Leiterplatte Blog - Der Unterschied zwischen analogen und digitalen Schaltungen im Leiterplattendesign

Analoge Schaltungen sind Schaltungssysteme, die mit kontinuierlich variierenden Signalen umgehen, indem kontinuierliche Spannungen oder Ströme manipuliert werden, um Eingangssignale darzustellen und entsprechende Ausgänge zu erzeugen. Digitale Schaltungen sind Schaltungssysteme, die mit diskreten Zuständen umgehen, indem digitale Signale (hohe und niedrige Pegel) manipuliert werden, um Eingangssignale darzustellen und entsprechende Ausgänge zu erzeugen. Analoge Schaltkreise verarbeiten (verstärken oder dämpfen) Signale über die Verstärkungseigenschaften von Bauteilen, während digitale Schaltkreise Signale über kombinatorische Logikschaltungen (Schalteigenschaften) wie Logikgatter und Flipflops verarbeiten.

Analoge und digitale Schaltungen sind zwei wichtige Schaltungssysteme in der Elektronik, die in der modernen Technik eine wichtige Rolle spielen. Digitaler Strom wird aus analoger Elektrizität entwickelt, so dass sie unterschiedlich, aber auch eng miteinander verbunden sind.

Analoge Schaltungen

Unterschied zwischen analogen und digitalen Schaltungen

Analoge Schaltungen sind Schaltungen, die analoge Signale verarbeiten; Digitale Schaltungen sind Schaltungen, die digitale Signale verarbeiten.

Ein analoges Signal ist eine Funktion der Zeit, eine kontinuierlich variierende Größe, während ein digitales Signal eine diskrete Größe ist. Da alle elektronischen Systeme zu bestimmten elektronischen Geräten gehören, sind elektronische Schaltungen als Träger, in einer Signalverarbeitung, Signalerfassung, Signalrückgewinnung analoge Signale, nur der mittlere Teil der Signalverarbeitung ist digitale Verarbeitung. Insbesondere befassen sich analoge Schaltungen hauptsächlich mit analogen Signalen, ändern sich nicht mit der Zeit, Zeitbereich und Wertebereich sind kontinuierliche Signale, wie Sprachsignale. Digitale Signale verändern sich im Gegenteil, digitale Signalverarbeitung einschließlich Signalsampling, Signalquantisierung, Signalcodierung.

Nehmen Sie ein einfaches Beispiel:

Um aus einer Entfernung von einem kleinen zu großen Ton zu kommen, mit Amplitudenmodulation, analoge Signalübertragung (entsprechend sollten analoge Schaltungen verwendet werden), dann wird die Amplitude des Signals mehr und mehr im Übertragungsprozess sein, weil es in den Amplitudencharakteristiken elektrischer Signale ist, den Klang der Eigenschaften der Stärke der Schwachen zu simulieren.

Wenn jedoch die digitale Signalübertragung, sollten wir einen Code verwenden, jede Ebene der Schallgröße entspricht einem Code, in der Schalleingabe, jedes Mal, wenn Sie eine Probe nehmen, wird der entsprechende Code gesendet. Es ist zu sehen, dass unabhängig davon, in wie viele Ebenen der Klang unterteilt ist, egal wie hoch die Abtastfrequenz ist, es immer noch einen Verlust für den Originalklang auf diese Weise gibt. Dieser Verlust kann jedoch durch Erhöhung der Abtastfrequenz kompensiert werden, die theoretisch größer ist als die doppelte Frequenz des ursprünglichen Signals kann vollständig wiederhergestellt werden.

Die Niveaus digitaler Schaltungen sind standardisiert, analoge Schaltungen nicht.

Verbindung zwischen analogen und digitalen Schaltungen

Die analoge Schaltung soll die digitale Schaltung mit Strom versorgen, während die Ausführung des Aktors abgeschlossen wird.

In analogen und digitalen Schaltungen werden Signale unterschiedlich ausgedrückt. Operationen, die auf analogen Signalen durchgeführt werden können, wie Verstärkung, Filterung und Begrenzung, können auf digitalen Signalen durchgeführt werden. Tatsächlich sind alle digitalen Schaltungen grundsätzlich analoge Schaltungen, und ihre grundlegenden elektrischen Prinzipien sind die gleichen wie die analogen Schaltungen. Ein komplementärer Metalloxid-Halbleiter besteht aus zwei analogen Metalloxid-Feldeffektröhren, deren symmetrische, komplementäre Struktur es genau richtig macht, hohe und niedrige digitale Logikpegel zu handhaben. Digitale Schaltungen sind jedoch mit dem Ziel entworfen, zur Verarbeitung digitaler Signale verwendet zu werden, und Quantisierungsrauschen können entstehen, wenn beliebige analoge Signale ohne zusätzliche Verarbeitung eingebracht werden.

Eine Funktion, die den Wert eines Signals zu einer Menge diskreter Zeiten darstellt, wird als diskretes Zeitsignal bezeichnet. Dies liegt daran, dass die am häufigsten auftretenden diskreten Zeitsignale analoge Signale sind, die in gleichmäßigen (und manchmal ungleichmäßigen) Zeitintervallen abgetastet werden. Die Begriffe "diskrete Zeit" und "digital" werden häufig verwendet, um dasselbe Signal zu beschreiben. Einige der Theorien der diskreten Zeitsignale gelten auch für digitale Signale.

Wie man die Funktion von analogen und digitalen Schaltungen realisiert

Analoge Schaltungen und digitale Schaltungen sind sie auch der Träger von Signaländerungen, analoge Schaltungen in der Schaltung der Verstärkung und Reduzierung des Signals ist durch die Verstärkungseigenschaften der Komponenten, um den Betrieb zu erreichen, während digitale Schaltungen die Übertragung des Signals durch die Schalteigenschaften ist, um den Betrieb zu erreichen.

In analogen Schaltungen sind die Änderungen von Spannung, Strom, Frequenz und Periode gegenseitig eingeschränkt, während in digitalen Schaltungen die Änderungen von Spannung, Strom, Frequenz und Periode in der Schaltung diskret sind.

Analoge Schaltungen können bei Hochstrom und Hochspannung arbeiten, während digitale Schaltungen nur bei kleiner Spannung, kleiner Stromunterstromverbrauch arbeiten, um stabile Steuersignale zu vervollständigen oder zu erzeugen.

Mit dem technologischen Fortschritt und dem Aufstieg von Deep Learning werden analoge und digitale Schaltkreise zunehmend in Bereichen wie künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und dem Internet der Dinge eingesetzt.