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亞穩(wěn)態(tài)：數(shù)字電路中的"幽靈"陷阱

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，亞穩(wěn)態(tài)問(wèn)題是一個(gè)關(guān)鍵且復(fù)雜的挑戰(zhàn)，它影響著數(shù)字電路的穩(wěn)定性和可靠性。深入理解亞穩(wěn)態(tài)的發(fā)生機(jī)制及有效解決方法，是電子工程師必備的技能。本文將系統(tǒng)地闡述亞穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，從數(shù)字電路的基本工作原理入手，逐步深入到亞穩(wěn)態(tài)的產(chǎn)生、危害及預(yù)防措施，旨在為工程師們提供全面且清晰的亞穩(wěn)態(tài)分析視角。一、CMOS器件基礎(chǔ)與信號(hào)傳輸特性1.1 MOS管電容模型與信號(hào)延遲RC充放電模型：PN結(jié)電容與導(dǎo)通電阻構(gòu)成充放電回路，RpCL與RnCL差異導(dǎo)致上升/下降時(shí)間不對(duì)稱信號(hào)傳播本質(zhì)：所有邏輯門存在固有傳輸延遲（典型反相器
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模電與數(shù)電：從同一器件的不同應(yīng)用看設(shè)計(jì)本質(zhì)

模電與數(shù)電在傳統(tǒng)電子工程中似乎被劃分為兩大領(lǐng)域，然而，它們實(shí)際上是對(duì)同一器件的不同應(yīng)用方法。這種觀念有助于我們理解元器件在各種工作狀態(tài)下的多樣性，并在復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更高效的系統(tǒng)集成。一、三極管的多重身份：放大器與開(kāi)關(guān)三極管是模擬電路和數(shù)字電路的經(jīng)典實(shí)例。在模擬電路中，三極管工作在放大區(qū)，主要用于信號(hào)放大。放大區(qū)設(shè)計(jì)側(cè)重于精確調(diào)節(jié)輸入與輸出的增益、穩(wěn)定性和噪聲特性，通常應(yīng)用于音頻放大器、射頻放大器等對(duì)線性度和信號(hào)保真度有高要求的場(chǎng)合。然而，當(dāng)三極管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)時(shí)，就轉(zhuǎn)變成了數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)。截
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模電與數(shù)電：從同一器件的不同應(yīng)用方法看設(shè)計(jì)本質(zhì)

模電與數(shù)電在傳統(tǒng)電子工程中似乎被劃分為兩大領(lǐng)域，然而，它們實(shí)際上是對(duì)同一器件的不同應(yīng)用方法。這種觀念有助于我們理解元器件在各種工作狀態(tài)下的多樣性，并在復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更高效的系統(tǒng)集成。一、三極管的多重身份：放大器與開(kāi)關(guān)三極管是模擬電路和數(shù)字電路的經(jīng)典實(shí)例。在模擬電路中，三極管工作在放大區(qū)，主要用于信號(hào)放大。放大區(qū)設(shè)計(jì)側(cè)重于精確調(diào)節(jié)輸入與輸出的增益、穩(wěn)定性和噪聲特性，通常應(yīng)用于音頻放大器、射頻放大器等對(duì)線性度和信號(hào)保真度有高要求的場(chǎng)合。然而，當(dāng)三極管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)時(shí)，就轉(zhuǎn)變成了數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)。截
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模擬信號(hào)是如何變成一個(gè)數(shù)字信號(hào)的？

1、模擬信號(hào)是如何變成一個(gè)數(shù)字信號(hào)的？我們把一個(gè)放大電路的放大量提高，輸入是正弦波，輸出原來(lái)也是個(gè)正弦波。我們把放大量調(diào)大，大到正弦波的幅度足夠大，正弦波的波峰和波谷被“削波”，我們發(fā)現(xiàn)輸出的波形從一個(gè)模擬信號(hào)，變得像一個(gè)數(shù)字信號(hào)。我們把示波器調(diào)整一下時(shí)間軸，看著更像。我們發(fā)現(xiàn)放大量足夠大的時(shí)候，仿佛輸入信號(hào)大于某個(gè)值Vx的時(shí)候，輸出高電平，小于這個(gè)值Vx的時(shí)候，輸出低電平。像極了數(shù)字電路中，電平標(biāo)準(zhǔn)中VT的定義。削波失真（clipping distortion）的現(xiàn)象:在放大量提高到一定程度時(shí)，輸入的正
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幾個(gè)經(jīng)典的數(shù)字電路設(shè)計(jì)

