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数字信号和模拟信号到底有什么区别

2020-02-22 17:35 次阅读

在电学中,将连续变化的电压、电流等物理量称为模拟信号,而离散变化的电压、电流则称为数字信号。下面我们通过几个波形来详细介绍一下模拟信号和数字信号的区别。

上图是一个正弦波交流电流的波形,从波形图可以看出,该交流电流的大小会随着时间而连续变化,像这种随着时间连续变化的物理量即为模拟信号。模拟信号在日常生活中很常见,譬如家用的220V交流电压、环境温度及光线的变化、蓄电池的放电、人的说话声,这些皆为模拟信号。

数字信号的波形如上图所示,是一个由一系列高低电平组成的离散变化的物理量。数字信号在生活中较少见,但各种数字电路单片机的工作却离不开数字信号。

在74LS系列数字电路(该系列的IC工作电压为5V)中,其输出电压幅度≥2.4V,称为高电平,并用数字“1”来表示;输出电压幅度≤0.4V,称为低电平,并用数字“0”来表示,所以亦可以说,数字信号就是一系列的“0”和“1”的组合。

像我们家用的可PWM调光的LED照明灯,实际上就是由PWM调光IC输出一系列波形如上图所示的0、1数字信号来调节LED灯亮度的。“1”数字信号的宽度不同,LED灯的亮度亦不同。

模拟信号和数字信号之间是可以相互转换的。想将模拟信号转为数字信号,可以采用上图所示的LM339电压比较器对模拟信号进行整形即可。LM339的Ur端接0V参考电压,模拟信号由LM339的Uin端输入,这样比较器的输出即为数字信号。若想将数字信号转为模拟信号,可以采用DAC转换器(即数模转换器)将数字信号转为模拟信号。

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