经济发展下数字电子技术的广泛应用

陶文尧

(成都师范学院 四川 成都 610000)

引言

在自然界中，存在着各种各样，变化多端的物理量，科学界对这些物理量展开了不同类型的研究，最终发现，这些物理量尽管千变万化，但最终还是遵循着某一种变化规律的，只要顺着这种变化规律进行深入研究，就能将这些物理量分为两种。其中一种物理量指的是在时间和数值上都作连续变化，这种物理量在生活中很常见，比如电视机和收音机等，它们所接收到的一些视频、音频信号都是随时间变化而变化的，很少会发生剧变，物理学界将其称为模拟量的物理量，而将表达这种物理量的信号叫做模拟信号，而学术界中所说的正弦 波信号指的就是它，也被称为是语音信号。模拟电路指的则是对模拟信号进行传送、和处理的电路。目前，世界上发展速度最快的技术就是科学技术，而科学技术中发展最快的就属数字电子技术，在日常生活中，数字电子技术的应用越来越广泛，笔者在研究了数字电子技术的发展历史以后将其分为两种，一种是模拟电子技术，另一种是数字电子技术，而本文将要研究的就是数字电子技术。数字电子技术的发展一共有几个阶段，第一个阶段是电子管阶段，是在20世纪四十年代；第二个阶段是晶体管阶段，是在20世纪50年代；第三个阶段是小型集成电路阶段，是在20世纪60年代。如今已经进入了第四个阶段，也就是大型集成电路阶段。这些年来，社会不断发展进步，互联网技术越来越发达，这中间离不开数字电子技术的推动作用。互联网时代，经济发展的核心竞争力就是科技发展水平，因此，数字电子技术的发展对我国经济的发展有很大的影响。

一、概念

(一)数字电子技术概述

1.概念

如同前文所述，数字电子技术是一种通过将数字进行逻辑化处理计算与测量以后对信息进行量化的技术，要想充分研究数字电子技术，就必须要了解电子元件电路是如何搭建而成的，还要充分了解电子元件电路在电平高低不同状态时应该如何处理，只有将这两个问题充分解决才能构建出完整、稳定的数字电子技术系统。数字电子技术的发展依赖于模拟电子技术的发展进度，数字电子技术中的数字电路，它的逻辑基本构成部分就由模拟电子电路中的三极管的饱和和截止状态下对应的不同特性组成，大哥三极管等基础性元件越来越多时，数字电路中的逻辑也就越来越复杂，但是无论是多复杂的数字电路，只要顺着逻辑将其细分，就可以发现其本质构成仍然不变，还是由各种逻辑门电路组成。由于现代化集成技术的发展，将分立的数字电路的功能进行模块化组装，这就使得电路逻辑分析难度大大降低，使研究效率大大提升。

在数字电子技术中，数字电路处理的信号是数字信号，也就是0、1、2等这些数字，运用二进制就可以将这些冗杂的数字表示成一连串的序列组合，而这个转化过程就是我们通常所说的二进制语言。这种转换不但不会在精确度上有所降低，还可以广泛应用，不管多么复杂的信息系统中，都可以运用这种二进制语言。逻辑门处理单元作为数字逻辑电路的基本处理单元，它的存储器一般也是以二进制语言进行存储的。

目前，无论是人们的日常生活还是在进行高科技产品研发时，都离不开数字电子技术，随着全球信息化的进程不断加深，各个行业，各个领域中，都要或多或少的应用到数字电子技术，数字电子技术的应用范围会随着时间变化不断扩大，所以，要想更好的促进经济社会的发展，更快的促进我国现代化水平的提升，更高层次的满足我国群众的需求，更进一步的提升我国的科技创新水平，就一定要对数字电子技术的发展进入深入探析，只有充分发挥出数字电子技术的作用，才能满足社会发展的需求，满足时代进步的需求，满足市场变化的需求，满足人们日益增长的精神与物质需求。只有研究出适合数字电子技术发展的方向来，才能使数字电子技术获得历久弥新的发展，只有数字电子技术越来越先进，科技竞争力才会增强，经济实力才会得到提升，经济竞争力才会提高。

2.特点

由于数字电子技术中的电子信号并不是由整齐的信号组成的，而是由一些分散的信号组成的，因此，数字电子技术具有以下几种特点。

第一，抗干扰能力强。首先，因为数字信号是由离散的信号组合而成的，因此数字信号的传输过程中，波形很少，稳定性就会相对增强，受到的干扰也会变少很多，就相当有利于数字信号传输信息，而且在传输过程中，很容易就可以捕捉到精确度很高的信息，抗干扰能力很强。而且由于抗干扰性强，传输过程中安全性也会相对提升。而模拟信号传输就不具备这一优势，模拟信号在传输时，使用的波形多，因此稳定性很弱，不稳定性很强，受到的干扰增多，抗干扰能力弱，不利于传输信息，也很难捕捉到高精度信息，安全性很低。模拟信号在传播时，很难把噪音分离出来，会将大量噪音随着信息一起传输过去，因此具有很强都不稳定性，很严重影响传输质量。

第二，可以进行远距离传输。其次，数字传输还包括远距离的传播，而在进行远距离传播时，数字信号的安全性很强，由于前文所述的原因，数字信号的稳定性强，因此在进行远距离数字传输时安全性也很高。