一、四人搶答器電路設(shè)計(jì)二、數(shù)字電子鐘電路設(shè)計(jì)三、555與計(jì)數(shù)器構(gòu)成分頻器四、一位二進(jìn)制全減器五、序列信號(hào)發(fā)生器電路六、紅綠燈控制七、九路搶答器
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組合邏輯電路的分析步驟

1、分析組合邏輯電路的步驟大致如下：已知邏輯圖→寫邏輯式 →運(yùn)用邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)或變換→ 列邏輯狀態(tài)表→ 分析邏輯功能例：某一組合邏輯電路如下圖所示，試分析其邏輯功能?！　　　〗猓海?）由邏輯圖寫出邏輯式，并化簡(jiǎn)　?。?）由邏輯式列出邏輯狀態(tài)表（下表）　　（3）分析邏輯功能　　只當(dāng)A，B，C全為“0”或全為“1”時(shí)，輸出Y才為“1&
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組合邏輯電路設(shè)計(jì)步驟詳解（詳細(xì)教程） - 數(shù)字電路圖

組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與分析過(guò)程相反，本文小編主要跟大家介紹一下關(guān)于組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟，順便回顧一下組合邏輯電路的分析方法?！　〗M合邏輯電路的設(shè)計(jì)，通常以電路簡(jiǎn)單，所用器件最少為目標(biāo)。在前面所介紹的用代數(shù)法和卡諾圖法來(lái)化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，就是為了獲得最簡(jiǎn)的形式，以便能用最少的門電路來(lái)組成邏輯電路。但是，由于在設(shè)計(jì)中普遍采用中、小規(guī)模集成電路（一片包括數(shù)個(gè)門至數(shù)十個(gè)門）產(chǎn)品，因此應(yīng)根據(jù)具體情況，盡可能減少所用的器件數(shù)目和種類，這樣可以使組裝好的電路結(jié)構(gòu)緊湊，達(dá)到工作可靠而且經(jīng)濟(jì)的目的。組合邏輯電路設(shè)計(jì)步驟在教學(xué)過(guò)
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硬件工程師必知的幾十個(gè)電路設(shè)計(jì)問(wèn)答

一、下面是一些基本的數(shù)字電路知識(shí)問(wèn)題(1) 什么是 Setup 和 Hold 時(shí)間？答：Setup/Hold Time 用于測(cè)試芯片對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)之間的時(shí)間要求。建立時(shí)間(Setup Time)是指觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以前，數(shù)據(jù)能夠保持穩(wěn) 定不變的時(shí)間。輸入數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng)提前時(shí)鐘上升沿(如上升沿有效)T 時(shí)間到達(dá)芯片，這個(gè) T 就是建立時(shí)間通常所說(shuō)的 Setup Time。如不滿足 Setup Time，這個(gè)數(shù)據(jù)就不能被這一時(shí)鐘打入觸發(fā)器，只有在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)才能被打入觸發(fā)器
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基礎(chǔ)知識(shí)之D/A轉(zhuǎn)換器

什么叫A/D轉(zhuǎn)換,D/A轉(zhuǎn)換1. D/A轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter, DAC)是指將數(shù)字(Digital)量轉(zhuǎn)換為模擬(Analog)量的元器件。數(shù)字量相同間隔不連續(xù)的量時(shí)間上離散、量方面離散模擬量（自然界的現(xiàn)象）大小連續(xù)的量時(shí)間上連續(xù)、量方面離散2. A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter, ADC)與D/A轉(zhuǎn)換器相反，是指將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的元器件。A/D轉(zhuǎn)換,D/A轉(zhuǎn)換的必要性1. IC動(dòng)向電氣高精度處理、高
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基礎(chǔ)知識(shí)之A/D轉(zhuǎn)換器

