模拟电子技术与数字电子技术的优劣及应用

杨秀峻

黑龙江工业学院

摘要：目前电子技术的发展水平越来越高，在工业领域的应用也越来越多。现阶段主要分为数字电子技术和模拟电子技术，这两种技术在许多领域的应用具有一定的差异性和不同优势。为了进一步发挥不同电子技术的优势，在社会发展中发挥应有的作用，需要进行对比，分析现有优势，归纳差异，发挥更大的作用。本文对两种电子技术分别进行了简要分析，总结了这两种技术的优点，并在实际应用中进行了对比，希望为相关电子技术的发展提供一些参考。

关键词：模拟电子技术；数字电子技术；优劣比较；实际应用

1.电子信号处理系统

所有的电子技术都离不开信号的发出和接收处理这两个方面。某些信号的信号形式存在于特定介质(如磁带、CD、硬盘等)或电子电路中。通常，为了提高信号处理过程的准确性，大多数人会在处理过程中采用某些技术来降低噪声、过滤、校正和验证信号。同时，为了提高信号的转换效率，也对信号进行压缩和编码处理（图3为数字信号与模拟信号的对比）。下面对这两种技术进行总结，具体内容如下：

1.1数字电子技术

数字信号采用数字编码技术来记录电压和电流的变化。数字0代表电流值的变化，数字1代表电压值的变化。当流经的幅值不超过最大允许值时，数字信号记录仪则计为数字1；当流经的幅度超过允许的最小值时，数字信号记录仪计为数字0；在同一个电路中，假设一个流经的值在最大值和最小值之间，不会影响所有数据最终值的精度。此外，数字信号的抗噪能力远高于模拟信号，主要是因为数字信号在传输过程中采用串行或并行编码。这种方式会根据传输通道的数据量自动切换，保证传输信号不会失真。但是，模拟信号采用传统的信道传输方式。当信号外界电流电压发生变化时，传输的信号会失真，导致信号片段的丢失。因此这种技术通常应用于一些需要更高精度的设备。通常，根据采样定理，对模拟信号进行采样以生成精度更高的电子信号。该技术应用于现代数字电视，可显著提高传播精度，同时在实际传播阶段，可有效降低噪声对信号的不利影响[1]。在使用数字信号进行加密操作时，可以实施更高级别的加密系统，以更好地保证信号传输的安全性和流畅性。数字电视的普及在于编码和解码过程通常包含于信号传输过程中，一般来说信号质量越高[2]。如图2数字电子钟电路图所示。

图1：数字电子钟电路图

1.2模拟电子技术

电子技术通常会对电路产生广泛的影响，包括电流增益和放大器。这些技术中的大多数都由组件支持，以使电路性能良好[3]。在应用该技术的过程中，分析主要基于数字和模拟两种类型，进而提高电路的有效功能。在实际的层面上，模拟具有重要的连续性特征，而数字具有不连续性特征。从本质上讲，模拟电子技术是一种以连续的电子信号为对象进行相关处理操作的技术。电路和一些工业控制设备均采用这种技术。但是，由于这种电路通常采用成熟的技术，成本较低，因此传输效果差，对噪声敏感，传输效果有所降低。由于模拟信号出现在一个连续的时间范围内，它的处理和采样过程还包括平滑采样和滤波。而数字信号是在离散时间出现的数字序列，因此采样的关键在于采样周期。

图2：数字信号与模拟信号的对比

2.模拟电子技术与数字电子技术的比较研究

模拟电子技术与数字电子技术的优劣比较研究可以促进电子和计算机技术的有效融合，有效地增加价值发挥。以电路工程领域为例，数字和模拟电子技术的使用可以通过比较优势应用于不同的场景，尤其是在面对差异化电路时。两者都展示了它们的差异化和特殊功能。一般来说，电路应该是面向信号的。从某种意义上说，信号形式对实际使用的电子技术类型具有决定性影响。

