一文帶你了解數(shù)字電路和模擬電路的區(qū)別

今天我們來(lái)了解一下集成電路中數(shù)字電路和模擬電路的區(qū)別。

什么是數(shù)字電路？

用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱(chēng)為數(shù)字電路?，F(xiàn)代的數(shù)字電路由半導(dǎo)體工藝制成的若干數(shù)字集成器件構(gòu)造而成。邏輯門(mén)是數(shù)字邏輯電路的基本單元。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)二進(jìn)值數(shù)據(jù)的數(shù)字電路。

數(shù)字電路的特點(diǎn)

電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。數(shù)字電路只要能區(qū)分高電平和低電平即可， 對(duì)元件的精度要求不高，因此有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路集成化。

數(shù)字信號(hào)在傳遞時(shí)采用高、低電平兩個(gè)值，因此數(shù)字電路抗干擾能力強(qiáng)，不易受外界干擾。

數(shù)字電路不僅能完成數(shù)值運(yùn)算，還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算和判斷，因此數(shù)字電路又稱(chēng)為數(shù)字邏輯電路。

數(shù)字電路中元件處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，功耗較少。

由于數(shù)字電路具有以上特點(diǎn)，故發(fā)展十分迅速，在計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、數(shù)字儀器及家用電器等技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

什么是模擬電路？

模擬電路是處理模擬信號(hào)的電路；數(shù)字電路是處理數(shù)字信號(hào)的電路。模擬信號(hào)是關(guān)于時(shí)間的函數(shù)，是一個(gè)連續(xù)變化的量。數(shù)字信號(hào)則是離散的量。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：要想從遠(yuǎn)方傳過(guò)來(lái)一段由小變大的聲音，用調(diào)幅、模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸（相應(yīng)的應(yīng)采用模擬電路），那么在傳輸過(guò)程中的信號(hào)的幅度就會(huì)越來(lái)越大，因?yàn)樗窃谟秒娦盘?hào)的幅度特性來(lái)模擬聲音的強(qiáng)弱特性。

但是如果采用數(shù)字信號(hào)傳輸，就要采用一種編碼，每一級(jí)聲音大小對(duì)應(yīng)一種編碼，在聲音輸入端，每采一次樣，就將對(duì)應(yīng)的編碼傳輸出去。

可見(jiàn)無(wú)論把聲音分多少級(jí)，無(wú)論采樣頻率有多高，對(duì)于原始的聲音來(lái)說(shuō)，這種方式還是存在損失。

不過(guò)，這種損失可以通過(guò)加高樣頻率來(lái)彌補(bǔ)，理論上采樣頻率大于原始信號(hào)的頻率的兩倍就可以完全還原了。

模擬電路和數(shù)字電路的區(qū)別

數(shù)字集成電路：主要是針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的模塊。如；計(jì)算機(jī)里的 2 進(jìn)制、8 進(jìn)制、10 進(jìn)制、16 進(jìn)制的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的集成模塊。數(shù)字集成電路的運(yùn)行以開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)算，它的精度高，適合復(fù)雜的計(jì)算。

模擬集成電路：主要是針對(duì)模擬信號(hào)處理的模塊。如；話(huà)筒里的聲音信號(hào)，電視信號(hào)、溫度采集的模擬信號(hào)和其它模擬量的信號(hào)處理的集成模塊。模擬集成電路工作在晶體管的三角放大區(qū)。

1. 電路處理的是連續(xù)變化的模擬量電信號(hào)（即其幅值可以是任何值）。

2. 信號(hào)的頻范圍往往從直流一直可以延伸到高頻段。

3. 模擬集成電路中的元器件種類(lèi)多，除了數(shù)字集成電路中大量采用的 NPN 管及電阻外，還采用了 PNP 管，場(chǎng)效應(yīng)晶體管，高精度電阻等。

4. 除了應(yīng)用于低電壓電器中的電路外，大多數(shù)模擬集成電路的電源電壓較高，輸出級(jí)模擬集成電路的電源電壓可達(dá)幾十伏以上。

5. 具有內(nèi)繁外簡(jiǎn)的電路形式。充分發(fā)揮了集成電路的工藝特點(diǎn)和便于應(yīng)用的特點(diǎn)

另外,數(shù)字電路和模擬電路的區(qū)別還有：

1. 在一個(gè)周期內(nèi)模擬電路的電流和電壓是持續(xù)不變的，而數(shù)字電路中它的電流和電壓是脈動(dòng)變化的。

2. 模擬電路和數(shù)字電路兩者雖然同樣是信號(hào)變化的載體，但模擬電路對(duì)信號(hào)的放大和削減是通過(guò)元器件的放大特性（如三極管）來(lái)實(shí)現(xiàn)操作的，而數(shù)字電路是對(duì)信號(hào)的傳輸是通過(guò)開(kāi)關(guān)特性（如三極管）來(lái)實(shí)現(xiàn)操作的。

3. 在模擬電路中，電壓，電流頻率，周期的變化是互相制約的，而數(shù)字電路中電路中電壓電流頻率周期的變化是離散的。

4. 模擬電路可以在大電流高電壓下工作，而數(shù)字電路只是在小電壓、小電流、低功耗下工作，完成或產(chǎn)生穩(wěn)定的控制信號(hào)。

5. 摸擬電路為數(shù)字電路供給電源。而數(shù)字電路是通過(guò)它特有的邏輯運(yùn)算來(lái)完成整個(gè)電路的操作過(guò)程。

審核編輯黃昊宇