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模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。下面是关于“模拟信号和数字信号的区别和特点”的详细说明。
一、模拟信号和数字信号的区别
1、时间连续性不同:
1)模拟信号时间上是连续的;
2)数字信号时间上不是连续的。
2、幅度变化不同:
1)模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。
2)数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。
3、信号传输方式不同:
1)模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电视信号;
2)数字信号是通过0和1的数字串所构成的数字流来传输的。
4、保密性不同:
1)模拟信号的微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。
2)数字信号保密性较强,语音信号可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再变换还原成模拟信号。
二、模拟信号和数字信号的特点
模拟信号特点:其精确的分辨率,在理想情况下,它具有无穷大的分辨率;当达到相同的效果,模拟信号处理比数字信号处理更简单。
数字信号特点:抗干扰能力强、无噪声积累。
三、逐次逼近 模拟/数字转换器
STM32 逐次逼近寄存器型(SAR)模拟数字转换器(ADC)
1、逐次逼近在某些情况下是二分法
数学上的二分法:
对于区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫二分法。
2、逐次逼近也像是十进制数据转化成二进制
ADC芯片的采样原理也是类似的:
1)
ADC有基准电压 (参考电压, Vref),一般取2.5V,所以取值范围是0~2.5V。
对于八位ADC芯片,就是把2.5V分为2^8 = 256份,每一份:2.5 / 256 = 0.009766V。最小刻度就是 0.009766V。然后128份,64份的“逐次逼近”。
如果是12位芯片,那就分成2^12 = 4096份;16位芯片就分成65536份。
用这种方式,ADC芯片就可以用0和1把输入的电压值表示出来了。
2)
对于8位的ADC芯片,输出结果用8个引脚分别表示0和1 (高低电平) 是可以接受的,但是对于16位的ADC芯片,输出结果再用16个引脚分别表示就不太合适了。
所以比较精密的ADC芯片经常采用1个引脚,在不同的时间用高低电平输出结果,这样就可以节约大量的硬件资源 (ADC芯片的引脚数和单片机的引脚数)。
用单片机读取ADC芯片的结果涉及到硬件编程,这里就不再详细描述了。
3)结合十进制转化成二进制与二分法
4)理论是结合十进制转化成二进制与二分法,硬件怎么用数电模电实现,这就只提出一个比较器
四、数字/模拟转换器
数字/模拟转换模块(DAC)是12位数字输入,电压输出的数字/模拟转换器。
今天的文章模拟信号和数字信号的区别和特点AD_生活中的模拟信号有哪些「建议收藏」分享到此就结束了,感谢您的阅读。
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