【導(dǎo)讀】作為一位硬件工程師，必須面對的就是兩個基本電路：模擬電路和數(shù)字電路。下面我們就來了解一下這兩個電路的基本知識。
一、模擬電路與數(shù)字電路的定義及特點：
模擬信號
處理模擬信號的電子電路。“模擬”二字主要指電壓（或電流）對于真實信號成比例的再現(xiàn)。
1、函數(shù)的取值為無限多個；
2、當(dāng)圖像信息和聲音信息改變時，信號的波形也改變，即模擬信號待傳播的信息包含在它的波形之中（信息變化規(guī)律直接反映在模擬信號的幅度、頻率和相位的變化上）。
3.初級模擬電路主要解決兩個大的方面：1放大、2信號源。
4、模擬信號具有連續(xù)性。
數(shù)字電路（進行算術(shù)運算和邏輯運算的電路）
1、同時具有算術(shù)運算和邏輯運算功能
數(shù)字電路是以二進制邏輯代數(shù)為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，使用二進制數(shù)字信號，既能進行算術(shù)運算又能方便地進行邏輯運算（與、或、非、判斷、比較、處理等），因此極其適合于運算、比較、存儲、傳輸、控制、決策等應(yīng)用。
2、實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)可靠
以二進制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路，可靠性較強。電源電壓的小的波動對其沒有影響，溫度和工藝偏差對其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。
3、集成度高，功能實現(xiàn)容易
集成度高，體積小，功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點之一。電路的設(shè)計、維修、維護靈活方便，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的集成度越來越高，集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）、超大規(guī)模集成電路（VLSI）的發(fā)展也從元件級、器件級、部件級、板卡級上升到系統(tǒng)級。電路的設(shè)計組成只需采用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊單元連接而成。對于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路，通過編程的方法實現(xiàn)任意的邏輯功能。
二、模擬電路與數(shù)字電路之間的區(qū)別
模擬電路是處理模擬信號的電路；數(shù)字電路是處理數(shù)字信號的電路。
模擬信號是關(guān)于時間的函數(shù)，是一個連續(xù)變化的量，數(shù)字信號則是離散的量。因為所有的電子系統(tǒng)都是要以具體的電子器件，電子線路為載體的，在一個信號處理中，信號的采集，信號的恢復(fù)都是模擬信號，只有中間部分信號的處理是數(shù)字處理。具體的說模擬電路主要處理模擬信號，不隨時間變化，時間域和值域上均連續(xù)的信號，如語音信號。而數(shù)字信號則相反，是變化的，數(shù)字信號的處理包括信號的采樣，信號的量化，信號的編碼。
舉個簡單的例子：要想從遠(yuǎn)方傳過來一段由小變大的聲音，用調(diào)幅、模擬信號進行傳輸（相應(yīng)的應(yīng)采用模擬電路），那么在傳輸過程中的信號的幅度就會越來越大，因為它是在用電信號的幅度特性來模擬聲音的強弱特性。
但是如果采用數(shù)字信號傳輸，就要采用一種編碼，每一級聲音大小對應(yīng)一種編碼，在聲音輸入端，每采一次樣，就將對應(yīng)的編碼傳輸出去。可見無論把聲音分多少級，無論采樣頻率有多高，對于原始的聲音來說，這種方式還是存在損失。不過，這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補，理論上采樣頻率大于原始信號的頻率的兩倍就可以完全還原了。
數(shù)字電路的電平都是符合標(biāo)準(zhǔn)的，模擬電路就沒有這樣的要求了。
三、模擬電路和數(shù)字電路之間的聯(lián)系
摸擬電路是為數(shù)字電路供給電源而又完成執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行。
在模擬電路和數(shù)字電路中，信號的表達(dá)方式不同。對模擬信號能夠執(zhí)行的操作，例如放大、濾波、限幅等，都可以對數(shù)字信號進行操作。事實上，所有的數(shù)字電路從根本上來說都是模擬電路，其基本電學(xué)原理，都與模擬電路相同?；パa金屬氧化物半導(dǎo)體就是由兩個模擬的金屬氧化物場效應(yīng)管構(gòu)成的，其對稱、互補的結(jié)構(gòu)，使它恰好能處理高低數(shù)字邏輯電平。不過，數(shù)字電路的設(shè)計目標(biāo)是用來處理數(shù)字信號，如果強行引入任意模擬信號而不進行額外處理，則可能造成量化噪聲。
在一組離散的時間下表示信號數(shù)值的函數(shù)稱為離散時間信號。因為最常遇到的離散時間信號是模擬信號在時間上以均勻（有時也以非均勻）間隔的采樣。而“離散時間”與“數(shù)字”也經(jīng)常用來說明同一信號。離散時間信號的一些理論也適用于數(shù)字信號。
四、如何實現(xiàn)模擬和數(shù)字電路的功能
在模擬電路中，電壓、電流、頻率，周期的變化是互相制約的，而數(shù)字電路中電路中電壓、電流、頻率、周期的變化是離散的。
模擬電路可以在大電流高電壓下工作，而數(shù)字電路只是在小電壓，小電流底功耗下工作，完成或產(chǎn)生穩(wěn)定的控制信號。
五、應(yīng)用
模擬電路幾乎覆蓋整個電子領(lǐng)域，任何一個電子線路的功能實現(xiàn)都會涉及到模擬電路。
數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計算機、自動控制、航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
模擬電路的設(shè)計通常比數(shù)字電路更為困難，對設(shè)計人員的水平要求更高。這也是數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路系統(tǒng)更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運算，其設(shè)計過程的自動化程度低于數(shù)字電路。
