一文读懂模拟电路和数字电路之间的区别和联系

模拟电路概述

模拟电路是指用来对模拟信号(指连续变化的电信号)进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。它是电子电路的基础,主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。无论是学习硬件设计,还是其中的高速PCB设计,模拟电路都是大家需要掌握的必备知识。

模电本身是一个非常复杂的学科,而模电课程只是其中最基础的东西。模拟电路(Analog Circuit)的含义是处理模拟信号的电子电路。自然界中绝大多数信号都是模拟信号,它们有连续的幅度值,比如说话时的声音信号。
在这里插入图片描述
模拟电路可以对这样的信号直接处理(当然需要先转换成电信号),比如功放能放大声音信号,广播电台能将模拟的声音信号、图像信号进行发送。甚至可以认为,所有电路的基础都是模拟电路(即使是数字电路,其底层原理也是基于模拟电路的)。其重要性不言而喻。由于数字电路、可编程器件的迅速发展,体现了很多优越特性。很多电子设备都慢慢数字化,但始终还是离不开模拟电路。

目前模拟电路中最重要的器件,则非半导体器件莫属。最基本和常用的半导体器件有二极管、三极管、场效应管和运算放大器。二极管的作用很多,如普通二极管可用于整流,发光二极管可用于指示灯和照明,稳压管可进行稳压,变容二极管可用来进行信号调制等。模电课程中,涉及到二极管的部分相对比较简单,而场效应管的很多特性类似三极管,所以常以三极管或运放为主体进行讲解。
模拟电路与数字电路的区别

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。具体地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。
在这里插入图片描述
▶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。

在我们实际电路设计中,往往需要把模拟电路和数字电路结合起来,既有模拟信号又有数字信号如下图:

在这里插入图片描述

发布了97 篇原创文章 · 获赞 200 · 访问量 8万+

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_44212493/article/details/104406790
今日推荐