2.1信号形式和电路形式对电子技术的影响

信号形式的类型对电路影响很大，可以直接决定电子技术的选择（如图3信号传输）。从电路的角度来看，信号形式可以对特定意义上使用的电子技术类型产生决定性影响。或者，按照相关要求和标准执行相应的技术支持操作。对于模拟电路，常用的是模拟电子信号，在对模拟电路特性进行细化的基础上，要有效地制定出相应的电子技术技术要求。在模拟电路中，由于使用的是模拟电子信号，因此在电子技术选择过程中会结合模拟电路的特性。选择最合适的模拟电子技术，然后匹配相应的技术规范进行电路设计。例如，对于有放大器和增益要求的电路，更推荐使用模拟电路。同时，在电路的精度方面会更加明显。模拟电路所需的资金投入比较小，涉及的技术也比较成熟，但从传输效应的分析来看，还是有明显区别的。由于噪声的影响较大将对信号接收质量产生相应的影响[4]。因此，即使模拟信号有缺陷，它仍然拥有可观的市场份额。主要原因是原理简单，要求低，可以在大多数低级应用中有效发挥作用。对于数字电子技术，通常广泛应用于一些高性能的电子电路中，特别是对信号传输精度要求高的电路，通常选用这类技术。但是，任何信号形式都需要对应

的信号技术，因此传输数字信号也需要数字电子技术。完成电路后，需要确定合适的电路要求和应用条件，选择最合适的数字电子技术，实现平稳运行高效的信号传输。对于数字电子电路来说，设计通常是比较高端，但信号传输和接收的实际效果也比较严格。一般来说，数字电子电路被广泛应用于一些高科技设备中。因此，差异化电子技术的相对信号形式通常是不同的。关于电路的形式，要考虑具体应用的实际电路要求，精度越高，成本越高。数字电子技术可以满足高精度要求，但必须充分考虑市场成本，模拟电子技术即使有缺陷，但不会对电路提出过高的要求，成本也比较低，所以市场占有率比较高。总之，在选择电子技术时，必须充分考虑电路形式和信号传播的基本要求，以及合理科学的操作。

图3：信号传输

2.2模拟电子技术与数字电子技术的优势对比

模拟电子技术的一个具体应用是发出模拟信号及其实际应用（如图4）。模拟信号也称为连续信号，属于自然界中的客观存在。也有观点认为模拟电子的存在是绝对的，数字电子的存在是相对的。基于通信技术的采样定理，本质上，采样定理是以模拟连续信号为对象，经过定点采样后产生的数字信号。从微积分的角度可以看出，连续信号是绝对的，采样的数字信号是相对的。由于模拟信号是客观存在的，一般建议在进行电路应用相关操作时选择模拟信号。主要原因是应用领域比较广，成本低，对电路要求不高[5]。

但是模拟信号是客观存在的，所以在进行实际的信号传输操作时，受外界噪声的影响很大，容易造成传播损耗。因此，在模拟电子电路的实际操作中，通常对放大器设计有要求。放大器经过确定增益处理后，很难有效滤除噪声，导致接收端接收信号的精度难以保证，信号质量明显下降。在现实世界中，一个非常常见的例子是电视信号的接收，这种信号通常是模拟信号。因此，从电视效果来看，也存在明显的劣势。有时电视效果不好或出现失真等类似问题，即模拟信号在传输过程中，由于噪声的影响而降低了传输效果。从数字电子技术的角度来看，通常对现有的模拟信号进行采样和处理以形成数字信号。数字信号是一种相对存在的信号，具有突出的优势，可以支持精度要求更高的加密操作。这样可以大大降低因噪声导致传输效果降低等问题的可能性，确保传输的安全性。此外，随着此类信号的实际传输，由于精度更高，接收端的信号质量会更好，同时衰减和损耗会更低。在某些情况下，可以减少放大器的使用。这种类型的信号的另一个优点是更容易解码，也容易恢复。信号传播通常涉及解码和解码应用。噪声越小，解码和恢复信号就越容易，因此数字信号显示出更明显的好处。现阶段，市场上销售的电视机通常采用数字信号传输，图像较为清晰，观看体验有所改善，这是数字信号好处的具体体现。

图4：模拟电路图

2.3模拟电子技术与数字电子技术的其他对比

模拟信号指通过一定参数范围内的连续或间隔信息特征传递，最后生成信息数据。在传统的模拟信号方式下，电话和电视都采用有线方式，即通过线路传输数据信息形成声音信息，通过用户语音来保证时间上的连续性，即将信息转化为电信波进行有线传输。数据传输后，电信号被复制和恢复，可直接应用于特定的生活和生产工作。模拟是一种充满关联性和真实性的表达方式。它在我们的日常生活中被广泛使用。我们通过多媒体设备看到的关于数据的特定事物或特定信息都是模拟，具有广泛的应用。我们的日常生活与生产息息相关。由于模拟本身的特殊性，在运行时需要一个载体，载体有很多种形式，可以是胶片，也可以是白纸，也可以是专业的云盘。同时，模拟工作对仪器的要求也很高，模拟设备的种类很多，可以是电视，也可以是音频。数字信号的工作方式用数字值表示，其特点是改变信号的状态，使其趋于稳定和跃式发展。数字信号的表现形式是电位型和脉冲型。在科技水平日新月异，数字技术不断发展完善的今天，数字时代正式来临。人们用数字有序地表达现实生活，确保生活水平的不断提高，以及信息准确性和可靠性的同步和优化。

