代数的基本运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等,并且满足交换律、结合律、分配律等规则。
布尔代数的公式如下:- 逻辑与:A * B- 逻辑或:A + B- 逻辑非:!A布尔代数的运算规则能够帮助我们简化逻辑表达式,设计更简洁高效的逻辑电路。
3. 编码器和译码器编码器和译码器是数字逻辑电路中常用的功能模块,它们用来将输入信号转换为特定的编码形式,或将编码信号转换为原始信号。
编码器的公式如下:- n到m线编码器:将n个输入线转换为m位二进制编码。
输出端有2^m个不同状态。
公式表示为Y = f(A0, A1, ..., An),其中Y为输出,A0~An为输入。
编码方式有优先编码、格雷码等。
- m到n线译码器:将m位二进制编码转换为n个输出线的信号。
公式表示为Y0 = f0(A0, A1,..., Am-1),Y1 = f1(A0, A1,..., Am-1),...,其中Y0~Yn为输出,A0~Am-1为输入。
编码器和译码器广泛应用于数字信号的处理和通信系统中。
4. 多路选择器和解码器多路选择器和解码器是数字逻辑电路中的另外两种常用功能模块。
数字电路基本逻辑数字电路基本逻辑数字电路是研究数字信号处理和数字信息传输的一门学科,其基础是基本逻辑。
数字电路基本逻辑分为三种:与,或,非。
这三种基本逻辑可以通过门电路实现,门电路包括与门、或门、非门、异或门等。
与门:与门是将两个二进制信号经过逻辑与运算之后输出一个二进制信号的门电路。
当两个信号都为1时输出的信号为1,否则输出的信号为0。
与门常用于判断两个门的输入信号是否同时为1的情况。
与门的逻辑符号为“∧”。
或门:或门是将两个二进制信号经过逻辑或运算之后输出一个二进制信号的门电路。
当两个信号都为0时输出的信号为0,否则输出的信号为1。
或门常用于判断两个门的输入信号是否有一个为1的情况。
或门的逻辑符号为“∨”。
非门:非门是将一个二进制信号经过逻辑非运算之后输出一个二进制信号的门电路。
当输入信号为1时输出的信号为0,当输入信号为0时输出的信号为1。
非门常用于将普通的逻辑信号转换为反向的逻辑信号。
非门的逻辑符号为“¬”。
随着数字电路技术的不断进步,还出现了很多复杂的逻辑函数,如与非(NAND)门、或非(NOR)门等。
这些门电路可以通过组合实现更复杂的逻辑功能。
数字电路基本逻辑是数字电路设计的基础,掌握数电基础知识对于电子科技专业的学生来说是必不可少的一部分。
在数字电路设计中,需要针对不同的逻辑功能,采取不同的门电路组合来实现。
因此,对于数字电路的学习,需要掌握数字电路的基础知识,了解常用的门电路类型以及它们的逻辑功能。
同时,还需要具备基本的数学分析能力,能够将数字电路设计转化为逻辑表达式,并实现相应的逻辑功能。
数字逻辑课程知识点总结数字逻辑是计算机科学和电子工程中非常重要的基础知识之一。
数字逻辑课程主要介绍数字系统的基本概念和原理,包括数字信号的表示和处理、数字逻辑元件的设计和应用、数字系统的组成和设计方法等。
本文将针对数字逻辑课程的主要知识点进行总结,希望能帮助读者对这一领域有更深入的理解。
数字逻辑基本概念1. 数字系统和数制数字系统是一种用来表示和处理数字信息的系统,而数制是表示数字的一种方法。
在数字逻辑中,我们常用的数制有二进制、八进制和十进制等。
不同的数制有不同的特点和应用,例如二进制适合于数字电路的设计和计算机的处理,而十进制适合于人类的日常计数。
2. 逻辑代数逻辑代数是用来描述和分析逻辑运算的一种代数体系,其中包括逻辑运算符、逻辑表达式、逻辑函数等。
在数字逻辑中,我们经常使用的逻辑代数包括与、或、非等基本逻辑运算符,以及逻辑表达式的简化和化简方法。
数字逻辑元件1. 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的元件,它用来实现不同的逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等,它们分别实现与运算、或运算、非运算等基本逻辑功能。
2. 组合逻辑电路组合逻辑电路由多个逻辑门和其他逻辑元件组成,用来实现复杂的逻辑运算和功能。
在数字逻辑中,我们需要学习组合逻辑电路的设计原理和实现方法,以及相关的逻辑运算和化简技巧。
3. 时序逻辑电路时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上加入时钟信号和触发器等元件,用来实现时序逻辑功能和时序控制。
学习时序逻辑电路需要掌握时钟信号和触发器的基本原理,以及时序逻辑电路的设计和分析方法。
数字系统设计方法1. 进制转换进制转换是将不同数制的数值相互转换的过程,常见的转换包括二进制到十进制、十进制到二进制、二进制到八进制等。
掌握进制转换的方法和技巧对于理解数字系统和进行数字逻辑设计非常重要。
2. 逻辑函数的表示和化简逻辑函数是描述逻辑关系的代数表达式,可以通过真值表、卡诺图、奇偶检验等方法来表示和化简。
数电逻辑知识点总结数字电子学是研究数字逻辑电路和数字系统的原理、设计和应用的学科。
它是电子技术领域中的一个重要分支,广泛应用于电子设备、通信系统、计算机系统和控制系统等领域。
数字电子学的基本概念数字电子学是利用数字信号进行信息传输和处理的科学,它使用离散的数值来代表信息。
在数字电子学中,信息通常被表示为二进制数字(0和1),因为它们可以通过逻辑电路来表示和处理。
数字电路是由逻辑门和存储元件等基本元件组成的,它们可以执行逻辑运算、状态存储和时序控制等功能。
逻辑门是数字电路的基本构建单元,它具有多种类型,包括与门、或门、非门、异或门等,它们可以实现逻辑运算(如与、或、非)、数字编码、状态识别等功能。
存储元件用于存储和维持数字信号的状态,它包括触发器、寄存器、存储器等,它们可以实现数据的暂存、保持和传输等功能。
数字系统是由数字电路和数字信号组成的,它可以实现数字信号的处理、转换和控制等功能,常见的数字系统包括计算机系统、通信系统、控制系统等。
