第4节 数字和模拟电路
过去,在模拟和数字电路设计之间,有着显著的不同。数字电路控制电子信号,表现为逻辑电平“0”和“1”,它们被分别定义成一种特殊的电压分量,所有有效的数字电路数据都用它们来表示,每一个“0”或“1”表示数据的一个比特(bit)位,任何数值都可以由按照一定顺序排列的“0”“1”比特位组成的二进制数据来表示,数值越大,需要的比特位越多。每8个比特一组构成一个Byte,数字电路中的数据经常以Byte为单位进行处理。
不同于数字信号的“0”“1”界限分明(离散),模拟电路时连续的——在任何两个信号电平之间有着无穷的数值。模拟电路可以使用电压或电流来表示数值,我们常见的也是最常用的模拟电路实例就是运算放大器,简称运放。
为帮助理解模拟和数字电路数值的基本差别,我们可以拿时钟来比方。“模拟”时钟上的指针连续地移动,因此所有的任一时间值可以被观察者直接读出,但是所得数值的准确度或者说精度取决于观察着认知的程度。
而在“数字”时钟上,只有最小增量以上的值才能被显示,而比最小增量小的值则无法显示。如果有更高的精度需求,则需要增加数据位,每个新增的数据位表示最小的时间增量。
有的电路里既有数字部分也有模拟部分,如AD转换器(ADC)将模拟信号转换成数字信号,DA转换器(DAC)则相反,我们称之为“混合信号电路”(Mixed Signal Devices)。另一种描述这种混合电路的方法则基于数字部分和模拟部分占到电路的多少:数字部分占大部分而模拟部分所占比例较少归于数字电路,反之则归于模拟电路。


