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數(shù)字信號和模擬信號到底有什么區(qū)別

Wildesbeast ? 來源:悟空問答 ? 作者: 創(chuàng)意電子DIY分享 ? 2020-02-22 17:35 ? 次閱讀
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在電學中,將連續(xù)變化的電壓、電流等物理量稱為模擬信號,而離散變化的電壓、電流則稱為數(shù)字信號。下面我們通過幾個波形來詳細介紹一下模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別。

上圖是一個正弦波交流電流的波形,從波形圖可以看出,該交流電流的大小會隨著時間而連續(xù)變化,像這種隨著時間連續(xù)變化的物理量即為模擬信號。模擬信號在日常生活中很常見,譬如家用的220V交流電壓、環(huán)境溫度及光線的變化、蓄電池的放電、人的說話聲,這些皆為模擬信號。

數(shù)字信號的波形如上圖所示,是一個由一系列高低電平組成的離散變化的物理量。數(shù)字信號在生活中較少見,但各種數(shù)字電路單片機的工作卻離不開數(shù)字信號。

在74LS系列數(shù)字電路(該系列的IC工作電壓為5V)中,其輸出電壓幅度≥2.4V,稱為高電平,并用數(shù)字“1”來表示;輸出電壓幅度≤0.4V,稱為低電平,并用數(shù)字“0”來表示,所以亦可以說,數(shù)字信號就是一系列的“0”和“1”的組合。

像我們家用的可PWM調光的LED照明燈,實際上就是由PWM調光IC輸出一系列波形如上圖所示的0、1數(shù)字信號來調節(jié)LED燈亮度的。“1”數(shù)字信號的寬度不同,LED燈的亮度亦不同。

模擬信號和數(shù)字信號之間是可以相互轉換的。想將模擬信號轉為數(shù)字信號,可以采用上圖所示的LM339電壓比較器對模擬信號進行整形即可。LM339的Ur端接0V參考電壓,模擬信號由LM339的Uin端輸入,這樣比較器的輸出即為數(shù)字信號。若想將數(shù)字信號轉為模擬信號,可以采用DAC轉換器(即數(shù)模轉換器)將數(shù)字信號轉為模擬信號。

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