1.1-模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

1.本課程的性質(zhì)是為電氣信息類(lèi)、儀器儀表類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課

2.教學(xué)目的掌握數(shù)字電子技術(shù)中最基本的基礎(chǔ)知識(shí)，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究應(yīng)用電子技術(shù)和專(zhuān)業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

數(shù)字電子技術(shù)3.教學(xué)重點(diǎn)數(shù)字電路的基本概念、基本原理、基本分析方法和設(shè)計(jì)方法以及常用電子器件的使用方法。1.本課程的性質(zhì)是為電氣信息類(lèi)、儀器儀表類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的技術(shù)11.1模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)1.1.1模擬信號(hào)1.1.2數(shù)字信號(hào)目的：了解模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的初步概念。1.數(shù)字邏輯基礎(chǔ)1.1模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)1.1.1模擬信號(hào)1.1.22數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)電子電路中的信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)例：正弦波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等。幅度不隨時(shí)間連續(xù)變化,而是跳躍變化計(jì)算機(jī)中,時(shí)間和幅度都不連續(xù),稱(chēng)為離散變量數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)電子電路中的信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)幅度隨時(shí)3模擬信號(hào)tV(t)tV(t)數(shù)字信號(hào)高電平低電平上跳沿引言下跳沿模擬信號(hào)tV(t)tV(t)數(shù)字信號(hào)高電平低電平上跳沿引言下4模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別1、工作任務(wù)不同：模擬電路研究的是輸出與輸入信號(hào)之間的大小、相位、失真等方面的關(guān)系；數(shù)字電路主要研究的是輸出與輸入間的邏輯關(guān)系（因果關(guān)系）。模擬電路中的三極管工作在線性放大區(qū),是一個(gè)放大元件；數(shù)字電路中的三極管工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài),起開(kāi)關(guān)作用。因此，基本單元電路、分析方法及研究的范圍均不同。2、三極管的工作狀態(tài)不同：模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別1、工作任務(wù)不同：模擬電路研究5模擬電路研究的問(wèn)題引言基本電路元件:基本模擬電路:晶體三極管場(chǎng)效應(yīng)管集成運(yùn)算放大器信號(hào)放大及運(yùn)算(信號(hào)放大、功率放大）信號(hào)處理（采樣保持、電壓比較、有源濾波）信號(hào)發(fā)生（正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、…）模擬電路研究的問(wèn)題引言基本電路元件:基本模擬電路:晶體三極管6數(shù)字電路研究的問(wèn)題基本電路元件引言基本數(shù)字電路邏輯門(mén)電路觸發(fā)器

組合邏輯電路時(shí)序電路（寄存器、計(jì)數(shù)器、脈沖發(fā)生器、脈沖整形電路）A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字電路研究的問(wèn)題基本電路元件引言基本數(shù)字電路邏輯門(mén)電路觸發(fā)71.1.1模擬信號(hào)研究模擬電路時(shí)，注重電路輸入、輸出信號(hào)間的大小、相位關(guān)系。包括交直流放大器、濾波器、信號(hào)發(fā)生器等。在模擬電路中，晶體管一般工作在放大狀態(tài)。utu正弦波信號(hào)t鋸齒波信號(hào)u三角波信號(hào)指數(shù)衰減波ttu1.1.1模擬信號(hào)研究模擬電路時(shí)，注重電路輸入、輸出信號(hào)間8數(shù)字0和1不是十進(jìn)制中的數(shù)字，而是邏輯0和邏輯1。稱(chēng)二值數(shù)值邏輯或數(shù)字邏輯。電壓/V二值邏輯邏輯電平00L（低電平）1+5H（高電平）表1.1.11.二值數(shù)值邏輯和邏輯電平1.1.2數(shù)字信號(hào)ut5v0邏輯0邏輯1數(shù)字0和1不是十進(jìn)制中的數(shù)字，而是邏輯0和邏輯1。稱(chēng)二值數(shù)值9圖2數(shù)字信號(hào)波形01012.數(shù)字波形非周期性數(shù)字波形周期性數(shù)字波形圖2數(shù)字信號(hào)波形01012.數(shù)字波形非周期性數(shù)字波形10（1）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（不連續(xù)），反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)（即0和1兩個(gè)邏輯值）。（2）在數(shù)字電路中，研究的主要問(wèn)題是電路的邏輯功能，即輸入信號(hào)的狀態(tài)和輸出信號(hào)的狀態(tài)之間的關(guān)系。（3）對(duì)組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高，只要在工作時(shí)能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)即可。數(shù)字電路的特點(diǎn)（1）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（11t/ns0v/V2040608010012014018016054321t/μs0v/V2040608010012014018016054321占空比q脈沖信號(hào)參數(shù)：周期性數(shù)字波形脈沖頻率f（PRR)脈沖周期T脈沖寬度TW脈沖頻率f=20Mhz脈沖周期T=50ns脈沖寬度TW=10ns占空比q=20%脈沖頻率f=16.67khz脈沖周期T=60μs脈沖寬度TW=30μs占空比q=50%t/ns0v/V204060801001201401801120.9A0.5A0.1AtwtrtfTA脈沖信號(hào)的參數(shù)：--脈沖幅度A脈沖前沿tr(上升時(shí)間)脈沖后沿tf(下降時(shí)間)脈沖寬度tW脈沖周期T脈沖頻率f實(shí)際數(shù)字系統(tǒng)中的脈沖信號(hào)0.9A0.5A0.1AtwtrtfTA脈沖信號(hào)的參數(shù)：實(shí)際13正脈沖與負(fù)脈沖（相對(duì)于初始電平而言）低電平高電平正脈沖低電平高電平負(fù)脈沖正脈沖與負(fù)脈沖（相對(duì)于初始電平而言）低電平高電平正脈沖低電平141.本課程的性質(zhì)是為電氣信息類(lèi)、儀器儀表類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課