第三，可以有效消除噪音。在数字信号进行远距离传输时，由于稳定性很强，安全性很高，数字信号在传输过程中可以有效的消除噪音，使传输质量大大提升，尤其是进行远距离传输时，更是可靠。

(二)数字信号概述

概念:

数字信号又称离散信号和脉冲信号。数字信号的变化是不连贯的，断断续续的，表现的是一种时间和数值上的不连续性变化。学术界一般将数字信号分为两种，一种是电位型信号；另一种是脉冲型信号，数字信号在这两种状态之间不断转变。数字信号在表示数字一和零时，如果用的是高低两个电位信号则运用的是电位型表示法，而当数字信号在表示数字一和零时运用的是有无脉冲的方法，则此时运用的就是脉冲型表示法。数字信号的变化都围绕着1进行，增减值都是1的整数倍，只有这样才能具有物理意义。而数字信号就是这种代表数字量的信号，在数字信号中最具有代表性的信号就是方波信号。了解数字信号，是了解数字电路的基础，想要整合好数字电子技术系统，就必须要将数字信号最优化。

(三)数字电路概述

1.概念

数字电路，也就是通常所说的产生、传送和存储数字信号的电路，物理学界将这种电路成为数字电路。数字电路从广义上可以分为两大类，一类为数字；一类为脉冲。按照不同的角度可以将数字电路分为不同的种类。在学术界共有三种角度来区分数字电路。第一种是根据电路结构的不同将其分为立元件和集成两种；第二种则是根据半导体器件的构成不同将其分为单级和双极两种；第三种则是根据记忆功能的不同将其分为组合逻辑和时序逻辑两种。

在物理学界，有一种观点，认为数字信号等同于电信号，而数字电路中的脉冲电路则主要是负责脉冲信号的产生和变换，当电信号出现高电压或低电压两种跳动变化时，当高电压值达到供电电压，低电压达到零时，我们就说这种信号的电路为数字电路。

2.特点

数字电路具有以下几种特点:

第一，能完成逻辑运算。数字电路能完成的运算很多，不只有基础的加减乘除的基本数学运算，还能够完成更高一级的是非逻辑运算，要想建立控制系统，就必须要具备这种逻辑运算能力，因此，学术界中又将数字电路称为数字逻辑电路。

第二，生产成本低，且方便使用。数字电路的代码很简单，只有两个，一个是零，一个是一。这就使得数字电路的生产过程大大简化，没有复杂的代码，工艺复杂性降低，工作效率提升，生产成本随之降低，同时，由于工艺简单，使用起来也很方便，操作简单，一学就会。

第三，稳定性好，抗干扰能力强。因为数字电路的电平信号只有高低两种，十分简单，所以制作半导体时也只会制作两个状态，这就使得数字电路十分稳定，抗干扰能力很强，很难受到外界影响，十分可靠。

第四，保密性强。数字电路中有保密措施，可以对信号进行加密，因此在传输信号时安全性大大加强。

第五，运用范围广。数字电路系统是由集成电路组成的，因此应用范围非常广，很多领域都可以充分应用数字电路。

二、数字电子技术的优势

数字信号相较于模拟信号存在很多优点，主要可以分为三点，第一是稳定性强；第二是使用简单方便；第三是精确度高。笔者会对这三个优势做详细说明。

首先是稳定性强。数字信号的组成为芯片为门电路，相较于模拟信号，数字信号从一开始就将波形进行严格限制，因此传输过程中安全性很高，稳定性很强，抗干扰性很强。

其次是使用简单方便。因为数字信号的组成简单，结构简洁，因此在进行使用和调度时难度很低，很方便，易于操作。

最后是精确度高。模拟信号由于是由连续的信号波构成的，因此稳定性很差，但是数字信号不一样，数字信号抗干扰性很强，这也使得数字信号的误差很小，使得整个数字电子技术系统很稳定，精确度很高。

三、数字电子技术在生活中的应用

数字电子技术在生活中的应用有很多，主要代表性领域有三个，第一个是雷达接收器；第二个是基于USB总线的微波功率测量计，第三是在网络领域的应用。下面笔者就数字电子技术在这些领域中的应用做一个详细说明：

第一是在雷达接收器中的应用。

第二是基于USB总线的微波功率测量计中的应用。

第三是在网络领域的应用。

四、结语

在互联网技术越来越发达的当下，计算机水平得到了飞跃式的提升，技术创新越来越成为新的核心竞争力所在，人们的生活中越来越多的应用到了数字电路模式下的信息处理技术，也正是这项技术，为人们的生活带来了很大的方便与实惠。不同于传统的处理模式，数字电路在提升信息精准度时靠的是转换信号，充分运用电路处理的模式进行处理，不仅能提升工作效率，还能将结果最优化。因此，必须要注重对数字电路的设计，在设计数字电路时，要尤其重视信号反射的完整性问题，因为信号反射是否完整对于整个系统能否顺利运行是至关重要的，只有将信号反射的问题解决好，才能确保系统稳定运行。在实践中应用数字电路时，一般按照数字电路结构可以将其分为两种，一种是分立的，一种是集成的；如果按照半导体可以将数字电路分为两种，一种是单极性；一种是双极性。从研究中，可以得知，数字电路十分稳定，保密性很强，但是一旦把握不好，就可能会使整个系统瘫痪，所以，必须要对数字信号和数字电路进行深入探析，解决数字信号和数字电路中的种种实践问题，使系统能够正常、稳定运行。