本帖最后由 Orchids 于 2018-9-22 13:43 编辑
数字电路知识总结
1、在数字电路中,BJT一般工作在截止区或饱和区,放大区的经历只是一个转瞬即逝的过程,这个过程越长,说明它的动态性能越差;同理,CMOS管也是只工作在截止区或可变电阻区,恒流区的经历只是一个非常短暂的过程。因为我们需要的是确切的0、1值,不能过于“含糊”,否则数字系统内门电路之间的抗干扰性能会大打折扣!
2、数字IC内部很多门电路一般都是把许多CMOS管并联起来,这样可以使得其导通电阻很小,有利于改善它的高频性能。
3、在数字电路中,MOS管的动态性能,即开关速度会受到其极间电容的充、放电过程制约,电容越小,开关速度越快。因此,我们在选择管子时,需要注意到这一点。
4、时钟的质量和稳定性会直接决定同步时序电路的性能。
5、CMOS传输门实际上是一种可以传送电压信号(模拟信号或数字信号)的压控开关,它可以用于多路信号采集,共用一个ADC,但是它也有缺点,那就是,传送模拟信号时噪声也被传输过来了,这在数字电路设计过程中是应该好好掂量的。
6、由于CMOS电路功耗极低,内部发热量很少,所以集成度可以做得非常高,这是TTL电路无法企及的一个方面。
7、TTL反向器电路的输出级中组成推拉式的两个BJT总是一个导通而另一个截止,这样有效地降低了输出级的静态功耗,也就提高了驱动负载的能力,同时器件的开关性能也得到了改善。
8、在数字系统设计中,我们应该注意到半导体器件(MOS管和BJT)的开关时间和分布电容的影响,即充、放电这个不容忽视的过程,那么当输入信号变化时,必须有足够的变化幅度和作用时间,才能使得输出端状态改变。例如在有些时钟触发器中,输入信号必须先于CP信号建立起来,电路才能可靠地翻转。
9、经过前人验证得出:任何组合逻辑电路都是由它的最小项构成的,都可以表示成为最小项之和的标准形式。
10、经过前人验证得出:由于干扰脉冲通常与门电路的传输时间属于同一个数量级,所以在TTL电路中,只需要在输出端并接一个几百pF的滤波电容就足以把干扰脉冲削弱至开门电平以下。至于是怎么验证的,这个过程可能比较精细,我现在还无法理解。
11、组合逻辑电路的基本单元是门电路,而时序电路的基本单元是触发器,这个概念我们应该熟知。由此可以推断出,任何时序电路的状态都是由组成该时序电路的各个触发器来**和表示的。
12、使用电容器存储方式的锁存器实际上是一个模拟值的采样保持器件,由于电容器“天生具有”的漏电流特性,我们需要不断对其进行刷新操作,而通过正反馈存储方式的锁存器就就不需要这样了。
13、微机接口及内部电路是采用TTL和CMOS型电路,这些电路都不能直接与RS-232相连,中间必须要进行电平转换,如加一个RS-232芯片。
14、驱动TTL电路的输入信号必须具有较快的转换时间,当输入信号的上升或下降时间大于一定时间时(数据手册里一般会说明),就有可能在输出端出现信号振荡。
15、对于硅材料的PN结来说,击穿电压》7V时为雪崩击穿,《4V时为齐纳击穿。在4V与7V之间,两种击穿都会有。
16、干扰源一般分为电压型和电流型的干扰源:电压型干扰源通常是数字信号本身以及数字电源管脚,电流型干扰源通常是DC电源。
17、CMOS门电路输入阻抗极大,易受静电感应并发生击穿,除了其内部设有保护电路外,在使用和存放时应注意静电屏蔽。
18、可以在环形振荡器输出后接Schmitt trigger,以此对振荡波形进行整形,同时可以增加电路的抗干扰能力。
19、PWM调制技术虽然可以使得效率提高,但是它内在的高速开关特性,产生了大量的EMI干扰,即使是采用非常考究的滤波器来滤除这些干扰,也难以满足可观的EMI性能。
20、电子工程师的一个经验:数字器件输出时钟抖动太大,应该尽可能不直接使用DSP或FPGA提供的时钟输出,一般需要经过锁相环进行倍频。
21、在高速CMOS系统中,使用CMOS IC器件来驱动总线是很常见的事,但是工作时不能让总线浮空,应该通过上拉或下拉电阻把总线接到VDD或VSS上。
22、总线的工作速度与总线上相关寄生电容和终端电阻形成的RC时间常数有关,终端电阻越低,总线工作的速度就越快,但是总线的功耗也会随之增大,遗憾的是,这两者不可兼得。
23、在使用CMOS逻辑电路时采用高电源电压也是有“好处”的,因为随着电源电压VDD的增加,器件的噪声容限也会成比例地增大,电路工作也就更加可靠了,但是得付出代价,那就是器件的功耗因此会加大(PD=CL*VDD2*f)。
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