3.模拟电子技术与数字电子技术在电子通信领域的应用

在模拟电话系统中，线路的传输是由发送方的模拟信号完成的。在这个过程中，它可以实现电能和电能送话器之间的转换，然后在线路中，无论是高频还是低频变化或幅度变化，都可以使用模拟系统来实现，然后将模拟信号直接传输到另一边。对方接收声能后，可直接还原原声。在数字电话中，发送方必须向对方发送声波直接转换为模拟信号，然后将模拟信号转换为数字信号进行传输。但是在传输过程中，数字信号是二进制的。对另一方来说这个过程正好相反。首先将数字信号转换为模拟信号，最后再转换为语音还原声波，这个过程同时使用数字电子技术和模拟电子技术进行（图5为数字信号转换过程）。数字信号一般来说，实现了两个稳定状态之间的信号变化。基本上有两种表现形式：脉冲型和电位型。脉冲型表示用数字"1"和"0"表示有无脉冲，电位型表示用"1"和"0"表示各种电位信号。模拟信号是指信息的参数可以在一定范围内具有连续的信号，也可以具有连续的时间间隔，象征着可

以在任何时间、任何地点呈现特征量的数值信号。为了让大家更清楚的了解这两种技术，下面是这两种技术在应用过程中的不足之处，主要通过比较数字和模拟通信，以便更清楚地了解不同的电子技术，以便更科学适用某种技术。模拟电子技术的缺点是保密性差，特别是在有线和微波操作中，被窃听的可能性高；抗扰度低，电信号传输时容易受到系统的影响。外部噪声的影响会降低质量。优点是传递的信息更加直观具体，实现起来更加方便简单，在实际应用过程中没有太多严格的要求。数字电子技术的明显的缺点是占用带宽更宽，技术要求更高，同频技术精度要求更严格。同时，在实际模拟操作中存在量化误差。主要优点是抗干扰能力强，在通信和信息处理相关技术中具有较高的实用效果。现阶段市场上的DVD和高清电视通常选择数字信号处理技术，可以实现数字通信网络的创建，包括利用电子计算机处理信号和数字信号实现通信，提供通信的有效结合。例如，当今的大部分电话通信都依赖于软件控制的数字交换机，布线可以更加高效准确，提高效率[6]。这使得路由更准确、更快，并且占用的空间越来越少，这有助于降低劳动力成本和设备，此外数字信号还具有存储方便的优点。

图5：数字信号转换过程

结束语：

因此，对于电子电路和信号处理的应用，本质上上述两种技术都可以看作是差异化信号应用的技术。其中，模拟信号是客观存在的连续信号；数字信号是主要通过可用于数字电子应用的采样定理进行采样的信号。两者的对比分析总的来说，使用模拟电子技术更方便、更便宜、更容易。对于一些精度要求较高的电路或器件，应选用数字电子技术，以保证性能稳定和电路的安全运行。

参考文献：

[1]邓艺欣，邓忠亮.信息时代数字电子技术应用现状和发展[J].科技资讯，2020，18（10）：13-14.

[2]王秀惠，吴元树.基于计算机网络的数字电子技术的应用探讨[J].信息通信，2019（05）：271-272.

[3]梁洪，彭森.基于模拟电子技术与数字电子技术优势对比研究[J].卷宗，2018，000（010）：212.

[4]周祥.关于数字电子技术的发展与应用研究[J].电子制作，2019，370（06）：77-78.

[5]余积锦.模拟电子技术与数字电子技术的优劣及应用浅析[J].科学技术创新，2018，000（030）：153-154.

[6]康炳洲.数字与模拟两类电子技术的区别与应用分析[J].建筑工程技术与设计，2018，000（017）：652.

[7]邱雨.分析模拟电子技术与数字电子技术的优劣与应用[J].电子技术与软件工程，2019（15）：55-56.