[浅谈数字电路的特点与应用]数字电路的特点

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2011年第5期

浅谈数字电路的特点与应用

佟学志

邓传坚

）（哈尔滨学院工学院电子信息工程，黑龙江哈尔滨150000

摘要：重点介绍了数字电路的概念、特点、与应用。

关键词：数字电路；概念；特点；应用

1了解数字电路的基础知识1.1基本概念：工作在数字信号下的电路统称为数字电路。1.2模拟电路和数字电路的区别。显然，模拟电路和数字电路的差异是很大的，初学者应当在学习方法上做一些改变，以适应数字电路的特点，才能取得良好的效果。

1）在数字电路中，所有的变量都归结为0和1两个对立的状态。通常，只需关心信号的有或无，电平的高或低，开关的通或断等，而不必理会某个变量的详细数值。比如电平幅值的微小变化就可能毫无意义。2）数字电路的研究方法以逻辑代数（又称布尔代数）作为数学基础。它主要研究输入，输出变量之间的逻辑关系，并建立了一套逻辑函数运算及化简的方法。布尔代数又称双值代数，由于其变量取值只有0和1两种可能，比之模拟电路，数字电路中

）由于数字集成电路技术的高度发展，数字电路更鲜没有复杂的计算问题。3

明地体现了管路合一的特点。初学者应充分注意这一特点。一般来说，学习电路结构不是目的，目的是掌握电路功能。2数字电路的特点

2.1数字电路中只处理二进制中的0和1两种信号，0表示信号无，1表示信

电子电路中的元器件特别是三极管只工作号有。从电路硬件这一角度上讲，

在有信号和无信号两种状态，也就是数字电路中的三极管多伴工作在开关状态，不像模拟电路中的三极管工作在放大状态。

2.2数字电路中，用三极管的饱和状态与截止状态分别对应于数字信号中

可用三极管截止时输出的高电平表示数字信号的1状态，而用三的0和1，

极管饱和导通输出的低电平表示数字信号中的0状态。三极管的这一工作状态与模拟电路是完全不同的，在进行数字电路识图时电路分析方法就不能与

模拟电路中三极管放大状态的分析方法相同。

2.3由于数字信号只有1和0两种，那么对数字电路的工作要求就是能够可靠地区别信号为0和信号为1两种状态，因此对数字电路的精度要求不高，这适合于对数字电路进行集成化，加上对数字信号的处理和运算都是相当复杂的过程，所以数字电路中都是采用集成电路，且许多是大规模集成电路，这一点又使数字电路工作的分析增加了一份神秘的色彩。

2.4数字电路是实现逻辑功能和进行各种数字运算的电路。数字信号在时

无（或信号的间和数值上是不连续的，所以它在电路各只能表现为信号的有、

高、低电平）两种状态。数字电路中用二进制数0和1来代表低电平和高电平两种状态，数字信号便可用0和1组成的代码序列来表示。因此，学习数字电路首先要了解有关二进制数知识，否则对数字电路的分析将寸步难行。3数字电路的应用

21世纪是信息化时代，信息化时代又被称为数字时代，数字地球、数字化生存等概念已经被人们耳熟能详，今天的人们已经越来越多的与数字联系

QQ 号、信用卡密码等无不打在一起，从个人的身份证号，手机号到IP 地址、

上数字的烙印，数字已经不完全是1、2、3了，他已经用数字标记和管理的社

今后，我们的生活可能就是用数字代码来管理的，复杂的信息资料将是用会。

类似的1110011001这样的简单数字代替，所有这一切的基础就是我们的各

生活、学习资料都必须转化一系列的数字，承担这一任务的就是以数类生产、

分析和处理系统。字电路为基础的数据采集、

参考文献

[1]刘增，李超. 关于高职学习数字电路课程的思路和方法[Z].

人民邮电出版社，2006，5. [2]于建华. 电工电子技术基础[M].北京：

浅析变电站综合自动化系统

燕乐超

（中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司，黑龙江哈尔滨154854）

摘要：在此简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势，提出了变电站综合自动化基本概念，并对系统结构、通讯方式和能实现

的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析。

关键词：变电站综合；自动化系统；结构；功能1概述

可靠稳定运行水平，降低运变电站综合自动化是一项提高变电站安全、

行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。2系统结构

2.1分布式系统结构。按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。局部故障不影响其他模块正常运行。

2.2集中式系统结构。集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。2.3分层分布式结构。按变电站的控制层次和对象设置全站控制级--变电

）的二层式分布控站层(站级测控单元) 和就地单元控制级--间隔层(间隔单元

即变电站层、通信层和间隔层。制系统结构。也可分为三层，

3变电站自动化系统应能实现的功能3.1微机保护。是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。3.2数据采集及处理功能。

3.2.1状态量采集。状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头

事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信信号及变电站一次设备告警信号、

号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。3.2.2模拟量采集。常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值。馈线电流，电压和有功、无功功率值。3.2.3控制和操作功能。操作人员可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。

3.2.4系统的自诊断功能。系统内各插件应具有自诊断功能，并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。

3.2.5数据处理和记录。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据。

结语：通过以上分析，可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化，提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的

二次系统的效能和可靠性，对保证电网促进作用，它将能大大加强电网一次、

它安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善，

的优越性必将进一步体现出来。

参考文献

[1]杨奇逊. 变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系统自动化，1995，19（10）.

贺仁睦. 变电站综合自动化监控主站的系统资源平衡[J].电网技术，[2]王海猷，

1999，23（3）.

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