模拟电子技术与数字电子技术的优劣及应用

王碧凤于轶

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摘要：数字电路技术相较于模拟电子技术，工作更加灵活、可靠、经济，因此在应用中也更加的普及。但综合而言，两者各有优劣，相互补充，在不同的应用场景下两者各自发挥出不同的优势。相信在未来，大数据以及人工智能等更多新兴技术蓬勃发展趋势的下，数字电子技术将会在应用层起到更加主要的作用，而模拟电子技术将会在底层硬件电路以及驱动方面起到关键作用。

关键词：模拟电子技术；数字电子技术；优劣；应用

前言

随着电子技术发展水平不断优化，数字电子技术与模拟电子技术发展迅猛，其应用性均呈现扩张趋势。就双方的具体特征而言，模拟电子技术生产成本较低，通过便利的使用性能收获了群众的喜爱，但是数据的精度与准度较低，缺陷性明显。因此，模拟电子技术具体应用在低端设备，并且对于具体的精度准度要求较低。与之相对，数字电子技术呈现出良好的精度与准度特征，其数据更加全面与真实，在具体的运行工程中能够保证设备的整体效能发挥，提升工作效率。但是，因为精度与准度不断提升与优化，其工程造价远高于与模拟电子技术。

1模拟电子技术、数字电子技术简介

1.1 模拟电子技术

模拟电子技术核心在于电路，通过全面有序地将电路进行细化，保证整体效能的稳定发挥。模拟电子技术处理模式较为简易，通过形成连续信号来提升工作效率，在相应的电子技术中发挥着重要的作用。因为模拟技术具有成本低廉、应用性能较广等特点，使得具体的模拟电子技术深受低精度领域产业的喜爱。但是，其低廉的成本带来了较大的问题，在具体的应用过程中，噪音问题无法解决，信号传播效率较差，并且容易受到电磁干扰，在一定程度上加重了失真和数据性能不足的问题，使得群众的具体使用满意度不足，带来了一定的不便性,同时也影响着人们对于电子技术的认识，造成在使用过程中频繁出现问题，阻碍着模拟电子技术的向前发展。

1.2 数字电子技术

数字电子技术以抽样定理作为运算基础，在与抽样信号相结合的过程中，不断提升与优化数据的精度与准度。因为其自身运算逻辑严密，所以其精准度远超模拟电子技术。因为自身综合能力优异，数字电子技术应用广泛，并且能够保证数据信息安全有序的传播，将所有的不利因素，即噪音、电磁波等进行规避，保证了实际的播放效果与播放质量。与此同时，数字电子技术内部的安全系统健全，通过加密的方式来切实提升安全性，不断优化数据，保证整体的工作效能，切实提升工作效果。

2模拟电子技术与数字电子应用对比

2.1 模拟电子技术

模拟信号处理在电子技术工作过程有着自身的优势——系统原理简单、无需复杂的算法处理。这一优点使得电子技术在在发展的早期，模拟系统迅速发展，诞生了众多革命性的产品例如磁带、录音座、LP 电唱机等。在模拟电子技术的劣势主要包括以下几个方面：

（1）模拟电子技术的精度等级低。模拟信号在处理过程中的精度主要是由系统中所采用的硬件电路所决定，电子元件的性能直接影响着整个电子技术的效果。在如今越来越追求信号无损的当下，模拟信号处理受限于硬件电路的制约，精度等级始终无法达到0.001 级。在对精度要求比较高的系统中，模拟电路因其精度限制表现出巨大的局限性。

（2）模拟电子技术的抗干扰能力差。在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。在容易产生机械振动的环境下，模拟电路非常容易产生信号干扰，进而影响信号的准确性，产生失真。尤其是在远距离传输时，线路比较繁杂，加上各种周边设备较多时，受环境影响因素较多。这一点，在现代通信系统（如GPRS、Wi-Fi、4G、5G 通信）中表现尤其明显。

（3）无法保存过去的场景，尤其是对于

系统中已经出现过的部分模拟信号，不能够有效的对信号以及信号发生过程进行复原重现。

2.2 数字电子技术

数字电子技术包含两种综合性技术应用，一种是数字电路，数字电路连接整个电路运行处理程序，保证信号在传输过程中，不被外界信号干扰。而另一种是数字信号，数字信号的运行处理速度直接关系到数字电路的工作运行效率。数字电路包括组合逻辑电路，该电路在运行过程中，没有对前端数字信号的记忆功能，只与传输过程中最开始的传输信号有关，开始时传输信号的状态决定着最后输出状态的数字信号。而另一种是时序逻辑电路，该电路具有一定的记忆功能，能对不同数字信号进行不同逻辑运算，其中涉及“与、或、非”三者的相关运算，在“与”逻辑运算过程中，只有2 个逻辑门全部为1 时，才能保证输出信号为1；在“或”运算过程中，保证其中1 个逻辑门为1，则输出信号为1；而“非”门侧重于否定关系，输入逻辑为1，则输出为0，输入逻辑为0，则输出为1。逻辑表达式越简单，实现它的电路越简单，电路工作越稳定可靠。在工作时，首先是以数字化形式对模拟信号进行处理，将在时间和幅度上都是连续的模拟源信号转换成离散的数字信号。然后，借助硬件电路以及算法的处理，将数字信号进行压缩、编码、存储、传输，最后将其解压、再次转换成模拟信号。在数字电路中，系统信号处理器的工作方式多种多样，既可以是微处理器通过软件编程对输入信号进行预期的处理，即软件实现方法。也可以是由数字硬件组成的专用处理器即硬件实现方法。很多情况下，这两种方法并不是完全独立的，而是相互补充，共同存在的。尤其是在处理数字高频信号时，凭借单一的软件实现方法很难对高频信号在时间延迟较大的情况下做到及时的响应，因此需要在硬件方面提高处理器的并行工作能力，以此来应对高速数据的处理任务。这两种工作方式也使得数字电子电路的应用范围比模拟电子电路更加广泛。

结束语

从整体上看，数字电子技术的实现往往并非全部依靠数字元件完成，而是还要依靠部分的模拟电路作为补充。在电子设计之初，往往需要考虑多种因素，尤其是稳定性要求较高的系统，例如航空航天飞行控制器、精密医疗器械控制电路等，系统必须具有极高的抗电磁干扰能力，这是数字电路中模拟部分所要解决的重要问题之一。数字电路技术相较于模拟电子技术，工作更加灵活、可靠、经济，因此在应用中也更加的普及。但综合而言，两者各有优劣，相互补充，在不同的应用场景下两者各自发挥出不同的优势。相信在未来，大数据以及人工智能等更多新兴技术蓬勃发展趋势的下，数字电子技术将会在应用层起到更加主要的作用，而模拟电子技术将会在底层硬件电路以及驱动方面起到关键作用。

参考文献：

[1] 李孟明. 数字电路技术的频域分析[J].化工管理,2017(04):37-38.

[2] 孙阳. 数字信号处理器中FFT 的实现[J].数字化用户,2014.