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滁州网站建设工作室,免费主机服务器,网站开发技术语言的选择,手机wap网站html源码门电路⻔电路是数字电⼦电路中的基本组成部分#xff0c;⽤于处理逻辑运算。⻔电路接受⼀个或多个输⼊信号#xff0c;根据特定的逻辑产⽣⼀个输出信号。 常⻅的⻔类型包括与⻔、或⻔、⾮⻔、异或⻔等。 1. 与⻔#xff08;AND Gate#xff09;: 只有当所有输⼊信号都为⾼电…门电路⻔电路是数字电⼦电路中的基本组成部分⽤于处理逻辑运算。⻔电路接受⼀个或多个输⼊信号根据特定的逻辑产⽣⼀个输出信号。常⻅的⻔类型包括与⻔、或⻔、⾮⻔、异或⻔等。1. 与⻔AND Gate: 只有当所有输⼊信号都为⾼电平时与⻔才输出⾼电平。否则输出低电平。2. 或⻔OR Gate: 只要有⼀个输⼊信号为⾼电平或⻔就输出⾼电平。只有当所有输⼊信号都为低电平时输出低电平。3. ⾮⻔NOT Gate: 只有⼀个输⼊信号当输⼊信号为⾼电平时输出低电平当输⼊信号为低电平时输出⾼电平。4. 异或⻔XOR Gate: 当输⼊信号相同时输出低电平当输⼊信号不同时输出⾼电平。施密特触发器如何在电路中确定逻辑上的0和1?施密特触发器Schmitt Trigger是⼀种电⼦电路常⽤于数字逻辑电路和信号处理电路中。它具有两个不同的阈值电压级别通过这些不同的电压级别可以将输⼊信号转换为相对稳定的输出信号施密特触发器是⼀种逻辑输⼊将提供滞后或两个阈值电平⾼和低。这将使我们能够减少噪声信号产⽣的误差从⽽产⽣⽅波。此外它还可⽤于将三⻆波和正弦波等其他类型的信号转换为⽅波。施密特触发器⼯作原理图施密特触发器⾥⾯什么是 UTP 和 LTPUTP UP Trigger PointLTP Low Trigger Point施密特触发器中的 UTP和LTPUTP代表上触发点⽽ LTP代表下触发点。滞后可以定义为当输⼊⾼于某个选定阈值 (UTP) 时输出为低。当输⼊低于阈值 (LTP) 时输出为⾼当输⼊介于两者之间时输出保持其当前值。这种双重阈值动作称为滞后。下⾯为施密特触发器⼯作原理上下触点图举⼀个温控报警的例⼦设定温度报警值为上限70度温度报警下限为60度。UTP为70度LTP为60度。让温度上升到70度时温度报警开启此时开始调温温度降低温度降低到60度时温度报警解除。这样设计可以让系统避免误触发这种双重阈值动作称为滞后。举⼀个反⾯的例⼦如果只设置⼀个70度的报警值如果温度升到70度后温度⼜⽴即下降到69度然后温度⼜升⾼到71度 此时会出现来回触发的现象这种情况要尽量避免。施密特触发器的主要⽤途简单的振荡器有两个阈值使施密特触发器能够像可预测的振荡器⼀样发挥 555定时器 的作⽤。下⾯为简单的施密特触发器振荡器开关去抖作为逻辑输⼊的机械开关并不是最好的主意。开关触点往往有些弹性会导致很多不必要的抖动这⼜会导致多次转换和进⼀步的故障。使⽤带有简单 RC 电路的施密特触发器可以帮助缓解这些问题。下图为施密特触发器开关去抖动器当开关被按下时它会使电容放电并导致输出变⾼⼀段时间直到电容器再次充电在输出上产⽣⼀个⼲净的脉冲。其他⽤途施密特触发器主要⽤于将正弦波变为⽅波。这些通常⽤于消除数字电路中信号噪声的信号调理等应⽤。555定时器555全称“通⽤单双极型定时器”General-purpose Single Bipolar Timer意思是555的⼀个芯⽚中包含⼀个单⽤三极管做成的双极型定时器。