一、模拟电路与数字电路的定义及特点:
模拟电路(电子电路)
模拟信号
处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。
其主要特点是:
1、函数的取值为无限多个;
2、当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。
3.初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。
4、模拟信号具有连续性。
数字电路(进行算术运算和逻辑运算的电路)
数字信号
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。
其主要特点是:
1、同时具有算术运算和逻辑运算功能
数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。
2、实现简单,系统可靠
以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。
3、集成度高,功能实现容易
集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。
二、模拟电路与数字电路之间的区别
模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。
模拟信号是关于时间的函数,是一个连续变化的量,数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数字信号则相反,是变化的,数字信号的处理包括信号的采样,信号的量化,信号的编码。
举个简单的例子:要想从远方传过来一段由小变大的声音,用调幅、模拟信号进行传输(相应的应采用模拟电路),那么在传输过程中的信号的幅度就会越来越大,因为它是在用电信号的幅度特性来模拟声音的强弱特性。
但是如果采用数字信号传输,就要采用一种编码,每一级声音大小对应一种编码,在声音输入端,每采一次样,就将对应的编码传输出去。可见无论把声音分多少级,无论采样频率有多高,对于原始的声音来说,这种方式还是存在损失。不过,这种损失可以通过加高采样频率来弥补,理论上采样频率大于原始信号的频率的两倍就可以完全还原了。
数字电路的电平都是符合标准的,模拟电路就没有这样的要求了。
三、模拟电路和数字电路之间的联系
摸拟电路是为数字电路供给电源而又完成执行机构的执行。
在模拟电路和数字电路中,信号的表达方式不同。对模拟信号能够执行的操作,例如放大、滤波、限幅等,都可以对数字信号进行操作。事实上,所有的数字电路从根本上来说都是模拟电路,其基本电学原理,都与模拟电路相同。互补金属氧化物半导体就是由两个模拟的金属氧化物场效应管构成的,其对称、互补的结构,使它恰好能处理高低数字逻辑电平。不过,数字电路的设计目标是用来处理数字信号,如果强行引入任意模拟信号而不进行额外处理,则可能造成量化噪声。
在一组离散的时间下表示信号数值的函数称为离散时间信号。因为最常遇到的离散时间信号是模拟信号在时间上以均匀(有时也以非均匀)间隔的采样。而“离散时间”与“数字”也经常用来说明同一信号。离散时间信号的一些理论也适用于数字信号。
四、如何实现模拟和数字电路的功能
模拟电路和数字电路它们同样是信号变化的载体,模拟电路在电路中对信号的放大和削减是通过元器件的放大特性来实现操作的,而数字电路是对信号的传输是通过开关特性来实现操作的。
在模拟电路中,电压、电流、频率,周期的变化是互相制约的,而数字电路中电路中电压、电流、频率、周期的变化是离散的。
模拟电路可以在大电流高电压下工作,而数字电路只是在小电压,小电流底功耗下工作,完成或产生稳定的控制信号。
五、应用
模拟电路几乎覆盖整个电子领域,任何一个电子线路的功能实现都会涉及到模拟电路。
数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。
模拟电路的设计通常比数字电路更为困难,对设计人员的水平要求更高。这也是数字电路系统比模拟电路系统更加普及的原因之一。模拟电路通常需要更多的手工运算,其设计过程的自动化程度低于数字电路。
本回答被网友采纳1.数字信号是一些离散的信号,数字信号通常使用1和0表示。
2.模拟信号是一些连续的信号,用简单的0和1不能够表达清晰。
3.数字信号,我们举个例子,单片机的IO口输出电平,要么是高电平,要么是低电平,这就是典型的数字信号。
4.模拟电路,我们举个例子,电池的电压,随着电池的使用,电压会越来越低,这个就是典型的模拟值。
5.由于模拟信号比较离散,需要经过处理才可以得到规律,所以目前电路中较复杂的模拟部分很大程度上都已经经过转换成数字信号,便于单片机的处理。
6.数字和模拟是电子技术中两个重要的部分,需要互相配合才可以设计出良好的电路。
数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示,例如,字长为2位的二进制数可表示4种大小的数字信号,它们是00、01、10和11;若信号的变化范围在-1~1,则这4个二进制数可表示4段数字范围,即[-1, -0.5)、[-0.5, 0)、[0, 0.5)和[0.5, 1]。
本回答被网友采纳不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号,例如用一系列连续变化的电磁波,或电压信号来表示;数字数据则采用数字信号,例如用一系列断续变化的电压脉冲,或光脉冲来表示。
当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路来传输。
当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。
模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用,以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。
模拟在计算机体系中的概念:
模拟:用软件的方法在一台现有的计算机(称为宿主机)上实现另一台计算机(称为虚拟机)的指令系统。
本回答被网友采纳模拟和数字有什么区别?
模拟和数字有构成方面、保密性方面、抗干扰方面的区别:1、构成方面的区别:数字信号采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。模拟信号一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的...
模拟和数字有什么区别
一、信号源工作原理不同 1、数字信号处理的是离散信号,数字信号通常使用1和0表示。2、模拟信号处理的是连续信号,一般采用连续变化的电磁波或采用连续变化的信号电压来表示。二、输出方式不同 1、模拟信号一般通过传统的传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。2、数字信号采用断续变化的电压或光脉冲...
数字和模拟有什么区别?
区别:1、采取的信号不同。数字采用数字信号,例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。模拟一般采用模拟信号,例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表...
模拟信号和数字信号的区别是什么?
1、时间连续性不同:①模拟信号时间上是连续的;②数字信号时间上不是连续的。2、幅度变化不同:①模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。②数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。3、信号传输方式不同:①模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电视信号...
模拟信号和数字信号的区别是什么?
1. 信号源原理不同:模拟信号随信息(如声音、图像等)的变化而变化,而数字信号则是通过抽样、量化、编码等过程形成的。2. 输出方式不同:模拟信号通常通过电话网、有线电视网等传统传输线路进行传输,而数字信号则采用断续变化的电压或光脉冲表示,需要通过双绞线、光纤等介质进行传输。3. 特点与优势...
电视信号的数字信号和模拟信号有什么区别?
1、性质不同:数字信号采用的是数字0和1的方法,而模拟信号是通过波动传播的。当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质。而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,一般通过传统的模拟信号传输线路来传输。2、信号质量不同:模拟信号抗干扰能力弱,电信号在...
模拟量和数字量有什么区别?
一、性质不同 1、模拟量:在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。2、数字量:在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。二、值不同 1、模拟量:模拟量的值是连续变化的量,不会出现跳跃。2、数字量:数字量只有0和1两种值,要么从0变到1,要么从1变到0。三、电子电路不同 1、...
模拟数据与数字数据有何区别与联系?
区别:1、数字数据采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。2、模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话...
模拟和数字有什么不同
1、有效范围上的区别 (1)模态:模态指令在程序段中指定后才有效,直到出现在另一个组中或被其他指令取消为止。(2)非模态:非模态指令仅在出现的程序段中有效,而在其他程序段中无效。2、重写上的区别 (1)模态:可以省略与上一段相同的模态指令。(2)非模态:非模态指令与上一段相同,需要...
数字信号和模拟信号有什么区别?
- 数字信号的时间上不是连续的,其幅度值是离散的,仅在特定的时间点上有定义。2. 幅度变化的区别体现在:- 模拟信号的幅度取值是连续的,理论上可以有无限多的数值。- 数字信号的幅度取值是离散的,只能取有限个数值。3. 信号传输方式的不同:- 模拟信号是通过连续变化的电压或电流来传递信息。- ...