我的一些數(shù)字電子知識總結(jié)(3)
簡介:繼續(xù)把我在學(xué)習(xí)數(shù)字電路過程中的一些“細(xì)枝末節(jié)”小結(jié)一下,和大家共享。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/280538.htm1、在數(shù)字電路中,BJT一般工作在截止區(qū)或飽和區(qū),放大區(qū)的經(jīng)歷只是一個轉(zhuǎn)瞬即逝的過程,這個過程越長,說明它的動態(tài)性能越差;同理,CMOS管也是只工作在截止區(qū)或可變電阻區(qū),恒流區(qū)的經(jīng)歷只是一個非常短暫的過程。因為我們需要的是確切的0、1值,不能過于“含糊”,否則數(shù)字系統(tǒng)內(nèi)門電路之間的抗干擾性能會大打折扣!
2、數(shù)字IC內(nèi)部很多門電路一般都是把許多CMOS管并聯(lián)起來,這樣可以使得其導(dǎo)通電阻很小,有利于改善它的高頻性能。
3、在數(shù)字電路中,MOS管的動態(tài)性能,即開關(guān)速度會受到其極間電容的充、放電過程制約,電容越小,開關(guān)速度越快。因此,我們在選擇管子時,需要注意到這一點。
4、時鐘的質(zhì)量和穩(wěn)定性會直接決定同步時序電路的性能。
5、CMOS傳輸門實際上是一種可以傳送電壓信號(模擬信號或數(shù)字信號)的壓控開關(guān),它可以用于多路信號采集,共用一個ADC,但是它也有缺點,那就是,傳送模擬信號時噪聲也被傳輸過來了,這在數(shù)字電路設(shè)計過程中是應(yīng)該好好掂量的。
6、由于CMOS電路功耗極低,內(nèi)部發(fā)熱量很少,所以集成度可以做得非常高,這是TTL電路無法企及的一個方面。
7、TTL反向器電路的輸出級中組成推拉式的兩個BJT總是一個導(dǎo)通而另一個截止,這樣有效地降低了輸出級的靜態(tài)功耗,也就提高了驅(qū)動負(fù)載的能力,同時器件的開關(guān)性能也得到了改善。
8、在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中,我們應(yīng)該注意到半導(dǎo)體器件(MOS管和BJT)的開關(guān)時間和分布電容的影響,即充、放電這個不容忽視的過程,那么當(dāng)輸入信號變化時,必須有足夠的變化幅度和作用時間,才能使得輸出端狀態(tài)改變。例如在有些時鐘觸發(fā)器中,輸入信號必須先于CP信號建立起來,電路才能可靠地翻轉(zhuǎn)??芍?,當(dāng)時鐘信號頻率升高到一定程度之后,觸發(fā)器就來不及翻轉(zhuǎn)了。
9、經(jīng)過前人驗證得出:任何組合邏輯電路都是由它的最小項構(gòu)成的,都可以表示成為最小項之和的標(biāo)準(zhǔn)形式。
10、經(jīng)過前人驗證得出:由于干擾脈沖通常與門電路的傳輸時間屬于同一個數(shù)量級,所以在TTL電路中,只需要在輸出端并接一個幾百pF的濾波電容就足以把干擾脈沖削弱至開門電平以下。至于是怎么驗證的,這個過程可能比較精細(xì),我現(xiàn)在還無法理解。
11、組合邏輯電路的基本單元是門電路,而時序電路的基本單元是觸發(fā)器,這個概念我們應(yīng)該熟知。由此可以推斷出,任何時序電路的狀態(tài)都是由組成該時序電路的各個觸發(fā)器來記憶和表示的。
12、使用電容器存儲方式的鎖存器實際上是一個模擬值的采樣保持器件,由于電容器“天生具有”的漏電流特性,我們需要不斷對其進(jìn)行刷新操作,而通過正反饋存儲方式的鎖存器就就不需要這樣了。
13、微機(jī)接口及內(nèi)部電路是采用TTL和CMOS型電路,這些電路都不能直接與RS-232相連,中間必須要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,如加一個RS-232芯片。
14、驅(qū)動TTL電路的輸入信號必須具有較快的轉(zhuǎn)換時間,當(dāng)輸入信號的上升或下降時間大于一定時間時(數(shù)據(jù)手冊里一般會說明),就有可能在輸出端出現(xiàn)信號振蕩。
15、對于硅材料的PN結(jié)來說,擊穿電壓>7V時為雪崩擊穿,<4V時為齊納擊穿。在4V與7V之間,兩種擊穿都會有。
16、干擾源一般分為電壓型和電流型的干擾源:電壓型干擾源通常是數(shù)字信號本身以及數(shù)字電源管腳,電流型干擾源通常是DC電源。
17、CMOS門電路輸入阻抗極大,易受靜電感應(yīng)并發(fā)生擊穿,除了其內(nèi)部設(shè)有保護(hù)電路外,在使用和存放時應(yīng)注意靜電屏蔽。
18、可以在環(huán)形振蕩器輸出后接Schmitt trigger,以此對振蕩波形進(jìn)行整形,同時可以增加電路的抗干擾能力。
19、PWM調(diào)制技術(shù)雖然可以使得效率提高,但是它內(nèi)在的高速開關(guān)特性,產(chǎn)生了大量的EMI干擾,即使是采用非??季康臑V波器來濾除這些干擾,也難以滿足可觀的EMI性能。
20、電子工程師的一個經(jīng)驗:數(shù)字器件輸出時鐘抖動太大,應(yīng)該盡可能不直接使用DSP或FPGA提供的時鐘輸出,一般需要經(jīng)過鎖相環(huán)進(jìn)行倍頻。
21、在高速CMOS系統(tǒng)中,使用CMOS IC器件來驅(qū)動總線是很常見的事,但是工作時不能讓總線浮空,應(yīng)該通過上拉或下拉電阻把總線接到VDD或VSS上。
22、總線的工作速度與總線上相關(guān)寄生電容和終端電阻形成的RC時間常數(shù)有關(guān),終端電阻越低,總線工作的速度就越快,但是總線的功耗也會隨之增大,遺憾的是,這兩者不可兼得。
23、在使用CMOS邏輯電路時采用高電源電壓也是有“好處”的,因為隨著電源電壓VDD的增加,器件的噪聲容限也會成比例地增大,電路工作也就更加可靠了,但是得付出代價,那就是器件的功耗因此會加大(PD=CL*VDD2*f)。
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