当前课程知识点:数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.2.1 权电阻网络D/A转换器 > Video
先介绍一下DA转换器
DA转换器的目标
是把我们数字量要转换成电压电流量
因为在我们这儿
还是电子电路
因此转换成模拟量的时候
我们还是选用的是电压电流量
在这个转换过程当中
最经典的也是最开始的原理性设计
是直接的权电阻网络的DAC
我们来看一下
权电阻网络DAC的电路结构
和它的工作原理
权电阻网络的DAC
它由求和放大器
模拟开关
和权电阻网络构成
权电阻网络所指是每一个电阻值
都是与二进制的权值相关
如果开关接通到我的基准电源之上
那么这个时候
它就会产生一个电流
而这个电流由于是经过了
权电阻网络
所以每一个分支
都是与权值相关的一个电流分支
我们来分析一下
这些电流最后怎么把
我们的一个数字量转换成了
模拟的电压量
求和放大器是
A是一个理想放大器
在这样的负反馈的接法
必有虚短虚断
虚短指的是V-和V+
两个之间没有压差
虚断指的是两个端都不会有电流的流入
在这个电路当中
V-这个时候
它的参考值应该就是和V+一样
是接地的零
由这边的权电阻网络
形成的电流
不会流进运放
而会在RF反馈的电阻上形成压降
我们看一下开关和我的基准电压
以及权电阻一起形成的权电流
如果第一个开关最低位S0受控于
我们的数字量接到了VREF之上
那这时候他所产生的电流I0
就是这个值VREF除以
2的3次方乘以2
以此类推
每一个电阻都可以生成一只权电流
而这个权电流大家看一下
I3 I2 I1 I0相互之间
相邻成二倍关系
那这就和我们二进制当中的
权值完全对应了
S3和S0就是刚才我们说的
这个模拟开关受控于数字量
这个数字量是你带转换的数字量
这个数字量D3到D0
可以是1和0
当它是1的时候
这个开关打向VREF 也就意味着
可以产生这一只权电流
当这个数字量为0的时候
这个开关打向了另外一端
那么接地了
这个时候没有权电流的形成
那也就是说
这个时候我形成的电流
就会流向这个求和点
而这个求和点的电流
就流向了RF
好 我们如果经过这样的一个电路分析
就能得到说输出的电压值
这个电路输出的电压值
是RF上流过的求和电流的压降
输出电压等于求和电流
在RF上形成的压降
由于极性相反
所以前面有一个负号
我们把刚才我们的权电流带进去
就得到了这个电压值
是负的RF乘上这些求和电流
相加 而是否参与相加呢
取决于数字量d
这一位到底是1还是0
如果是1他参与求和
如果是0这个权电流不形成
不参与求和
我们把这个式子稍做整理
在这个电路图当中
RF给出来的值是二分之R
我把它带进来
带进来之后
和刚才权电阻网络当中
取值的R相约之后
就能得到VO等于是一个VREF
也就是基准电压
除上一个2的4次方
那么VREF除以2的4次方
这个本身是一个常数
也就是它等于成什么了呢
等于成一个常数乘上
大家看后边这个式子
那么后边这个式子
就是一个二进制数的转换
也就是说
我的输出电压就成了一个常量
乘上我二进制数
对于我们来讲
这就实现了我数字量
到电压量之间的转换
所以这个电路从电路结构上来讲
它的结构很简单
工作原理清晰
扩展起来也很方便
缺点也很明确
大家看到
这个电路电阻值之间的相差太大
电阻值之间的相差
随着你位数的增加
会越来越大越来越大
那么这个增大
对于集成电路内部
要制造精准的电阻值
是不容易的
这个不容易会使得我们刚才
大家看我们在取值这个式子
是所以会整理成
下边这个式子
有一个关键确保
是我这个电阻值
真的完全相等
能够相消掉
如果它们不等
你就消不掉
那消不掉
得到的式子就不是一个
这么一个线性度
这么好的一个转换式的
所以这个电路简单
能够帮助我们很快的了解和理解
关于数模转换的基本原理和构架
但是呢不是一个实用电路
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一:与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二:与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路:普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
--Video
-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
--Video
-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设(自动化)、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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