A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器是從自然界的現(xiàn)象（各種各樣的應(yīng)用）產(chǎn)生的模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)（A/D變換）的東西。這個(gè)工作是指由模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣→量化→編碼變換為數(shù)字信號(hào)的一系列步驟?；静僮鰽/D轉(zhuǎn)換器的基本操作請(qǐng)參見(jiàn)下方A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)例。A/D轉(zhuǎn)換器在離散周期內(nèi)切出模擬信號(hào)的幅度，變換為用符號(hào)表示的數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換了的數(shù)字信號(hào)位數(shù)叫做分辨率（這個(gè)情況下是3bit），最高位叫做MSB(Most Significant Bit)，最低位叫做LSB(Least Significant Bit)。下方的圖片展示
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數(shù)字編碼系統(tǒng)

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)、如何表示模擬值、如何使用數(shù)字系統(tǒng)表示數(shù)字值以及二進(jìn)制數(shù)介紹。我還將討論不同的數(shù)字電路邏輯，以及如何使用數(shù)字系統(tǒng)來(lái)表示模擬電壓。本教程將簡(jiǎn)要介紹數(shù)字系統(tǒng)，個(gè)別數(shù)字系統(tǒng)將在單獨(dú)的教程中討論。簡(jiǎn)介人類最常見(jiàn)的交流方式是交談。兩個(gè)懂同一種語(yǔ)言的人通過(guò)交談比其他任何方法都能更迅速、更有效地進(jìn)行交流。古時(shí)，海軍使用信號(hào)旗、閃爍的燈光和手臂動(dòng)作來(lái)進(jìn)行艦船之間的通信（這被稱為 "信號(hào)"，即手臂動(dòng)作代碼）。當(dāng)沒(méi)有無(wú)線電設(shè)備的飛機(jī)接近機(jī)場(chǎng)準(zhǔn)備降落時(shí)，它可以從塔臺(tái)上的燈炮獲得
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無(wú)線充電qi協(xié)議的主控制器的低功耗設(shè)計(jì)

　　張二麗（電子科技大學(xué)，四川成都 610054）　　摘? 要：從1889年Nikola Tesla發(fā)明了著名的Tesla線圈開(kāi)始，對(duì)無(wú)線充電技術(shù)的研究受到了廣大設(shè)計(jì)者的重視[1]，華為2018年發(fā)布的無(wú)線充電技術(shù)，其最大功率可達(dá)15 W，標(biāo)志著無(wú)線充電時(shí)代的來(lái)臨。但是由于芯片集成度的提高，SOC的功率密度越來(lái)越大[2]，低功耗設(shè)計(jì)成為無(wú)線充電技術(shù)中應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)Qi wirelesspower transfer version 1.1.2，采用格雷碼的編碼方式，二級(jí)門控時(shí)鐘，多閾值電壓以及低功耗
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同樣是PCB布線設(shè)計(jì)，模擬電路和數(shù)字電路的差異可不小！

工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計(jì)人員和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)專家在不斷增加，這反映了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。盡管對(duì)數(shù)字設(shè)計(jì)的重視帶來(lái)了電子產(chǎn)品的重大發(fā)展，但仍然存在，而
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十招解決高頻電路布線難問(wèn)題

如果數(shù)字邏輯電路的頻率達(dá)到或者超過(guò)45MHZ~50MHZ，而且工作在這個(gè)頻率之上的電路已經(jīng)占到了整個(gè)電子系統(tǒng)一定的份量(比如說(shuō)1/3)，通常就稱為高頻電路。
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巧妙的設(shè)計(jì)，教你在一塊PCB板上同時(shí)安置RF電路和數(shù)字電路

單片射頻器件大大方便了一定范圍內(nèi)無(wú)線通信領(lǐng)域的應(yīng)用，采用合適的微控制器和天線并結(jié)合此收發(fā)器件即可構(gòu)成完整的無(wú)線通信鏈路。它們可以集成在一塊很
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數(shù)字電路介紹

數(shù)字電路　　定義：　　　　用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱為數(shù)字電路，或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能，所以又稱數(shù)字邏輯電路。數(shù)字邏輯電路分類　　按功能來(lái)分：　　1、組合邏輯電路　　簡(jiǎn)稱組合電路，它由最基本的的邏輯門電路組合而成。特點(diǎn)是：輸出值只與當(dāng)時(shí)的輸入值有關(guān)，即輸出惟一地由當(dāng)時(shí)的輸入值決定。電路沒(méi)有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的 [ 查看詳細(xì) ]