我國數字電子技術分析
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【摘要】隨著我國經濟的迅速發展，電子科技技術取得了巨大進步。近年來，我國的數字電子技術緊跟時代步伐，順應當前市場經濟的發展趨勢，得到了廣泛的應用和發展，不斷突破技術瓶頸，在原有的技術理念上進行了很大的創新和發展。未來我國的數字電子技術將會應用于各種電視、手機、計算機等電子器械，具有很好的發展前景。本文具體研究了數字電子技術中的數字信號和數字電路，對我國數字電子技術的發展前景做出了展望。
【關鍵詞】數字信號；數字電路；數字電子技術
自然界存在著各種各樣奇妙的變化，在時間和數值上斷續變化的信號，習慣上被叫做數字信號。數字信號不具有持續性，常常會反映很多時間片段中的信號狀態，數字電子信號在我國的各個科技領域都得到了廣泛應用。與數字信號相對的是模擬信號，模擬信號指的是在時間和數值上持續變化的信號。
1數字信號與數字電路的概念
數字信號是由斷斷續續的物理量組成，它們在時間和數值上不具有連續性，是比較分散的。比如公路上車輛的數目、操場上學生的數目，這些數字的變化都是以1為單位增加或減少，并不會存在數字增減上的持續性。通常情況下，把這種數字化的物理量叫做數字量，把該數字量代表的信號叫做數字信號，最典型的數字信號就是方波信號。數字信號又叫做離散信號、脈沖信號，數字信號具有電位型和脈沖型兩種形式，在這兩種形式之間做階躍變化。電位型數字信號中，用“1”和“0”兩個數字表示電位信號的高低。而在脈沖數字信號中，則用“1”和“0”表示脈沖信號的有無。能夠傳送、處理、變換、存儲數字信號的電路叫做數字電路，數字電路包括數字電路和脈沖電路兩大部分。數字信號作為一種電信號，電壓的幅度將會在高電壓和低電壓之間變化。一般情況下，我們會將高電壓規定為與電路電壓相同，而將低電壓則表示為0。如果一個電路的信號滿足這種要求，那么就可以認定該電路為數字電路。
2數字電路的不同種類
2.1分立電路與集成電路
按照數字電路的結構來分，數字電路可以分為分立元件和集成電路兩種。電阻、電容、二極管、三極管、場效應管等組成的電路為分立元件電路。而將許多基本元器件都固定在一個基板上，把元器件的外部管腳進行連接，使許多元器件集成為一個整體的電路則為集成電路[1]。按照每個基板上元器件的數目，集成電路又可以分為小規模集成電路、中等規模集成電路、大規模集成電路幾種。每塊基板上有10~100個基本元器件的集成電路，則為小規模集成電路，比如各種邏輯門電路、集成觸發器等；每塊基板上含有100~1000個元器件的電路，則成為中等規模的集成電路，比如各種編碼器、計數器、寄存器等等；而每塊基板上含有1000~10000個元器件的電路，就是大規模集成電路，比如許多存儲器、串行并行接口電路、中央控制器等。
2.2單極性電路和雙極性電路
根據數字電路中半導體元器件的構成情況，可以將數字電路分為單極性電路和雙極性電路兩種。在電路的工作狀態時，電路內部具有兩種載流子的二極管和三極管的電路，就是雙極性電路，也被稱之為雙極性半導體器件電路[2]；而根據導電溝道工作的場效應管，則為單極性半導體器件，也稱為單極性電路。雙極性電路包括TTL電路、FCL電路、I2L電路等，單極性電路包括NMOS電路、PMOS電路、CMOS電路。
2.3時序邏輯電路和組合邏輯電路
按照數字電路的記憶功能來劃分，可以分為時序邏輯電路和組合邏輯電路兩種。時序邏輯電路的輸出和電路的當前輸入狀態、過去輸入狀態有關，比如觸發器、寄存器、計數器等。這些集成電路為時序電路，他們能夠對過去的狀態進行“記憶”，以此來完成信號的輸出。而組合邏輯電路的輸出信號只和當前的輸入有關，比如各種譯碼器、編碼器、全加器等。
3數字電路的特點
數字電路不但能夠完成簡單的加、減、乘、除計算，而且還可以進行較為復雜的“與”、“或”、“非”邏輯運算，具有很好的系統控制能力，所以數字電路也常常被稱為數字邏輯電路。數字電路中，因為只有“0”和“1”兩種信號變化狀態，所以數字電路的邏輯運算和數字運算都比較簡單。數字電路的基本結構單元簡單，能夠進行大批量的生產。由于數字電路一般都只有高電平和低電平兩種信號，數字電路的導通、閉合性能良好，抗干擾能力強、穩定性好。如果對數字電路進行加密，那么在信號的傳輸過程中信號就很難被竊取，具有很強的保密性。
4結語
隨著數字技術的不斷發展，我國的數字電路在各個領域得到了廣泛應用。在數字信號中，常采用“1”和“0”兩種信號表示電平信號和脈沖信號。按照數字電路的結構來分，數字電路可以分為分立電路和集成電路。按照數字電路的半導體器件來分，可以將數字電路分為單極性單路和雙極性電路。按照記憶功能來分，可以將數字電路分為時序邏輯電路和組合邏輯電路。數字電路具有穩定性高、保密性好等優勢，能夠進行大批量生產。
參考文獻
[1]金鑫.數字電子技術中的數字信號和數字電路[J].現代工業經濟和信息化，2015（08）.
[2]羅淼，田梅.數字電子技術的應用和發展[J].山東工業技術，2011（07）.
作者：吳婷婷 單位：成都鐵路工程學校