什么是数字电路和模拟电路?

 2023-08-01 01:06:43 西瓜影视

要搞清数字电路模拟电路,首先要搞清什么是数字信号什么是模拟信号。 随处可见的自然信号都是模拟信号,模拟信号在时间上和取值上都是连续的,画出来就是一条连续的曲线,可以完全地“模拟”自然信号。 数字信号在时间上和取值上都是不连续的。数字信号存在“采样”,数字信号的值只能在采样点变化。数字信号存在“量化”,数字信号的值只能取到一些不连续的固定值,比如只能取0,1,2,3,不能取到中间的1.1,1.2,1.428571……数字电路中使用的数字信号一般只能取0和1。 然后就简单了,使用、处理模拟信号的电路,就是模拟电路;使用、处理数字信号的电路,就是数字电路。同时处理模拟和数字信号的电路(比如数模转换器、数控振荡器),被称为数模混合电路,但是要强行二分归类的话一般归入模拟电路。 至于用什么原件搭的并不是重点。MOSFET、BJT 甚至真空电子管,都是既可以搭数字电路,又可以搭模拟电路。集成电路里更是把模拟电路和数字电路集成在同一块芯片上,它们使用的原件基本是一样的。常见的电路里一般绝大多数都是数字电路,因为大规模数字电路设计起来比大规模模拟电路容易太多太多了,所以模拟电路计算机很早就被淘汰了。现在的模拟电路一般集中在输入输出和电源模块上,比如无线/有线收发机、时钟生成电路、带隙基准源等。而运算电路基本全部由数字电路完成。

模拟电路就是,去菜市场买半斤猪肉,小贩一切一称就卖给你了;数字电路就是,小贩说对不起我们只有1斤这种规格的卖,你要么不买要么买1斤。(量化) 模拟电路就是,你钱包有RMB,猪肉也是按照RMB标价的;数字电路就是,你钱包里只有一些大大小小的金块,小贩说对不起,我们不收金块,你得去找地方换。(模数转换)。 模拟电路就是,你要把半斤猪肉带回家,一路上漫天都飞着苍蝇,这些苍蝇要么来从你的猪肉上啃下来一小块,要么还给你送来一小块粘在上面,回家一看,半斤猪肉要么变成了六两要么变成了四辆;数字电路就是,你要把被迫买的1斤猪肉带回家,同时你也学会了小贩的风格,跟苍蝇说,你要么把整块猪肉都拿走,要么拿整块猪肉来,苍蝇照做了,但是苍蝇体力有限,回家发现买的1斤猪肉没多也没少。(数字信号抗扰性高)。 模拟电路就是,你想把猪肉做成腊肉放起来,于是用盐腌上,往罐子里一放就搞定了;数字电路就是,你发现居然还要用加法器来加盐,然后要用存储器来放腌肉,同时你发现同样是加盐,你可以选择带不带进位,同样是存储,你可以选择永久存储或者睡一觉醒来腌肉就不见了的存储方法,于是你脑洞很大的开发了很多种腌肉的方法。(模拟信号和数字信号处理器件不同,数字信号处理更灵活多变)。

世界原本都是模拟的,所以数字电路本质上也是解决模拟的问题的。现在要解决同一个问题,把一张纸对折,有两种方法。模拟的做法是,拿着两条边对齐,再压平;观察是否对齐来调整折痕位置,这是模拟电路中常用的反馈。 数字的做法是,量出长度,算出这个数除以2的商,找到位置折一下。模拟的做法不需要尺一类复杂的工具(不需要AD/DA),但是能完成的操作有限,精度与你看对齐看得准不准有关。 数字的做法需要工具更多,能完成更多想要的操作,操作精度和尺的精度和除法计算精度有关。量出长度后还可以把这个数记在笔记本里以后用。至于具体实现的差异其实也不大。 用尺量到的十进制数字,读尺的读数、笔算除法都是从高到低一位一位做的,每一位数字可能有0~9十种情况;在数字电路中用二进制,每一位就只有0和1两种情况;而模拟电路需要考虑工作范围内所有值。 你考虑是只考虑两个值,电路实际还是会处理所有值。一个数字非门也可以当一个模拟反相放大器用,不过两者性能评价标准不一样,要设计高质量的电路还是要考虑到底是用来做非门和反相放大器的。

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