Manufacturing Technology

数字电路和模拟电路的区别

数字电路和模拟电路的区别在于：

数字电路是处理数字信号的电路；模拟电路是处理模拟信号的电路。模拟电路是关于时间的函数，是一个连续变化的量，数字电路则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子元器件，PCB线路板为载体的，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。

模拟电路的特点是函数的取值为无限多个，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）。初级模拟电路主要解决两个大的方面：放大、信号源。模拟信号具有连续性。

数字电路的特点是同时具有算术运算和逻辑运算功能，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。集成度高，功能实现容易。

数字电路的特点：

电路结构简单，稳定可靠。数字电路只要能区分高电平和低电平即可，对元件的精度要求不高，因此有利于实现数字电路集成化。
数字信号在传递时采用高、低电平两个值，因此数字电路抗干扰能力强，不易受外界干扰。
数字电路不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断，因此数字电路又称为数字逻辑电路。
数字电路中元件处于开关状态，功耗较少。
由于数字电路具有以上特点，故发展十分迅速，在计算机、数字通信、数字仪器及家用电器等技术领域中得到广泛的应用。

什么是模拟电路：

模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础，它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等；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。

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。

另外,数字电路和模拟电路的区别还有：

1.在一个周期内模拟电路的电流和电压是持续不变的，而数字电路中它的电流和电压是脉动变化的。

2.模拟电路和数字电路两者虽然同样是信号变化的载体，但模拟电路对信号的放大和削减是通过元器件的放大特性（如三极管）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（如三极管）来实现操作的。

3.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。

4.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、低功耗下工作，完成或产生稳定的控制信号。

5.摸拟电路为数字电路供给电源。而数字电路是通过它特有的逻辑运算来完成整个电路的操作过程。

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。

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。