它在外接⼀个电阻和⼀个电容后能够精确地实现延时功能。利⽤这个功能我们可以实现很多种电路最常⽤的有三种⽆稳态电路, 单稳态电路, 双稳态电路下⾯分别介绍每⼀种电路的结构和⽤法。555定时器引脚介绍⽆稳态电路(多谐振荡器)可以产出方波原理图如下:⼯作原理如下⾸先电源VCC通过R1和R2给C电容充电⾸先电容的电压肯定⽐较⼩⼩于 1VCC/3同样C1正端是2VCC/3C2负端1VCC/3TH和TR端是连接在⼀起的刚开始是⼩于 1VCC/3此时C1输出1C2输出0此时置位端有效Q为1Q⾮为0uo为1三极管截⽌输出⾼电平。此时电源仍然给电容充电当TH和TR端是连接在⼀起的那点⼩于2VCC/3⼤于1VCC/3C1输出1C2输出1三极管导通uo为1当电容⼤于2VCC/3的时候此时C1输出0C2输出1此时Q为0Q⾮为1uo为0输出低电平三极管导通状态。电容会 通过7脚进⾏放电放电之后TH和TR连接在⼀起的点的电压会慢慢减⼩⼩于2VCC/3⼤于1VCC/3之后⼜会⼩于1VCC/3重复构成多谐振荡器。ADC转换器ADCAnalog-to-Digital Converter和 DACDigital-to-Analog Converter都是⽤于模拟信号与数字信号之间的转换器。在现实世界中常⻅的信号⼤都是模拟量像温度、声⾳、⽓压等但在信号的处理与传输中为了减少噪声的⼲扰较多使⽤的是数字量。因此我们经常会将现实中的模拟信号通过 ADC 转换为数字信号进⾏运算、传输、储存再通过 DAC 转换为模拟信号呈现出来。ADC⼯作原理ADC将模拟信号转换为数字信号。它的基本原理是将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号。具体来说ADC将模拟信号在时间上进⾏采样然后通过量化操作将每个采样值转换为数字编码。这些数字编码⽤⼆进制代码表⽰。ADC在转换过程中需要通过采样频率和精度来决定转换质量采样频率和精度越⾼转换质量越好但同时也会增加转换的成本和复杂度。ADC包括采样、量化和编码三个步骤。采样因为输⼊的模拟信号是连续的⽽将要输出的数字信号是离散的所以只能进⾏瞬时采样再将采样值转换为输出的数字量再重新开始下⼀轮的采样。保持保持电路能够采样结束后让信号保持⼀段时间使 ADC 有充分时间进⾏转换。⼀般采样脉冲频率越⾼、采样越密采样值就越多采样保持电路的输出信号就越接近输⼊信号的波形。采样 - 保持电路的基本形式如下量化采样得到的数字量必须为某个规定的最⼩数值单位的整数倍这个转换过程称为量化所取的最⼩数量单位称为量化单位 Δ。数字信号最低有效位 LSB 的 1 所代表的数量⼤⼩就等于 Δ。因为模拟电压是连续的不⼀定能被 Δ 整除因此会出现量化误差。量化级越细量化误差就越⼩所⽤⼆进制代码的位数就越多电路也越复杂。编码将量化的结果⽤⼆进制(或其他进制)表⽰出来称为编码。ADC常⻅类型并联⽐较型并联⽐较型 ADC ⼜称 Flash ADC属于直接 ADC能将输⼊的模拟电压直接转换为输出的数字量不需要经过中间变量转换。它由⼀系列电压⽐较器组成每个⽐较器将输⼊信号与唯⼀的分压后的参考电压进⾏⽐较。⽐较器的输出连接编码器电路的输⼊产⽣⼆进制的输出。不仅在操作理论⽅⾯是最简单的⽽且在速度⽅⾯也是最有效的 ADC 技术仅受⽐较器和栅极传播延迟的限制。不幸的是对于任何给定数量的输出位它是最密集的组件。