对数波电路

❶ 什么叫数字电路什么叫模拟电路他们的区别是什么

1、特点不同

模拟电路的特点：

（1）函数的取值为无限多个；

（2）当图像信息和声音信息发生变化时，信号的波形也发生变化，即模拟信号所传输的信息包含在其波形中（信息变化的规律直接反映在振幅、频率和相位的变化中）。模拟信号）。

（3）一次模拟电路主要解决两个方面：1个放大和2个信号源。

（4）模拟信号具有连续性。

数字电路的特点：

（1）同时具有算术运算和逻辑运算功能。

数字电路是基于二进制逻辑代数的。它利用二进制数字信号，既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算（与、或、非、判断、比较、处理等），非常适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

（2）实现简单，系统可靠。

基于二进制系统的数字逻辑电路具有较高的可靠性清枯。电源电压的小波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其可靠性的影响比模拟电路答睁洞小得多。

（3）集成度高，功能实现容易。

集成度高、体积小、功耗低是数字电路的突出优点。电路的设计、维护和维护灵活方便。随着集成电路技术的飞速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高。集成电路块的功能随着小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超早银大规模集成电路（VLSI）。

开发也从组件级、设备级、组件级、板级上升到系统级。电路的设计和组成只需要通过一些标准的集成电路块单元进行连接。对于非标准专用电路，可编程逻辑阵列电路也可以通过编程实现任意逻辑功能。

2、分类不同

模拟电路可分为标准模拟电路和专用模拟电路两大类。

（1）标准模拟电路包括放大器接口电路、数据转换器、比较器、稳压器和基准电路等。

（2）专用模拟电路市场是指在消费类电子产品、计算机、通信、汽车和工业其它部门应用的电路。

数字电路分类：

（1）组合逻辑电路

组合电路，由最基本的逻辑门电路组成。其特点是输出值仅与当时的输入值有关，即输出值仅由当时的输入值决定。电路无记忆功能，输出状态随输入状态变化，类似于电阻电路，如加法器、解码器、编码器、数据选择器等。

（2）时序逻辑电路

顺序电路是由最基本的逻辑门电路和反馈逻辑电路（输出到输入）或器件组成的，它与组合电路有着本质上的区别，因为它具有记忆功能。时序电路的特点是输出不仅取决于当时的输入值，还取决于电路的过去状态。

它类似于含有储能元件的电感或电容电路，如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、存储器等电路都是时序电路的典型组成部分。

(1)对数波电路扩展阅读：

模拟电路功能：

（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。

（2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。

（3）运算电路：完成信号的比例、加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算。

（4）信号转换电路：用于将电流信号转换成电压信号或将电压信号转换为电流信号、将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号、将直流电压转换成与之成正比的频率??

