数字信号和模拟信号的区别是什么?

数字信号比模拟信号更加稳定!

就拿我们家里的电视来说吧,之前的那种黑白电视就是模拟的,而现在的有线电视就是数字的 。

如果说模拟电视的清晰度在0-100之间;

那么数字电视的清晰度就只有0和100,只有这两种状态!
数字信号和模拟信号的区别是什么?
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像上图这种黑白的模拟信号电视的清晰度是不一致的,一会儿清楚,一会儿又刺刺拉拉的乱跳,这就是模拟信号的局限性 。

为什么出现这样的结果呢?

这得从模拟信号说起,我们现在用模拟信号来传输一个0、1、2、3,四个数字,电路如下图所示:

电源电压为3V,电阻阻值是一样的,这样每一个电阻上方都有一个不一样电位,我们可以根据这个电位的大小识别哪一个数字 。比如说0V代表0,3V代表3 。

那么这个模拟信号的局限性在哪呢?

如果传输的值不是3个呢,而是100个,这样电压会很密集,每隔0.03V就有一个模拟信号,如果再加上外部的干扰,信号就会受到干扰,造成信号失真 。所以我们看黑白电视时老是刺刺拉拉的,就是这个原因 。由于下图中的电阻阻值不是完全一致,所以我们收到的并不是稳定的0V、1V,这就对后续电路判断造成了困扰,因为它可能会出现0-3V中的任何一个值 。


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由于模拟信号的连续的,所以模拟信号可以看成是这样的:
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数字信号

我们还来表示0-3这些数字,这次用数字信号,看看如何做 。

我们只需要用两个开关就可以解决,两个开关全部断开为零,两个开关全部闭合代表3 。

通过开关状态来传输信号最大的好处是稳定,因为这开关要么开,要么关,它没有中间值在里面捣鬼 。


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所以说数字信号是这样的:


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有人会说了,如果通过数字信号传输的的话,这得需要多少开关啊,比如说传输60000这个数字?

最多16个就够了,不信的话你可是自己试试,通过怎样的开和关的组合才能表示出60000这个数呢?
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其他网友观点

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题 。对于接触电子技术的朋友来说数字信号和模拟信号是绕不开的两个及其重要的概念,我们在学习的时候都是先学习模拟信号电路,再学习数字信号的电路,这是符合认识事物的客观规律的 。对于没有接触数电和模电的朋友可能对它们俩的差别不是很清楚,今天我用通俗的话语给没接触这个概念的朋友们普及一下 。

什么是模拟信号

模拟信号我们通俗的说就是连续变化的量,所谓这个连续就是在数值上可以被任意地“切割”,这个数值你可以让它无限地“切割”,比如我们常见的模拟量信号有电流信号和电压信号两种,在电流信号种,如果我们要在20毫安到24毫安之间传输一电流信号的话,我们可以按20毫安的电流值进行传输,也可以按20.1毫安的电流值进行传输,还可以按20.11毫安的电流值传输等等,总之,在20毫安到24毫安之间你可以任意地“切割”这些数字,这就是我们所说的连续变化 。不仅在电路中的模拟信号是连续不断的量值,其实这样的连续变化的量值在我们生活中是随处可见的,比如温度的高低、距离的长短、空间的高低等等都是连续变化的量值 。


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什么是数字信号

对于数字信号是在模拟信号使用过程中呈现出不足才出现的,它是电子技术发展到一定阶段的产物 。例如对于电流信号或者电压信号如果我们把它用“0”和“1”这样的数字来表示的信号就叫数字信号 。比如我们每天上楼梯,都是一个台阶或者两个台阶的上,而不能只上二分之一个台阶或者三分之一个台阶的 。数字信号与登楼上台阶是非常相似的 。


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我们还以前面的20毫安电流信号为例子,如果我们要对它进行数字信号处理首先就要对电流信号进行取样,我们用取样电路来获取模拟信号的幅值,这样会获得在时间上是分离的,而在电流数值上与模拟电流相应点一致的取样信号,也就是说这时在时间上是离散的,而在电流数值上仍是连续的 。第二步就该对刚才取样的信号进行数字转化了,它输出的就是“1”和“0”这两个数的组合,这个组合我们称为二进制,这种组合的方式与取样的电流信号的数值是一致的,它获得的数字信号就是“00010100”,从而就会得到了一个不仅在时间上是离散的,而且在数值上也是离散的了,不过这个离散的数值量通过进制的转化可以发现他与20是对应的,即1乘以2的四次方加上1乘以2的二次方正好等于二十,通过以上的例子我们就不难理解什么是数字信号了 。


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数字信号与模拟信号的区别与联系

通过我们对数字信号与模拟信号的解释我们基本上可以得出,模拟信号是一个连续的量,它在时间上和数值上都是连续的,在数值上可以进行无限的”切割“ 。而数字信号在时间上和数值上都是离散的,它的最小单元就是“0”和“1",无法对“0”和“1"进行”切割“ 。以上是它们在表现形式上的区别 。


数字信号和模拟信号的区别是什么?
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【数字信号和模拟信号的区别是什么?】另外我们从它们所体现的的精度上来说数字信号的精度是比模拟信号的精度要高出许多的,我们知道由于测量模拟量的仪器和设备受技术的限制,对于精确的测量比较困难,对于数字量来说,由于数字技术的发展很快,特别是一些模数转换技术的发展,它的精度要比模拟量要高出许多 。


数字信号和模拟信号的区别是什么?
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最后从抗干扰能力来说,数字信号的抗干扰能力要比模拟信号的抗干扰能力强出许多,因此现在许多电子设备都采用了数字技术,模拟技术逐渐都被淘汰了 。当然对于电子技术来说,由于数字技术是建立在模拟技术基础之上的,两者之间是可以相互转化的 。

以上就是我对这个问题的看法,希望能解答你的疑惑 。欢迎朋友参与讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞 。

其他网友观点

数字信号是一些离散的信号,数字信号通常使用1和0表示 。

2/6

模拟信号是一些连续的信号,用简单的0和1不能够表达清晰 。

3/6

数字信号,我们举个例子,单片机的IO口输出电平,要么是高电平,要么是低电平,这就是典型的数字信号 。

4/6

模拟电路,我们举个例子,电池的电压,随着电池的使用,电压会越来越低,这个就是典型的模拟值 。

5/6

由于模拟信号比较离散,需要经过处理才可以得到规律,所以目前电路中较复杂的模拟部分很大程度上都已经经过转换成数字信号,便于单片机的处理 。

6/6

数字和模拟是电子技术中两个重要的部分,需要互相配合才可以设计出良好的电路 。

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