并联⽐较型 ADC 的转换速度是最快的缺点是需要使⽤很多电压⽐较器和⼤规模的转换电路(常⻅的并联⽐较型输出⼤都在8位以下)。逐次逼近型逐次逼近型(Successive Approximation)ADC 采⽤的是⼀种反馈⽐较型电路结构。由⽐较器、DAC、寄存器、时钟脉冲源和控制逻辑等组成其原理是设定⼀个数字量通过 DAC 得到⼀个对应的输出模拟电压。将这个模拟电压和输⼊的模拟电压信号从最⾼位开始顺序地相⽐较如果两者不相等则调整所取的数字量直到两个模拟电压相等为⽌最后所取的这个数字量就是所求的转换结果。其过程像⽤天平去称量位置重量的物体先加⼤砝码再逐次添加或换⽤⼩砝码。逐次逼近型 ADC 的优点是速度⾼功耗低在低分辨率(12 位)下具有性价⽐优势;缺点是转换速率⼀般电路规模中等。双积分型(V-T)双积分型 ADC 是⼀种间接 ADC它⾸先将输⼊的模拟电压信号转换成与之成正⽐的时间宽度信号随后在此时间宽度内对固定频率的时钟进⾏脉冲计数计数的值就是正⽐于模拟输⼊电压的数字信号。因此也将这种 ADC 称为电压 - 时间变换型(V-T)ADC。双积分型 ADC 由积分器、⽐较器、计数器、控制逻辑和时钟信号源组成如图双积分型 ADC 的优点是⼯作性能稳定(两次积分排除 RC 参数差异)、抗⼲扰能⼒强(积分受噪声影响不⼤)缺点是转换速率低(转换精度依赖于积分时间)过采样型Σ-ΔΣ-Δ 调制型 ADC 的原理与上⽂的并联型与逐次逼近型 ADC 不同它不是将采样信号的绝对值进⾏量化编码⽽是将两次相邻采样值之差(增量)进⾏量化与编码的。其基本结构如下*Σ-Δ 调制型 ADC 的优点是可以容易地做到⾼分辨率测量;缺点是转换速率低、电路规模⼤电压 - 频率变换型(V-F)电压 - 频率变换型(V-F)ADC 是⼀种间接 ADC。主要由 V-F 变换器(也称为压控振荡器 Voltage Controlled Oscillator简称 VCO)、计数器及其时钟信号控制闸⻔、寄存器、单稳态触发器等⼏部分构成其原理是将输⼊的模拟电压信号转换为对应的频率信号。在固定的时间内对频信号率计数计数结果正⽐于输⼊电压的幅值DAC转换器DAC将数字信号转换为模拟信号。它的基本原理是将数字信号通过数字编码转换为模拟信号。具体来说DAC将数字信号的⼆进制代码解码并根据解码结果输出对应的模拟信号。DAC的输出模拟信号可以是连续的也可以是分段的。DAC的输出质量取决于DAC的分辨率和更新速率分辨率越⾼更新速率越快输出质量越好。DAC 常⻅类型开关树型开关树型 DAC 是最简单粗暴的 DAC由电阻分压器和树状的开关⽹络组成开关树型 DAC 特点是电阻种类单⼀且在输出端基本不取电流的情况下对开关导通电阻要求不⾼但缺点是⽤的开关太多。权电流型在分析权电阻⽹络与倒 T 形电阻⽹络时会将模拟开关当理想器件看待但实际中它们存在⼀定的导通电阻和压降开关之间的⼀致性⼜有差别所以会产⽣转换误差⽽影响精度。解决⽅法是采⽤权电流型 DAC它有⼀组恒流源每个恒流源电流⼤⼩依次为前⼀个的⼀半与输⼊⼆进制对应位的权成正⽐。采⽤恒流源使得每个⽀路电流⼤⼩不再受开关导通电阻和压降的影响。权电阻⽹络权指的是⼀个多位⼆进制数中每⼀位 1 所代表的数值。例如⼀个 n 位⼆进制数从最⾼位(Most Significant Bit, MSB)到最低位(LSB)的权依次为权电阻⽹络型 DAC(属于电压输出型)的原理如下图所⽰(4 位)它由权电阻⽹络4 个模拟开关和 1 个求和放⼤器组成