計(jì)算機(jī)導(dǎo)論44-直流電源-數(shù)模信號(hào)-數(shù)字邏輯課件

4.4直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)穩(wěn)壓電源電路原理圖AC-DC適配器線性集成穩(wěn)壓器低壓差穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源AC-DC適配器直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)穩(wěn)壓電路后級(jí)濾波變壓器整流器前級(jí)濾波目錄直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)穩(wěn)壓電源電路原理圖AC-DC適配器線性集成穩(wěn)壓器低壓差穩(wěn)壓器目錄直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)穩(wěn)壓電源電路原理圖AC-DC適配器線性集成穩(wěn)壓器低壓差穩(wěn)壓器AC-DC適配器—工頻變壓器將220V交流電網(wǎng)電壓降低，輸出仍為工頻交流；有效值為所需的電壓值，例如220：9的工頻電壓器輸出電壓有效值就為9V。220V9V變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。=+AC-DC適配器—整流器整流器的作用是將降低后的工頻交流電壓變換為直流電壓。+-交流正半周的電流流向及在負(fù)載兩段形成的電壓波形交流負(fù)半周的電流流向及在負(fù)載兩段形成的電壓波形+-+-+-目錄直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)穩(wěn)壓電源電路原理圖AC-DC適配器線性集成穩(wěn)壓器低壓差穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器AC-DC輸出的直流電壓是不穩(wěn)定的；輸出電壓會(huì)隨著電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載的輕重而變化，因而必須進(jìn)行穩(wěn)壓。220V9V負(fù)載AC-DC適配器負(fù)載AD-DC輸出已經(jīng)是直流電壓，為什么還需要穩(wěn)壓？集成穩(wěn)壓器線性集成穩(wěn)壓器7805簡(jiǎn)介輸出輸入缺點(diǎn)固定5V輸出的集成三段線性穩(wěn)壓器，內(nèi)部有類似穩(wěn)壓管的電壓基準(zhǔn)源，利用深度負(fù)反饋將輸出控制在5V。最大輸入電壓36V最低輸入電壓為7.5V最大輸出電流1A在一定范圍內(nèi)不受電網(wǎng)電壓和負(fù)載輕重的影響效率低壓差變大，損耗變的更大輸入輸出壓差不能低于2.5V在一些低壓差場(chǎng)合無法使用集成穩(wěn)壓器—低壓差(LDO)穩(wěn)壓器線性穩(wěn)壓器要求輸入電壓比輸出高2.5V，這在4.5V(3節(jié)電池)轉(zhuǎn)3.3V場(chǎng)合無法滿足應(yīng)用要求。LDO-LowDropoutRegulator，低壓差線性穩(wěn)壓器，可以滿足低壓差輸出。最大輸出電流可達(dá)500mA負(fù)載500mA時(shí)典型壓差低至300mV輸入電壓范圍2.3V~5.5V1.8V、2.85V和3.3V三種固定電壓CAT6219集成穩(wěn)壓器—低壓差(LDO)穩(wěn)壓器LDO——LowDropoutRegulator,低壓差線性穩(wěn)壓器。CAT6219輸入輸出TV4.53.33.60LDO的使用可充分耗盡電池電能，提高電池使用效率。

4.5.1模擬信號(hào)4.5模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

4.5.2數(shù)字信號(hào)4.5.3數(shù)字信號(hào)的電學(xué)描述概念

在自然界中,我們可以感知的,在時(shí)間和幅值上都是連續(xù)的物理量稱為模擬信號(hào);

在電學(xué)中，用傳感器將這樣的物理量轉(zhuǎn)變成為電信號(hào),這種連續(xù)變化的電信號(hào)也是模擬信號(hào)。溫度傳感器AirFlow模擬信號(hào)模擬電信號(hào)處理模擬信號(hào)的電路稱為模擬電路。下面以一個(gè)模擬放大電路為例。輸入模擬信號(hào)模擬放大電路放大后輸出的波形模擬放大電路參數(shù)不同，放大倍數(shù)不一樣模擬信號(hào)電路以波形的形式傳輸，容易受其他信號(hào)的干擾而失真變形，且在傳輸過程中保密性差模擬信號(hào)用磁盤和磁帶進(jìn)行存儲(chǔ)，易損壞模擬信號(hào)電路分析難度大，容易受干擾不易于運(yùn)算不易于存儲(chǔ)不易于傳輸模擬信號(hào)模擬信號(hào)的特點(diǎn)與模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)，在一系列離散的時(shí)間點(diǎn)上對(duì)物理量以一定的分辨率進(jìn)行取值（采樣），得到一系列離散的數(shù)字量。數(shù)字信號(hào)的引入模擬信號(hào)每2個(gè)小時(shí)讀一次與模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)，在一系列離散的時(shí)間點(diǎn)上對(duì)物理量以一定的分辨率進(jìn)行取值（采樣），得到一系列離散的數(shù)字量。每1個(gè)小時(shí)讀一次數(shù)字信號(hào)的引入每2個(gè)小時(shí)讀一次讀取間隔的時(shí)間越短，越接近真實(shí)波形將這些離散的數(shù)字量均用0和1組成的二進(jìn)制數(shù)值來表示，即為數(shù)字信號(hào)。以0和1的形式進(jìn)行傳輸，不易受其它雜散信號(hào)的干擾數(shù)字信號(hào)可以存放到Flsah和ROM的器件中，比如U盤，SD卡等只有0和1兩種代碼易于運(yùn)算易于存儲(chǔ)易于傳輸例如某個(gè)時(shí)刻的溫度是37℃在現(xiàn)代電子技術(shù)中，用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)換。數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)是一組由0和1表示的二進(jìn)制數(shù)值，在數(shù)字電路中，通常用低電平表示0，用高電平表示1。數(shù)字信號(hào)的電學(xué)描述5V電壓系統(tǒng)3.3V電壓系統(tǒng)10正邏輯3.5V1.5V

