對于數電模電這兩門功課,在大學課堂中有的學校先數後模有的先模後數,當然也有的同時開設。其實愛好電子技術的小夥伴們,我給大家的建議是先學習模電再學習數電,所以我更文也是先來更新模電再更新數電的。這是有其中的緣由的,數電重點是對一些元器件的認知理解,而先學習模電能夠更好的對數電的内部結構原理得到了解,這樣學習起數電來就更容易上手了,下面我們來開始今天的學習吧,今天是學習的第一節,預備昨天更的文章内容主要講了,如何學習模電,重點介紹了5個學習方法,大家有興趣的話可以去我主頁看。(浏覽一遍,點贊評論再去,感謝了,要不機器就認定我的文章質量低,很容易被打壓)
模電到底是什麼?模電的定義為,信号在時間和數值上都是連續變化的信号。隻看原理是枯燥無味的,我們通過聽音樂的方式來理解它,聽音樂以前是通過塑料唱片來聽的,這種唱片中記錄的信号随着暢軸的轉動引起唱針的振動而發出不同的聲音。如圖我們把時間設為X軸,數值設置成Y軸,随着時間的變化,Y軸的數值也不斷變化着,而每一個時間點都對應着一個數值,整體形成了一曲線。
數電到底是什麼?
數電其實就是以二進制為表現,0和1是數電的全部數值,圖最為直觀下面請看圖吧。
模拟電路與數字電路之間的區别
模拟電路是處理模拟信号的電路;數字電路是處理數字信号的電路。模拟信号是關于時間的函數,是一個連續變化的量,數字信号則是離散的量。因為所有的電子系統都是要以具體的電子器件,電子線路為載體的,在一個信号處理中,信号的采集,信号的恢複都是模拟信号,隻有中間部分信号的處理是數字處理。具體的說模拟電路主要處理模拟信号,不随時間變化,時間域和值域上均連續的信号,如語音信号。而數字信号則相反,是變化的,數字信号的處理包括信号的采樣,信号的量化,信号的編碼。舉個簡單的例子:要想從遠方傳過來一段由小變大的聲音,用調幅、模拟信号進行傳輸(相應的應采用模拟電路),那麼在傳輸過程中的信号的幅度就會越來越大,因為它是在用電信号的幅度特性來模拟聲音的強弱特性。但是如果采用數字信号傳輸,就要采用一種編碼,每一級聲音大小對應一種編碼,在聲音輸入端,每采一次樣,就将對應的編碼傳輸出去。可見無論把聲音分多少級,無論采樣頻率有多高,對于原始的聲音來說,這種方式還是存在損失。不過,這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補,理論上采樣頻率大于原始信号的頻率的兩倍就可以完全還原了。數字電路的電平都是符合标準的,模拟電路就沒有這樣的要求了。
模拟電路和數字電路之間的聯系
摸拟電路是為數字電路供給電源而又完成執行機構的執行。在模拟電路和數字電路中,信号的表達方式不同。對模拟信号能夠執行的操作,例如放大、濾波、限幅等,都可以對數字信号進行操作。事實上,所有的數字電路從根本上來說都是模拟電路,其基本電學原理,都與模拟電路相同。互補金屬氧化物半導體就是由兩個模拟的金屬氧化物場效應管構成的,其對稱、互補的結構,使它恰好能處理高低數字邏輯電平。不過,數字電路的設計目标是用來處理數字信号,如果強行引入任意模拟信号而不進行額外處理,則可能造成量化噪聲。在一組離散的時間下表示信号數值的函數稱為離散時間信号。因為最常遇到的離散時間信号是模拟信号在時間上以均勻(有時也以非均勻)間隔的采樣。而"離散時間"與"數字"也經常用來說明同一信号。離散時間信号的一些理論也适用于數字信号。
如何實現模拟和數字電路的功能
模拟電路和數字電路它們同樣是信号變化的載體,模拟電路在電路中對信号的放大和削減是通過元器件的放大特性來實現操作的,而數字電路是對信号的傳輸是通過開關特性來實現操作的。在模拟電路中,電壓、電流、頻率,周期的變化是互相制約的,而數字電路中電路中電壓、電流、頻率、周期的變化是離散的。模拟電路可以在大電流高電壓下工作,而數字電路隻是在小電壓,小電流底功耗下工作,完成或産生穩定的控制信号。
應用
模拟電路幾乎覆蓋整個電子領域,任何一個電子線路的功能實現都會涉及到模拟電路。數字電路與數字電子技術廣泛的應用于電視、雷達、通信、電子計算機、自動控制、航天等科學技術領域。模拟電路的設計通常比數字電路更為困難,對設計人員的水平要求更高。這也是數字電路系統比模拟電路系統更加普及的原因之一。模拟電路通常需要更多的手工運算,其設計過程的自動化程度低于數字電路。
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