什么是数字电路:设计及其应用
数字电路或数字电子产品是电子设备的分支,涉及数字信号以执行各种任务以满足各种要求。应用于这些电路的输入信号是数字形式,其以0和1的二进制语言格式表示。这些电路是通过使用设计的逻辑门喜欢和,或,而不是,纳米,也不是执行逻辑运算的XOR门。该表示有助于电路从一个状态切换到另一个状态,以提供精确的输出。数字电路系统主要设计用于克服模拟系统的缺点,该系统的较慢和所获得的输出数据可能包含错误。
什么是数字电路?
定义:使用单个逻辑门设计数字电路集成电路- 我知道了。任何数字电路的输入都处于二进制形式“0”和“1”。在处理原始数字数据上获得的输出具有精确值。这些电路可以以2种方式以组合方式或顺序方式表示。
数字电路基础知识
数字电路设计首先启动设计继电器,后来真空管,TTL晶体管晶体管逻辑,发射器耦合逻辑,和CMOS逻辑。这些设计使用大量逻辑门,或者,,而不是等。数字数据的输入和输出表示逻辑真理表和时序图。
逻辑级别
数字数据以逻辑格式表示,即“0”和“1”格式。其中逻辑0表示信号低或“GND”和Logic1表示信号高或连接到“VCC”电源,如下所示
逻辑真理表
逻辑真理表是在通过数字电路时数字信号性能的数学表示。该表包含3列,它们是时钟列,输入列和输出列。例如,不是门逻辑表表示如下
时钟信号 | 输入逻辑 | 输出逻辑 |
高 |
0. | 1 |
高 | 1 |
0. |
时序图
数字信号的行为用时域格式表示,例如,如果我们考虑非逻辑门真值表,时序图表示如下:当时钟高时,输入低,输出高。同样,当输入高时,输出就低。
盖茨
逻辑门是一种使用布尔函数实现的电子元件。门通常使用二极管、晶体管和继电器来实现。有不同类型的逻辑门,它们是,AND, OR, NOT, NANAD, NOR, XOR。其中AND、OR、NOT是基本门,NAND、NOR是通用门。让我们将AND门表示如下,它有两个输入和一个输出。
时钟信号 | 输入逻辑1 | 输入逻辑2 | 输出逻辑 |
高 | 0. | 0. | 0. |
高 | 0. | 1 | 0. |
高 | 1 | 0. | 0. |
高 | 1 | 1 | 1 |
AND门的真值表
构建使用逻辑门的数字电路有很多方法,它通过创建组合逻辑,顺序逻辑电路,或通过使用查找表的可编程逻辑设备,或者通过使用许多IC等的组合来构造逻辑栅极。通常,它们使用组合和顺序电路格式设计,如下所示
组合逻辑电路
它是各种逻辑门的组合,或者。组合逻辑的设计以这样的方式制造,即输出取决于当前输入,逻辑与时间无关。组合逻辑电路分为3种类型,他们是
顺序电路
设计的设计顺序电路与组合电路不同。在顺序电路中,输出逻辑取决于当前和过去的输入值。它还由存储处理和处理数据存储的存储元件组成。顺序电路分为2种类型,
- 同步电路
- 异步电路
数字电路设计
数字电路可以以下列方式设计
- 使用顺序系统表示和组合系统表示
- 通过减少逻辑冗余算法来使用数学方法k-map.那布尔代数,qm算法,二进制决策图等
- 使用由寄存器和寄存器组成的数据流机公共汽车或电线。使用总线和寄存器在各种组件之间传送数据。这些机器使用硬件描述语言设计VHDL或Verilog.。
- 计算机是一种通过使用A设计的通用寄存器传输逻辑机器微生物图和微量仪器处理器。
数字电路设计问题
由于数字电路与模拟组件构成,如电阻器,继电器,晶体管,二极管,触发器等。必须注意,这些组件在数字电路操作期间不会影响信号或数据的行为。以下是通常观察到的设计问题,
- 由于系统设计不当,可能会出现小故障等问题
- 正确的不同时钟信号的适当同步导致电路中的常量性
- 由于高噪声抗扰度,数字电路更重复地计算。
数字电路的例子
以下是数字电路的示例
- 手机
- 无线电
- 计算器等
好处
以下是优势
- 准确性和可编程性高
- 易于保存数字数据
- 免于噪音
- 许多数字电路可以集成在单个IC上
- 高度灵活的
- 高可靠性
- 高速率
- 非常安全。
缺点
以下是缺点
- 它们只对数字信号起作用
- 消耗比模拟电路更多的能量
- 散热耗散更多
- 高成本。
应用程序
以下是应用程序
- ADC - 模拟到数字转换器
- DAC -数字模拟转换器
- 信号发生器
- 阴极射线示波器
- 一种智能卡, 等等。
常见问题解答
1)。什么是数字电路用于?
数字电路用于执行布尔逻辑操作。
2).数字电路是如何工作的?
数字电路适用于离散信号,其以0和1的二进制形式表示。
3)。数字电路的基本组件是什么?
数字电路的基本组件是触发器,二极管,晶体管,栅极等。
4)。什么是电路制成?
电子电路由多个无源和有源部件组成,其使用导线连接。
5)。姓名有源和被动组件的一些例子?
- 有源组分的实例是二极管,IC,三极管真空管等。
- 无源元件的示例是电阻器,电容器,电感器,变压器等。
6)。为什么我们在电路中使用电阻?
我们在电路中使用电阻以控制电流。
电子电路由多个无源和有源部件组成,其使用导线连接。他们是二电路类型它们是模拟电路和数字电路。模拟电路的输入是连续可变信号,其提供像电流,电压等的信号信息。数字电路输入信号处于离散的时域格式,其表示在“0”和“1”中表示。它提供了数字信号的信号强度,噪声比,衰减等特性。使用数字电路的主要优点是它们易于实现和理解。