-0.5V2.3V1V-0.3V5.5V

3.6V

高電平低電平數(shù)字信號(hào)的電學(xué)描述5V電壓系統(tǒng)3.3V電壓系統(tǒng)10負(fù)邏輯3.5V1.5V

-0.5V2.3V1V-0.3V5.5V

3.6V

數(shù)字信號(hào)是一組由0和1表示的二進(jìn)制數(shù)值，在數(shù)字電路中，通常用低電平表示0，用高電平表示1。高電平低電平

4.6.1基本邏輯運(yùn)算4.6邏輯代數(shù)

4.6.2常用邏輯運(yùn)算邏輯代數(shù)總結(jié)

計(jì)算機(jī)中存在這樣的變量，它的值只有0和1，而這2個(gè)值并不代表數(shù)值，而是代表某種因果關(guān)系，稱這樣的變量為二值變量，這樣因果關(guān)系的運(yùn)算稱為邏輯運(yùn)算。AL開關(guān)A斷開表示0燈L滅表示0開關(guān)A閉合表示1燈L亮表示1AL邏輯運(yùn)算ABLABLABLABL000010100111000010100111只有當(dāng)這事件的所有條件滿足之后，事件才會(huì)發(fā)生。與邏輯運(yùn)算上面的因果關(guān)系稱之為“與”邏輯表達(dá)式為：l=a·b斷開表示0燈滅表示0閉合表示1

燈亮表示1邏輯表達(dá)式為：l=a·bl=a·b的邏輯符號(hào)或只有當(dāng)這事件的所有條件滿足之后，事件才會(huì)發(fā)生。上面的因果關(guān)系稱之為“與”與邏輯運(yùn)算ABL000010100111LLABLABL000011101111000011101111上面的因果關(guān)系稱之為“或”邏輯表達(dá)式為：l=a

+

b只要當(dāng)事件的所有條件中的任一條件滿足之后，事件就會(huì)發(fā)生。或邏輯運(yùn)算斷開表示0燈滅表示0閉合表示1

燈亮表示1邏輯表達(dá)式為：l=a

+

b上面的因果關(guān)系稱之為“或”l=a

+

b的邏輯符號(hào)或只要當(dāng)事件的所有條件中的任一條件滿足之后，事件就會(huì)發(fā)生?；蜻壿嬤\(yùn)算ABL000011101111非邏輯運(yùn)算上面的因果關(guān)系稱之為“非”邏輯表達(dá)式為：l=的邏輯符號(hào)或—Al=—A非運(yùn)算是一種單值運(yùn)算，又稱反運(yùn)算，輸出等于輸入的取反。AL01100110

4.6.1基本邏輯運(yùn)算

4.6.2常用邏輯運(yùn)算邏輯代數(shù)總結(jié)目錄ABL00的邏輯符號(hào)或A·B01101100100010取反0111上面真值表的因果關(guān)系稱之為“與非”邏輯表達(dá)式為：l=—A·

B—A·

Bl=將與邏輯和非邏輯組合就成了與非邏輯。與非邏輯運(yùn)算ABL00的邏輯符號(hào)或A+B01101110111011取反0100上面真值表的因果關(guān)系稱之為“或非”邏輯表達(dá)式為：l=—A+B—A+Bl=將或邏輯和非邏輯組合就成了或非邏輯?；蚍沁壿嬤\(yùn)算ABL00的邏輯符號(hào)或0110110011上面真值表的因果關(guān)系稱之為“異或”，邏輯表達(dá)式為：l=

A

B0011

當(dāng)兩個(gè)輸入的變量相同結(jié)果就為0，不同結(jié)果就為1，這就是異或邏輯。異或邏輯運(yùn)算B—l=

A

B

=

·

·

B

+

A·