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浅谈模仿电路与数字电路

最近一段时间,本坛又有几帖讨论模拟电路与数字电路的关系。其实这个问题,先前已经讨论过多次了。网友各抒己见,有说所有电路都是模拟电路,数字电路只是模拟电路的一部分的;有说模拟电路和数字电路各

  最近一段时间,本坛又有几帖评论模仿电路数字电路的联络。

  其实这个问题,从前现已评论过屡次了。网友各持己见,有说全部电路都是模仿电路数字电路仅仅模仿电路的一部分的;有说模仿电路和数字电路各成体系,对错分明的;有说线性的便是模仿电路,非线性的便是数字电路的……不胜枚举。

  昨日遽然想到这个问题,便一向想下去,却总也想不出个成果。现在将所想到的贴出来,再和各位评论评论。

  首要咱们评论的是电路,油路水路气路都不在评论规模。

  提到电,人类最早研讨的是静电。静电因为不能发生持续的电流,一般不以为那是电路。只要在伏打于1799年创造晰电池之后,能够发生持续的电流了,才有了电路。

  最早的几个闻名电路是:

  1800年尼科尔逊电解水,随后戴维于1807年用电解法复原出金属钠和金属钾,后来又得到金属钙、镁等。

  1820年奥斯特发现通有电流的导线能够使磁针偏转。

  1826年欧姆经过试验总结出后人所称的欧姆规律。

  1831年法拉第发现电磁感应规律。

  现在的问题是:这些闻名的电路,例如欧姆做试验的电路,是不是模仿电路?

  你能够挑选“是”,也能够挑选“否”。

  有些人挑选“是”。他们挑选“是”的理由是:欧姆试验中的电动势电流等都是能够接连改变的,当然这是模仿电路。

  此论言之有理。

  挑选了“是”,那么没有一个电路不是模仿电路,包含数字电路在内。挑选“是”的人以为数字电路仅仅模仿电路的一部分,用数学语言说,数字电路是模仿电路的一个真子集。

  不过,已然全部的电路都是模仿电路,又何须在电路前面加上“模仿”二字呢?

  还有一些人挑选“否”。他们挑选“否”的理由是:模仿和数字是对信号而言的。处理模仿信号的电路便是模仿电路,处理数字信号的电路便是数字电路,不处理信号的电路那就既不是模仿电路也不是数字电路。

  此论也言之有理。

  不过,这样一来,“模仿是数字的根底”就不成立了。世界上第一个处理信号的电路是1837年莫理斯创造的电报——有线电报。众所周知,电报是由导线中电流“有”和“无”来传输信号的,所以电报毫无疑问是数字电路。数字电路的创造比第一个模仿电路——贝尔于1876年创造的电话早了差不多40年。

  遽然又想到,电报不仅是数字电路,而且电报是串行传输信号的——只要一条线,电报仍是异步的——没有同步信号,所以电报仍是第一个异步串行口。千万别以为有了核算机之后才有异步串行口,早在核算机之前,乃至爱迪生创造电灯之前,乃至西门子创造发电机之前,就有了同步串行口了。

  有没有既是模仿又是数字的信号?咱们都知道,两台核算机要经过电话线传递信息,需求用调制解调器。发送的一方用调制器,接收的一方用解调器。调制解调器在电话线上传送的信号,用示波器看,尽管有些歪歪扭扭,大体上看着和正弦波差不太多(调相),这应该说是模仿信号。可是,它是离散取值的,便是说,是数字信号。倒底是什么,我也拿不准。

  看来,模仿与数字的联络,还得持续评论下去。

  其实,模仿这个词怎样来的并不要紧,

  差异是存在的,它仅是个称号罢了。

  我没看过最近的评论,估量内容现已综合在maychang的帖子中了。

  这儿评论的模仿与数字的联络问题触及了三个内容:

  A。硬件电路的天然特点

  B。模仿电路的分类及特点

  C。数字电路的分类及特点

  关于A,电路的资料取自于天然界,不论是天然的资料仍是人工改造的器材,其特性都是遵从天然规律的。当电路作业时,被使用的资料、器材等并不知道自己在为什么意图作业,仅仅依照自身的特性对外界的改变发生反响。不论是欧姆原理的试验电路仍是集成电路,也不论发生的成果是线性的仍对错线性的、接连的仍是脉冲的、周期的仍对错周期的,等等,它们的反响靠的是硬件电路的天然特点,不论人们片面大将它们归于哪类。改变的接连性是它们的共性,也是天然界物理量的共性。