数字信号与模拟信号数字信号与模拟信号是电子学中的两种基本信号类型,它们具有不同的特点和应用场景。
模拟信号是一种连续的信号,它具有无限个可能的取值,可以表示为时变的电压、电流或功率等,常见的模拟信号包括声音、光线、温度等物理量的信号,它们通常需要经过模拟电路的处理和放大。
数字信号是一种离散的信号,它只能取有限的取值,通常表示为二进制数字(0和1),它具有抗干扰能力强、易于编码和传输等特点,适用于数字电路和数字系统中的逻辑运算、状态存储和控制等功能。
数字信号通常通过模拟-数字转换器(ADC)转换成模拟信号,然后通过数字-模拟转换器(DAC)转换成模拟信号,从而实现数字电路和模拟电路的互相转换和兼容。
布尔代数与逻辑运算布尔代数是数字电子学的理论基础,它是一种逻辑代数,用于描述逻辑变量和逻辑运算的关系,是数字逻辑设计和分析的重要工具。
布尔代数中的逻辑变量可以取值为真(1)或假(0),它们具有逻辑与、逻辑或、逻辑非等逻辑运算规则,布尔代数中的逻辑运算可以通过逻辑门实现。
模电数电读书笔记——数字逻辑电路
物电113班 尤明海 11223240
随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。在数字机
顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历
程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。
一. 数字电路的发展历程与分类方法
数字电路的发展:数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到
集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以
双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的
出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电
路 。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。
随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,
可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新
局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。
数字逻辑电路分类:
1、按功能来分:
(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是:输
出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能,输出
状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选
择器等都属于此类。
(2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或
器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特
点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件
的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电
路的典型器件。
2、按电路有无集成元器件来可分为分立元件数字电路和集成数字电路。
3、按集成电路的集成度进行分类可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电
路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。
4、按构成电路的半导体器件来分类 可分为双极型数字电路和单极型数字电路。
二.数字逻辑电路的用途和特点
数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽
然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“1”,低电平表示“0”。
声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。能处理
数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“1”和“0”还具有逻辑意义,例
如逻辑“1”和逻辑“0”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和
假等等。电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。这种电路除了能进行二进制算术运算外还
能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。
由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广
泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中,如定时器、告警器、控制
器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。数
字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成
的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,
也不管它们使用多高电压,是TTL电路还是CMOS电路等等。按逻辑功能要求把这些图形符
