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标题: 将无源器件连接到逻辑门 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2017-10-22 17:54 标题: 将无源器件连接到逻辑门

数字门电路本质上是模拟的，因为它们使用的是晶体管。当然，这些晶体管工作在它们的极端导通条件下(这正是它们被称为“数字”的原因)，但在逻辑状态转换过程中它们是纯模拟的。通过增加一些无源器件，你可以设计出许多种电路，比如电平转换器、倍频器、相位检测器、线路驱动器和脉冲变换器。
就拿形式最简单的连接门电路的无源器件来说吧。上拉/下拉电阻可以将未用的数字输入设置为确定的逻辑电平(对于分立型CMOS来说这是绝对必须的)。开路漏极/集电极/发射极输出也需要上拉/下拉电阻以模拟方式设置数字电平。
但如何将门与无源器件组合在一起用作定时或平均组件让人更感兴趣。最基本的占空比至模拟电平转换可以用一个简单的RC滤波器实现，见图1。
脉冲宽度调制(PWM)输出的是模拟直流电压值，这个电压值来自施加到RC滤波网络的连续高低逻辑电平之间的定时比例。从电容上的0V开始，每个连续的高电平都会使电容上的电压增加一点，直到经过大约5个RC时间常数后达到平衡。在平均过的直流电平上总是存在一个很小的纹波(图中有点夸张了)。为了得到最好的结果，脉冲频率要尽可能高，RC时间常数则尽可能长—与要求的稳定时间取得一致。
我们可以在最基本的数字类型的相位检测器中充分发挥这种效应(图2)。在锁相环中可以使用异或功能，因为经过RC滤波器滤波的输出电压直接正比于两个输入信号间的相位差导致的占空比。

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