当前课程知识点:数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器 > Video
倒T形电阻网络
是在权电阻网络的基础上进行修改
仍然希望产生权电流
但是不用权电阻去产生
是做了这么一个修改
我们来看一下这个电路实现
这个电路有一个核心
是希望用较少类型的电阻
仍然能够得到一系列的权电流
这个电路的改变是这个开关
不去控制我是不是打向VREF
或者地
它把它放到了上端
而基准电压是始终引入的
基准电压始终引入
而这个开关放在上面
决定什么呢
决定我通过电阻形成的电流
到底是流向V+还是V-
如果流向V+
其实这个电流就没有参与求和
就像接地是一样的
流向V-这个电流就会参与求和
但是呢由于V-和V+
我们知道这是一个理想运放
且深度负反馈连接
因此它是虚短虚断
虚断就决定了
V-和V+的电位值是一样
都是接地
如果都是接地
对于下端的这个电阻网络而言
V-和V+是可以捏在一起
因为它们等电位
那也就是说S0到S3
无论你打向哪一边
其实都是同一个节点
从理论等效上来都是同一个节点
因为电位值是一样的
那么这个电路就会是不是
变成这样一个电路
由于V+和V-
都相当于接地
而另一端是接在了VREF上
我们看到的这个电阻网络
就幻化成了现在图中的
这个电阻网络
这个电阻网络当中
只有两种电阻值
凡是在纵向的电阻值
都取的是2倍R
凡是在横向的电阻值取值都是R
我们看一下这个电阻网络
神奇的地方就在于
我们用二端口等效
分别从A这个端口看进去
A的端口看进去
等效电阻是两个2倍的R并联
等效电阻值是R
而这个R
A端口等效出来的R
和后边的这个R串联之后
又成了2倍的R
当我从B端口看进去的时候
我的等效电阻还是R
以此类推
你会发现这个电路从ABCD
任何一个二端口看进去
它的电阻值都R
那我们看看
它形成权电流的时候
会有什么奇特的事情发生
如果从D端口看进去
等效电阻是R的话
那对于整个的VREF
也就是基准电压而言
它形成的电流
就是VREF除以R
当它形成了VREF除以R之后
这个电流之后
它到了第一个节点
在第一个节点上对于这个二端口而言
它遇到的是2倍的R
这边也是2倍的R
那么这个并联之路
两个2R的并联之路
会把你的电流二分
因此它会在第一个支路上
形成一个二分之I的权电流
而二分之I的这个电流
一个是往上去求和了
还有一个接着往横走
接着往横走到这节点的时候
它再次遇到两个相并联的
2倍的R一个并联之路
那么这个二分之I
就会在这个支路再次二分
再次二分之后
又形成了一个向上求和的
四分之I的一个权电流
而另外一个4分之I
接着横着走
横走之后遇到下一个节点的时候
再次二分
二分出来的八分之I
会作为一个权电流
上去求和
而八分之I接着往下走
以此类推你会发现这个电路
当你需要增加位数的时候
你只需要把相同的这样电路结构
往后展
在展的过程当中
这个权电流会遇到每一个节点自动二分
二分之后
上边一个去参加求和
或者是流向地
下边这个接着往下确保二分
因此我们说这样的一个
倒T形电阻网络
不仅实现了前边权电阻网络当中的
权电流的思想
而且确保了我在生产的时候
电阻类型就两种
只要在集成电路当中
生产出两个值的精准电阻
就能够确保我整个转换的精准性
所以它是一个实用的电路
这个电路我们看到在求和的时候
di等于1 di等于0
对于下边的电阻网络来讲
它都是流向了地
但是di等于0
和di等于1
分别决定了
它是流向了V+的地
还是流向了求和的V-这个地
那这是两个不同的
这两个不同
就决定了iΣ等于分别权电流
受控于我的数字端
数字端为1的时候
权电流求和
数字端为0的时候
虽然形成了权电流
但是它不参与求和
我们把这个式子
再做整理
还是得到了
与刚才权电阻网络的DA转换
一样的列式
你能看到这个时候
我的输出电压量
就等于一个常量
再乘以一个数字量
当我需要实现n位的
DA的倒T形电阻网络实现的时候
我首先
我的电路应该在我
现在这个原有的基础上
把电阻网络拓宽
拓宽到n位
除此之外
我在变换式当中
也会引入n位的
一个二进制的权值转换
所以我最后得到的就是
V0等于负的2的n次方
分之VREF乘以D
在这个转换过程当中
大家看到我把数字量模拟化的时候
其实我得到的是
一个一个的台阶
这个台阶当D等于零的时候
我输出是零
而D等于1的时候
我会输出一个Δ量
而D等于2的时候
我会输出两个Δ量
这个Δ量就是我前边的这个常数
一直有多少个这个台阶呢
就是你从0一直取到1111
有这么多个台阶
除此之外
还要注意一点
我们在DA转换的时候
由于我这边采用了负反馈
所以我前边
会因为我的转换
这个公式前边有个负号
当你想要得到一个正的
VO的时候
那你的VREF应该取负值
如果按我们VREF取正的话
那你
我们得到的VO
就是一个负的值
CB7520就是一个十位
倒T形电阻网络的DA实现
-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
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-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
--Video
-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-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
--Video
-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
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-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
--Video
-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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