模拟电路与数字电路区分及实用知识

文/范舒颜

在现有电力系统领域，应用较大的电路系统主要模拟电路及数字电路。结合现有电子电路发展方向而言，数字电路替代模拟电路是必然趋势。而根据现有应用情况统计，模拟电路与数字电路的应用比例为1:5；而相反，模拟电路故障发生率与数字电路的故障发生率比值为5:1。对于此，分析模拟电路与数字电路的区别，并对其技术知识进行分析掌握，可对正确应用以上两种电路及确保其运行安全并减少故障率具有积极意义。

1 关于模拟电路与数字电路的特点及分析

1.1 模拟电路的特点及分析

关于模拟电路，即用来对模拟信号进行传输、变换、处理及放大、测量等工作的电路，该类电路属于电子电路的基础，其主要有放大电路、信号运算及处理电路、振荡电路等组成。而对于数字电路而言，其主要是采用数字信号完成对数字量进行算术运算及逻辑运算的电路。根据目前情况，数字电路已占有现有电子电路的绝大部分。但从实际应用来讲，近些年，随着模拟信号传输与处理技术的发展，提高了模拟电路的功能，进而也带动了模拟电路的应用。如现有工业生产所用的调频收音机、功率放大器等，均属于模拟电路应用的实例。结合以上说明，对于模拟电路而言，特点主要有以下几个：

（1）函数取值无限多，且当图像信息变化后，其信号波形也会发生相应的改变，即模拟信号待传播信息包含在波形之中。

（2）模拟型号具有连续性。具体波形图如图1所述。

1.2 数字电路及其特点分析

对数字电路来讲，其兼并算术运算及逻辑处理能力，且相对于模拟电路而言，其稳定性强、逻辑计算能力强等特点，可以用于现有智能控制领域，可满足现有工业生产对设备自动化控制额要求。

具体来讲：

（1）数字电路具有算术运算及逻辑运算两种功能；即数字电路主要以二进制逻辑代数为数学基础，采取二进制数字信号实施算术就逻辑运算，进而表现出较强的适应性及应用范围广等特点。

（2）系统简单可靠；如由于采用以二进制为基础进行数字逻辑电路，运行可靠性强，且温度及工艺偏差等因素对其的运行影响相对模拟电路要小。

（3）具有较高的集成性及体积小。相对于模拟电路，在现有工业应用中，数字电路替代模拟电路将是一种趋势，也是技术发展需要。

2 模拟电路与数字电路的区别与联系讨论

2.1 模拟电路与数字电路的区别及讨论

从信号处理上讲，对于模拟电路而言，其主要处理模拟信号，而数字电路，其主要处理数字信号。即模拟电路是关于时间的函数，其属于连续变量，而数字电路所处理的数字信号则为离散性的。具体来讲，模拟电路所处理的模拟信号不随时间域、值域的变化而变化，其信号均是连续的，如语音信号等。而对于数字信号而言，其信号是不断变化的，信号处理包括了采样、量化及编码等程序。举例来讲，如语音信号，可通过调幅使信号的幅度越来越大，即可以通过电信号的幅度模拟语音的强弱。而对于数字电路而言，其信号传输采用编码的形式进行，即每一种声音大小将对应一种编码，无论采样频率高低，其信号传输需通过高采样频率弥补才可与原始频率一致。一般情况下，电路会受到器件及材料等物理因素限制导致扰动发生，形成噪声。如果是外部原因所造成的扰动就称之为干扰，干扰是存在规律性的，能够有效减少甚至消除。

2.2 模拟电路与数字电路的联系及讨论

对于模拟电路而言，结合现有应用情况，其主要为数字电路供给电源并完成执行机构的执行。如在模拟电路及数字电路中，对模拟信号所执行的如放大、滤波及限副等，也可对数字信号进行操作。同时，从数字电路工作原理而言，其电学原理与模拟电路基本一致，但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。而此外，从功能应用角度来看，模拟电路与数字电路都能为集成电路板提供隔离稳压电源与稳压器电路功能，它们通过串联形式存在于负载检测电阻的两端，且两端基准电压源都在100m以上。另外，从现有集成电路构成上讲，集成电路板包括模拟电路与数字电路两部分构成，而同时，为保障其功能及应用效果，集成电路在包含以上两部分的同时，还包括了专门技术控制单元与MOS栅极电荷泵，它能够实现过流检测功能、自动复位电路功能，对设备的故障状态指示与输入控制单元进行分析，在一些电源总线电路断路器、电源短路保护器以及过热保护器等电气元件及电路控制中具有积极的应用价值。

图1：模拟电路信号传播波形图

3 结束语

综合以上分析，电子信息技术是未来的发展方向，而数字电路与模拟电路的应用将对电子信息技术的发展提供基本保证。而由于数字电路的优越性及可靠性，在现有电路控制中具有积极优势，但该技术在功能及技术上也存在一定局限性。对于此，为确保工业生产自动化发展，进行电路设计时应灵活应用数字电路及模拟电路，以使其完美融合，以实现对电器设备的有效控制及保证其运行可靠目的。