模擬電路與數字電路有什麼區別?

晨惜緣


模擬電路與數字電路有什麼區別?

模擬電路和數字電路都是令人頭痛的事,也是學習電子電路過程中的兩大攔路虎,難、才是挑戰的動力。科學技術發展迅猛,電子電路自身功能不斷"升級",應用領域隨之拓寬,跟現在人們日常密切度也不斷拉近。以電子電路功能分類,可分模電與數電兩大類,這兩大類是有區別的。


模擬電路與數字電路的區別

模擬電路跟數字電路的區別之一就是信號變化特點的差異。模擬電路中的模擬信號大小跟隨著時間連續變化。數字電路中的數字信號隨時間變化不連續,是離散時間信號序列(或脈衝序列)存在中間斷點。對模擬電路而言,更加註重的是電壓、電流的具體值,對數字電路而言,更加註重的是電平高低。


模擬電路和數字電路的區別之二就是信號處理手段的差異。模擬電路對信號的處理主要以場效應管放大特性來實現,其中也包括電阻、電容、二極管、雙極型晶體管等電子元器件。最後還是靠一定數學模型組成的網絡實現。像熟悉的模擬信號處理方式,如測量電橋、信號放大和濾波、調製解調、信號變換及A/D變換等手段。數字電路對信號處理主要以場效應管的開關特性來實現,通過場效應管構成基本的與或非門電路、觸發器、算術邏輯單元等用來完成複雜的算術運算和邏輯操作。


模擬電路和數字電路的區別之三就是抗干擾能力的差異。通過模擬電路和數字電路對信號處理方式可看出,對信號進行量化的數字電路比模擬電路的信號抗干擾能力強、抵禦噪音能力強、而且信號精度高。模擬電路抵禦噪音能力弱,原因是模擬電路中信號幾乎是以真實信號按照一定比例換成電壓、電流的形式,從而模擬電路對噪音的敏感度強於數字電路。模擬電路中的模擬信號通過數次改變和長距離傳輸,信號波形會發生變化,從而會使信號損失,因此模擬電路的抗干擾能力是弱於數字電路的。


模擬電路跟數字電路顯著區別較多,清楚的認識瞭解對電子電路的學習幫助還是有的。隨著科技的不斷進步,電子電路的發展歷程從模擬電路過到數字電路,但是不能就說數字電路完全可以取代數字電路。因為它們都有自己的優點缺點,所以做到的是取兩者之長,避兩者之短,做到完美結合。


工業自動化小白


比如加法:2 + 3 = 5,

模擬電路怎麼算這個加法呢?

一種實現方式是,通過運放實現的求和電路(下圖),將輸入的2V和3V加起來,然後Vo輸出一個5V。

由於電壓輸出不可能完美地達到5V,因此模擬系統的精度和抗干擾性都比較差。


數字電路怎麼算這個加法呢?

首先,十進制的2表示成二進制是10,十進制的3表示成二進制是11。

假如,我們將電路的邏輯規定為:1.8V至5V表示“1”,我們稱之為高電平,0V至1.8V表示“0”,稱之為低電平。(具體高低電平的電壓根據電路電源決定)

所以,2在數字電路中就是(5V,0V),3在電路中就是(5V,5V)。

我們再設計一個“邏輯處理電路”,對這些5V和0V進行處理,得到:

10 + 11 = 101

101就是十進制的5,這樣,就可以得到我們想要的計算結果。

這個邏輯處理電路就叫做“加法器”,它就是一個組合邏輯數字電路,如下圖。

總結

數字電路和模擬電路的主要區別是,模擬電路直接用電壓或電流進行計算或處理,而數字電路是用電壓表示“0”和“1”,然後用零和一來表示數字並進行運算。


王珂


模擬電路與數字電路有什麼區別?

兩者信號區別

簡單地說:模擬電路的信號是一個關於時間函數連續的量,能夠在任意時刻表現出任意數值的信號;數字電路的信號是一個關於時間函數離散的量,是斷續信號,用二進制1表示正電壓,二進制0表示負電壓,所以在任意時刻表現出的不是1就是0。像音頻這些聲音信號都是模擬信號,而數字信號一般出現在控制類芯片引腳輸出,比如PWM IC輸出方波調節電壓,單片機通過控制引腳的電平高低來控制相關回路。

模擬信號波形圖:(零是起源寫)

數字信號波形圖:

舉例分析

要想從遠方傳過來一段由小變大的聲音,用調幅、模擬信號進行傳輸(相應的應採用模擬電路),那麼在傳輸過程中的信號的幅度就會越來越大,因為它是在用電信號的幅度特性來模擬聲音的強弱特性。

  但是如果採用數字信號傳輸,就要採用一種編碼,每一級聲音大小對應一種編碼,在聲音輸入端,每採一次樣,就將對應的編碼傳輸出去。可見無論把聲音分多少級,無論採樣頻率有多高,對於原始的聲音來說,這種方式還是存在損失。不過,這種損失可以通過加高採樣頻率來彌補,理論上採樣頻率大於原始信號的頻率的兩倍就可以完全還原了。


風過留聲HJY


簡單地說,一個是連續信號,一個是通斷信號。

比如交流電,就是模擬信號。


模擬信號是一個連續的量,每時每刻都對應有一個數值。

而數字信號,是一系列斷續的信號。

數字信號有高、低電平,可以用1和0來表示,0代表低電平,1代表高電平。

因為數字信號實際只有兩個量,所以, 數字信號更精準,也更容易控制。

電腦裡面的聲卡,顯卡,CPU,內存等,都是數字電路,傳輸的都是數字信號。數字電路已經是當今科技的主流。



當數字信號用斷續電壓或者光脈衝來傳輸時,一般採用雙絞線、電纜或者光纖介質,把信號兩端連接起來,數字信號就可以從一個節點傳送到另一個節點了。

超大規模數字集成電路的生產,是一個國家科技實力的象徵。


王俊傑猛


所謂模擬信號和數字信號的差異在於表示信息的取值數,用正弦波的相位表示信息0和180°分別表0和1,那麼雖然看上去是連續的,但其實是數字信號。比如幅值不定的方波,用幅值表示信息,那麼看上去上離散的,其實不是數字信號。這是通訊上的解釋,不喜勿噴。


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