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模拟和数字的本质区别是什么?数字电视中哪里有数字?

发布时间:2018-09-10 11:50:14     阅读次数:213

来源: 作者:王珂

我们经常听说,模拟与数字的区别是:模拟信号是连续的,而数字信号是离散的。
 
这其实并不是本质区别。
 
模拟信号
 
“模拟”的本质,是用一种物理量,来“转换并类比”另一种物理量。
 
比如,水银温度计。
 
温度越高,水银受热膨胀,水银液位就越高,所指示的温度就越高。
它是用水银液位的高度,来“成比例地模拟”温度的高低。
 
因此,对应到电路中,就是用“电压或电流的大小”,来“模拟表征”其它的物理量。
 
又比如,我们用的麦克风(话筒),也是一个模拟电路系统。
 
麦克风将我们说话声音的大小,成比例地转换成电压的高高低低。声音越大,信号的电压就越大;声音越小,信号的电压就越小,这就是在“模拟”。
 
因此,模拟信号确实是连续信号,但这只是它的表面特征,并不是本质。
 
数字信号
 
数字信号也是电信号,但它是表征“逻辑”意义的电信号,信号本身的电压大小往往不携带信息。
 
比如,我们可以将电路的逻辑规定为:
0V至2V表示逻辑“0”,称之为低电平;
2V至5V表示逻辑“1”,称之为高电平;
这样一来,1.5V就是逻辑上的“0”,而1.5数值本身并没有意义。
 
当然,具体阈值在不同数字电路系统中可能不同,这里的2V仅仅是举例。
 
有了逻辑上的“0”和“1”,就能用二进制来表示数字了。
 
假设,这一刻我说话的声音大小是3(单位略)。
 
那么,3就可以表示为二进制0011,而0011,可以进一步表示为(低电平,低电平,高电平,高电平)。
 
这样,物理量“声音”,就转换成了“数字形式的电信号”。
 
我们经常耳熟能详的“数字电视”,指的是,其像素点的色彩信息,是通过“二进制01”的形式传输的,而不是直接用电压的高高低低来表示并传输。
 
古老的黑白电视,是一种“模拟电视”,它直接用电压的高低,来表示画面色彩的灰度(黑白程度)。
 
信号中电压越高,画面就越黑或越白,这就是“模拟”。
 
但是,由于电压不可能是完美的几伏,因此,模拟系统的精度和抗干扰性都比较差,这也是为什么模拟电视已被淘汰的原因。
总结
 
数字电路和模拟电路的主要区别是:
 
模拟电路直接用电压或电流的大小,来表示物理量的大小,并进行计算或处理;
 
而数字电路,是用电压表示“0”和“1”,然后用“0”和“1”来表示物理量的大小并进行运算、传输。

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