2.教學(xué)目的掌握數(shù)字電子技術(shù)中最基本的基礎(chǔ)知識(shí)，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究應(yīng)用電子技術(shù)和專(zhuān)業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

數(shù)字電子技術(shù)3.教學(xué)重點(diǎn)數(shù)字電路的基本概念、基本原理、基本分析方法和設(shè)計(jì)方法以及常用電子器件的使用方法。1.本課程的性質(zhì)是為電氣信息類(lèi)、儀器儀表類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的技術(shù)151.1模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)1.1.1模擬信號(hào)1.1.2數(shù)字信號(hào)目的：了解模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的初步概念。1.數(shù)字邏輯基礎(chǔ)1.1模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)1.1.1模擬信號(hào)1.1.216數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)電子電路中的信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)例：正弦波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等。幅度不隨時(shí)間連續(xù)變化,而是跳躍變化計(jì)算機(jī)中,時(shí)間和幅度都不連續(xù),稱(chēng)為離散變量數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)電子電路中的信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)幅度隨時(shí)17模擬信號(hào)tV(t)tV(t)數(shù)字信號(hào)高電平低電平上跳沿引言下跳沿模擬信號(hào)tV(t)tV(t)數(shù)字信號(hào)高電平低電平上跳沿引言下18模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別1、工作任務(wù)不同：模擬電路研究的是輸出與輸入信號(hào)之間的大小、相位、失真等方面的關(guān)系；數(shù)字電路主要研究的是輸出與輸入間的邏輯關(guān)系（因果關(guān)系）。模擬電路中的三極管工作在線性放大區(qū),是一個(gè)放大元件；數(shù)字電路中的三極管工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài),起開(kāi)關(guān)作用。因此，基本單元電路、分析方法及研究的范圍均不同。2、三極管的工作狀態(tài)不同：模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別1、工作任務(wù)不同：模擬電路研究19模擬電路研究的問(wèn)題引言基本電路元件:基本模擬電路:晶體三極管場(chǎng)效應(yīng)管集成運(yùn)算放大器信號(hào)放大及運(yùn)算(信號(hào)放大、功率放大）信號(hào)處理（采樣保持、電壓比較、有源濾波）信號(hào)發(fā)生（正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、…）模擬電路研究的問(wèn)題引言基本電路元件:基本模擬電路:晶體三極管20數(shù)字電路研究的問(wèn)題基本電路元件引言基本數(shù)字電路邏輯門(mén)電路觸發(fā)器

組合邏輯電路時(shí)序電路（寄存器、計(jì)數(shù)器、脈沖發(fā)生器、脈沖整形電路）A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字電路研究的問(wèn)題基本電路元件引言基本數(shù)字電路邏輯門(mén)電路觸發(fā)211.1.1模擬信號(hào)研究模擬電路時(shí)，注重電路輸入、輸出信號(hào)間的大小、相位關(guān)系。包括交直流放大器、濾波器、信號(hào)發(fā)生器等。在模擬電路中，晶體管一般工作在放大狀態(tài)。utu正弦波信號(hào)t鋸齒波信號(hào)u三角波信號(hào)指數(shù)衰減波ttu1.1.1模擬信號(hào)研究模擬電路時(shí)，注重電路輸入、輸出信號(hào)間22數(shù)字0和1不是十進(jìn)制中的數(shù)字，而是邏輯0和邏輯1。稱(chēng)二值數(shù)值邏輯或數(shù)字邏輯。電壓/V二值邏輯邏輯電平00L（低電平）1+5H（高電平）表1.1.11.二值數(shù)值邏輯和邏輯電平1.1.2數(shù)字信號(hào)ut5v0邏輯0邏輯1數(shù)字0和1不是十進(jìn)制中的數(shù)字，而是邏輯0和邏輯1。稱(chēng)二值數(shù)值23圖2數(shù)字信號(hào)波形01012.數(shù)字波形非周期性數(shù)字波形周期性數(shù)字波形圖2數(shù)字信號(hào)波形01012.數(shù)字波形非周期性數(shù)字波形24（1）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（不連續(xù)），反映在電路上就是低電平和高電平兩種狀態(tài)（即0和1兩個(gè)邏輯值）。（2）在數(shù)字電路中，研究的主要問(wèn)題是電路的邏輯功能，即輸入信號(hào)的狀態(tài)和輸出信號(hào)的狀態(tài)之間的關(guān)系。（3）對(duì)組成數(shù)字電路的元器件的精度要求不高，只要在工作時(shí)能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)即可。數(shù)字電路的特點(diǎn)（1）工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上和數(shù)值上是離散的（25t/ns0v/V2040608010012014018016054321t/μs0v/V2040608010012014018016054321占空比q脈沖信號(hào)參數(shù)：周期性數(shù)字波形脈沖頻率f（PRR)脈沖周期T脈沖寬度TW脈沖頻率f=20Mhz脈沖周期T=50ns脈沖寬度TW=10ns占空比q=20%脈沖頻率f=16.67khz脈沖周期T=60μs脈沖寬度TW=30μs占空比q=50%t/ns0v/V204060801001201401801260.9A0.5A0.1Atw