類比電子和數位電子的區別

類比電子和數位電子的區別:

數位電路是處理邏輯電平訊號的電路，它是用數位訊號完成對數位量進行算術運算和邏輯運算的電路。從整體來看，數位電路分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。

數位電路是模擬電路的基礎上發展起來的，數位電路是以類比電路為基礎的它們的基礎就是電流和電壓，但它們有著本質上的差異。

在一個週期內模擬電路的電流和電壓是持續不變的，而數位電路中它的電流和電壓是脈動變化的。

類比電路和數位電路它們同樣是訊號變化的載體，類比電路在電路中對訊號的放大和削減是透過元件元件的放大特性來實現操作的，而數位電路是對訊號的傳輸是透過開關特性來實現操作的。

在類比電路中，電壓、電流、頻率，週期的變化是互相制約的，而數位電路中電路中電壓、電流、頻率、週期的變化是離散的。

類比電路可以在大電流高電壓下工作，而數位電路只是在小電壓，小電流底功耗下工作，完成或產生穩定的控制訊號。

摸擬電路是為數位電路供給電源而又完成執行機構的執行。

在類比電路和數位電路中，訊號的表達方式不同。對類比訊號能夠執行的操作，例如放大、濾波、限幅等，都可以對數位訊號進行操作。事實上，所有的數位電路從根本上來說都是類比電路，其基本電學原理，都與類比電路相同。互補金屬氧化物半導體就是由兩個模擬的金屬氧化物場效管構成的，其對稱、互補的結構，使它恰好能處理高低數位邏輯電平。不過，數位電路的設計目標是用來處理數位訊號，如果強行引入任意類比訊號而不進行額外處理，則可能造成量化雜訊。

電子學發展史上第一個被發明出來並且大規模生產的裝置是模擬的。後來，隨著微電子學的發展，數位技術的成本大大降低，加上電腦對於數位訊號的要求，使得數位式的方法在人機互動等領域具有可行性和較高的性價比。

在類比電路中，由於訊號幾乎完全將真實訊號按比例表現為電壓或電流的形式，造成類比電路對於雜訊的影響比數位電路更加敏感，訊號的微小偏差都會表現為相當顯著，造成資訊損失。作為對比，數位電路只取決於高低電平，如果要造成訊息傳遞的錯誤，那麼訊號的偏差必須至少達到高電平的一半左右（具體的大小根據不同的電路規格有所不同）。因此，對資訊進行量化的數位電路對於雜訊的抵禦能力比類比電路更強，只要偏差不大於某一規定值，資訊就不會損失。在數位電路中，雜訊在各個邏輯閘的地方都可以消減。

有若干個因素會影響訊號的精度，其中最主要的是原始訊號中的雜訊以及訊號處理過程中混入的雜訊。類比訊號的分辨率受到裝置物理層面限度（例如散粒雜訊）的限制。在數位電子中，可以採用增加訊號的位數（例如8位元解析度的類比數位轉換器能夠將其量程分為8段，其中每一段作為最小分度進行轉換）來提高數位訊號的分辨率，轉換位數是類比數位轉換器的關鍵參數。類比數位轉換器將類比訊號轉換為數位訊號，這樣原始訊號就可以用二進位數來表示，方便數位電路處理。使用到這種轉換器的應用產品包括數位式的溫度計以及錄音機等資料擷取設備。相反的，數位類比轉換器則被用來將數位訊號還原為類比訊號，它可以讀入一系列二進位訊號，經過轉換後以電壓值等形式的類比訊號輸出。數位類比轉換器在許多運算放大器增益控制系統中較為常見。

類比電路的設計通常比數位電路更為困難，對設計人員的水平要求更高。這也是數位電路系統比類比電路系統更普及的原因之一。類比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於數位電路。然而，數位式電子設備要在真實物理世界中得到應用，就必須具有一個模擬的接口，因為自然界的大多數實際信號是模擬的。例如，所有數位式收音機的訊號接收器，都具有一個類比的預放大器來進行訊號接收的第一步操作。

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