  与客观的天然特点相对照的是片面的分类。C是片面分类的成果,B是C的对照物,也是片面分类的成果。B和C有必要一起存在,而且都是以A的悉数或许部分为依托的。

  在片面分类上,以脉冲电路为例,不少人把它划入数字电路,因为数字电路大量地用到脉冲电路。可是假如我的意图是要发生一个或许数个有必定目标要求的脉冲,比方目标有脉冲宽度、高度、沿的上升速率、下降速率、过冲,等等,对这些电量的操控,你是考虑它的电特性仍是比方0、1的数字特性?明显,这些量和操控手法跟数字内容是沾不上边的。脉冲电路能够是模仿的。

  当脉冲归于数字量时,需求人为地对其赋予某些意义,比方“有”或“无”,“0”或“1”等。对这类电路类别的差异,我仍是持曾经的观念:当你重视数字量时,该电路为数字电路;当你重视电量时,该电路为模仿的-我中有你。重视电量的比如有:信号的完整性、消除阻尼振荡、信号的延时、搅扰,等等。

  作为数字电路对照面的模仿电路B,它不需求象数字电路那样对其成果赋予额定的意义,其成果是电路天然特点使然。也便是说,B与A之间有着天然的联络。这样,在给“A和B归于同类”找到理由的一起,也给忽视两者的差异打下了根底。

  在当今杂乱的调制、解调技能和电路中,输入、输出能够各是、或许同是数字量,中心处理进程中量的性质是难以用波形来差异的,仅用输入、输出是否为数字量来差异这些电路是否归于数字电路会是行不通的。由此有“混合信号、混合电路”一说。“混合”是对上述纯数字性质的否定,弦外之音,被否定的部分归于模仿。假如先把混合电路的内容扫除在外,模仿与数字评论的成果可能会明晰一些。

  不用定谨慎的小结:

  A是不依赖于片面(B、C)的客观存在;B和C是建立在A上的片面产品,B和C对照共存;B和A因其天然特点而存在着天然的联络;客体上B能够悉数接收A,两者的差异就在于各自的主、客观特点上。

  事实上,典型的模仿电路并不是接连的。如反应扩大器,因为扩大器自身的扩大倍数有限,然后有了最小灵敏度的问题,已然有了最小灵敏度的问题,那么就阐明它不是接连的。现在工业论坛有个帖子说他的温度丈量(-2~35)℃到达±0.02 ℃的准确度(精度)。这个问题还不能单单从它给的成果来说,假如所谓的±0.02 ℃对应的模仿信号电平梯度小于扩大器的最小灵敏度,那么,它的成果明显是用了普通人不易识破的障眼法—-软件拟合。不要容易给骗过去了。

  模仿电路,我想并不是因为脉冲的存在就说它是数字电路。好像楼上各位讲的开关电源、脉冲宽度调整等等。数字电路有必要赋予它数字意义,否则,谈不上数字电路。脱离数字意义谈数字电路,好像没有什么价值。数字电路的本质是模仿电路的脉冲电路,当脉冲赋予数字意义时,才称为数字电路。

  讲到数字电路,必定触及逻辑判别的问题。触及判别问题天然触及模仿电路。这下,逻辑电路是不是数字电路呢?仍是一言难尽。我一般以为,数字电路是简化了的模仿电路,数字电路有必要溶入到模仿电路中才干正常作业,数字电路只需关怀逻辑规范,不用关怀传统意义上的接连不接连的问题。而判别一个电平是否革新既定的逻辑规范,有必要由模仿电路来完成,亦即判别一个信号是不是契合数字逻辑的规范,完全是模仿上的问题。这就愈加证明晰,数字电路仅仅关于信号的意义而言,决不是关于信号的波形而言。因而,全部所谓的数字电路事实上便是模仿电路。换言之,数字电路的说法并非是讲电路本质而是讲电路中信号的意义,它的正确说法应当是模仿电路的数字意义。

  关于观念的一致

  “模仿电路”的叫法,据网上的查找,是出于电路用电量对物理量的模仿。

  可是当把这种性质的电路与数字使用电路进行比照,并因而将电路从硬件上分为模仿和数字两类时,讨论模仿与数字更深层性质的差异便是不行避免的了,模仿的意义也因而将掩盖更广泛的电路而脱离原始电路的限制。

  现在看来,不一致在于根据现有硬件分类的解说和根据硬件不行分类的解说。而后者是更挨近底层性质的表达。要一致,就需求聚集在最基本的性质上,现有的硬件分类就不用定适宜了。

  萝卜白菜各有所爱,认可哪种分类并不要紧,只要能分辨出各种差异就能够了。

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