号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。
数字电路中有关信息是包含在0和1的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开0和1,
0和1的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。所以数字逻辑电路的
第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问
题。也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,
还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。
三.数字电路的数制
在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比
较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而
不是0-9)。例如:在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制,而是十进制或者其
他进制,利用齿轮的不同位置表示不同的数值,这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。
比如说一个计算设备有十个齿轮,它们级连起来,每一个齿轮有十格,小齿轮转一圈大齿轮
走一格。这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了,可以表示0到999999999的数
字。 配合其他的一些机械设备,这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制
加减法了。而在如今的信息化、数字社会,十进制不能满足人们的使用要求,从而出现了不
同的进制,如我们常说的二进制、八进制、十六进制等 。
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。计算机运算基础采用二进制。电脑的基础是
二进制,电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算
机中只有两种基本的状态,开和关。也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的
电子计算机采用二进制来表示数字和数据。这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的
方法就是进制表示方法。一个字是电脑中的基本存储单元,根据计算机字长的不同,字具有
不同的位数,现代电脑的字长一般是32位的,也就是说,一个字的位数是32。字节是8位
的数据单元,一个字节可以表示0-255的数据。对于32位字长的现代电脑,一个字等于4
个字节,对于早期的16位的电脑,一个字等于2个字节。八进制的数较二进制的数书写方
便,常应用在电子计算机的计算中。十六进制常用在单片机的编程里。数制应用领域范围之
广,一时难以一一举例,未来的世界数字化,期待着。
四、数字逻辑设计在生活中的应用
随着数字机顶盒、数字高清电视和液晶平板电视的迅猛发展,日常消费电子产品中的数
字视频解调接收器和视频图像处理信号接收前端的重要模块-模数转换器的应用越来越广
泛,而且随着整机产品的功能和性能要求越来越高,功耗低面积小的数字视频片上系统(SoC)
单芯片已经成为10位分辨率、多通道模数转换器的主要应用芯片。但是由于片上系统单芯
片集成了大量的模拟电路和数字逻辑电路,内部时钟频率也非常高,因此导致电路噪声偏大,
影响模数转换器的性能。如何使模数转换器既拥有较强的抗干扰能力,同时达到低功耗的要
求,越来越成为模拟集成电路研究的热点和难点。
期间主要的研究成果和工作有以下几个方面:
(1)一般流水线模数转换器常用的动态比较器需要从外部输入参考源与输入信号进行比
较然后输出数字域的结果,而本文提出的无输入参考源动态比较器不需要在比较器之外引入
参考源而是利用比较器输入对管的差别产生比较阈值,这样减轻了参考源驱动电路的负载,
排除了外部电路对动态比较器组成的子模数转换器模块的干扰,另外减少了外部引入参考源
走线的数量进而减小了硅面积。
(2)虽然流水线模数转换器的冗余位数字校正(RSD)能够消除一定的误差,但是在低电压
应用中,由于信号输入幅度相对较高,因此冗佘校正后的误差仍较大,为了保证整个模数转
换器依然有良好的线性度和良好的信噪比,论文提出了内插冗余校正技术。该技术的原理是:
由于根据系统定义的噪声限制指标和制造工厂提供的工艺匹配参数可以计算出第i级之后
插入一级冗余校正级。因此内插冗余校正级可以把第i级的输出大于正常输入范围数倍之内
的信号做为输入(主要是第1级到第i级累积的误差并被MDAC电路放大引起的)然后输出时
校正到后级能接受的正常输入范围,这样就可以避免最终模数转换器输出钳位和饱和引起整
个ADC的线性度和动态范围的下降。
(3)为了兼容标准数字逻辑工艺,MDAC中没有使用线性度较高的MiM电容,而是选择了
三明治式金属层间电容(stack capacitor),这需要通过仔细提取金属层间电容的寄生参数
以确保电容的线性度能保证整个ADC的性能。
(4)为了优化电路的功耗和面积,论文设计的流水线模数转换器采用了运算放大器复用技术,
这样可以让相邻的两个MDAC共用一个运算放大器,有效地降低了功耗和面积。
五、结束语
随着现代电子技术的发展,人们正处于一个信息时代。而现代信息的传输、处理和存储
越来越趋于数字化。人们在日常生活中,常用的计算机、电视机、音响系统、视频记录仪设
备、长途电信等电子设备或电子系统,无一不采用数字电路或子系统。因此在今后,数字逻
辑电路的应用也将越来越广泛、技术越来越先进。