數位電路及其應用

數位電子是電子學的一個分支，它處理數字訊號以完成任務。數字訊號是用二進位制語言表示的訊號，即 0 和 1。

數位電路是使用邏輯閘（如 AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR 和 XNOR）實現的，這些邏輯閘可以執行邏輯運算。

數位電路定義

使用多個邏輯閘實現並以二進位制形式（0 和 1）接收輸入的電路稱為數位電路。

數位電路型別

• 組合數位電路
• 時序數位電路

數字邏輯閘

邏輯閘是一種電子元件，使用布林函式實現。邏輯閘通常使用二極體、電晶體和其他電子元件設計。

組合邏輯電路

組合電路使用各種邏輯閘設計。組合邏輯電路的實現方式使其輸出僅取決於當前輸入，不受電路操作過去歷史的影響。

組合邏輯電路型別

• 執行算術和邏輯運算的電路 - 加法器、減法器、比較器、可程式設計邏輯器件等。

• 程式碼轉換器 - BCD、二進位制、7 段顯示器

• 資料傳輸 - 編碼器、解碼器、多路複用器、多路分解器

時序邏輯電路

時序電路由組合電路和儲存單元組成。時序電路的設計方式使其輸出既取決於當前輸入，也取決於過去輸入。儲存單元用於儲存電路操作的過去歷史。

時序邏輯電路型別

• 非同步時序電路 - 不使用時鐘訊號，而是由輸入訊號的脈衝驅動電路。

• 同步時序電路 - 數位電路中，儲存單元狀態的變化與時鐘訊號同步。

時序電路示例 - 鎖存器、觸發器、計數器、暫存器等。

數位電路的優點

• 高精度和可程式設計性
• 數字資料的儲存很容易
• 抗噪聲
• 可以以積體電路 (IC) 的形式實現
• 更高的可靠性和靈活性

數位電路的缺點

• 昂貴
• 僅適用於數字訊號
• 複雜的電路

數位電路的應用

• 手機、計算器和數字計算機
• 無線電和通訊裝置
• 訊號發生器
• 智慧卡
• 陰極射線示波器 (CRO)
• 模數轉換器 (ADC)
• 數模轉換器 (DAC) 等。

Manish Kumar Saini

更新於：2021 年 5 月 26 日

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