（5）信号发生电路：用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。

（6）直流电源：将220V、50Hz交流电转换成不同输出电压和电流的直流电，作为各种电子线路的供电电源。

❷ 指数运算和对数运算电路

指数运算和对数运算电路通过二极管特性实现。

这些电路与微积分电路不同，它们基于二极管的正向曲线拟合，原理上不涉及微分方程，因此设计较为简单。

二极管直流特性包括反向饱和电流I_S和温度电压U_T，数值范围分别约为0.1nA~10nA和20mV~50mV，参考值约为26mV。

利用这些特性，可以设计出指数和对数运算电路。设计难点在于选择合适的电阻和输入电压。

设计电路时，可以采用集成运放构建比例放大电路作为基础，以实现运算功能。

具体设计包括微分运算电路，输入信号可以为正弦波、方波或三角波。同时，差分放大器采用任意波形的双路同相位输出，利用两个运放来搭建电路。

通过验证电路功能，可以拟合得到参数I_S和U_T，并通过推导得出输出电压与输入电压的关系。输出电流I_D通常在0.1mA~20mA范围内。

在使用任意波形发生器时，需要注意负载电阻的大小或采用实测输入信号，并确保高Z或50Ω设置。选择合适的频率进行滤波。

任意波形发生器的两路输出通常以交流形式出现。当设置相位相等时，两路信号会相互增强或削弱，具体取决于信号频率。

任意波形发生器的内阻与微分电路中的电容组成低通滤波器，其截止频率取决于内阻和电容的组合。具体值可通过计算确定。

方波信号通过低通滤波后，高频谐波被削弱，形成平滑的正弦波形，这是因为低通滤波器可以滤除高于截止频率的高频分量。

对于指数运算电路，正常工作范围通常在输入电压U_D大约为0.299V~0.437V范围内，具体取决于I_S和U_T参数。对数运算电路的输入电压范围则通常在0.001V~2V之间，取决于电阻配置。

❸ 方波,正弦波,三角波信号是如何产生的

信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器。
谈及模拟式函数信号源，结构图如下：
这是通用模拟式函数信号发生器的结构，是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波，同时经由比较器的比较产生方波。
而三角波是如何产生的，公式如下：
换句话说，如果以恒流源对电容充电，即可产生正斜率的斜波。同理，右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波，电路结构如下：
当I1=I2时，即可产生对称的三角波，如果I1>>I2，此时即产生负斜率的锯齿波，同理I1<<I2即产生正斜率锯齿波。
再如图二所示，开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变，也就是改变信号的频率，这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2，也可以改变频率，这也就是信号源上调整频率的电位器，只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。
而在占空比调整上的设计有下列两种思路：
1、频率（周期）不变，脉宽改变，其方法如下：
改变电平的幅度，亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度，即可达到改变脉宽而频率不变的特性，但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下，导致在采样电路实验时，对瞬时信号所采集出来的信号有所变动，如果要将此信号用来作模数（A/D)转换，那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。
2、占空比变，频率跟着改变，其方法如下：
将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定（正、负可利用电路予以切换），改变充放电斜率，即可达成。
这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”，这是大缺点，但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。
以上的两种占空比调整电路设计思路，各有优缺点，当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。
接下来PA（功率放大器）的设计。首先是利用运算放大器（OP)，再利用推拉式(push-pull)放大器（注意交越失真Cross-distortion的预防）将信号送到衰减网路，这部分牵涉到信号源输出信号的指标，包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应，好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好，（也即频率上升，信号不能衰减或不能减太大），这部分电路较为复杂，尤其在高频时除利用电容作频率补偿外，也牵涉到PC板的布线方式，一不小心，极易引起振荡，想设计这部分电路，除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验，“TryError”的耐心是不可缺少的。
PA信号出来后，经过π型的电阻式衰减网路，分别衰减10倍（20dB)或100倍（40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。（注意：选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定）。
一台功能较强的函数波形发生器，还有扫频、VCG、TTL、TRIG、GATE及频率计等功能，其设计方式在此也顺便一提：
1.扫频：一般分成线性（Lin)及对数（Log)扫频；
2.VCG：即一般的FM，输入一音频信号，即可与信号源本身的信号产生频率调制；
上述两项设计方式，第1项要先产生锯齿波及对数波信号，并与第2项的输入信号经过多路器（Multiplexer)选择，然后再经过电压对电流转换电路，同步地去加到图二中的I1、I2上；
3.TTL同步输出：将方波经三极管电路转成0(Low)、5V(High)的TTL信号即可。
但注意这样的TTL信号须再经过缓冲门（buffer)后才能输出，以增加扇出数（FanOut)，通常有时还并联几个buffer。而TTLINV则只要加个NOTGate即可；
4.TRIG功能：类似OneShot功能，输入一个TTL信号，则可让信号源产生一个周期的信号输出，设计方式是在没信号输入时，将图二的SWI接地即可；
5.Gate功能：即输入一个TTL信号，让信号源在输入为Hi时，产生波形输出，直到输入为LOW时，图二SWI接地而关掉信号源输出；
6.频率计：除市场上简易的刻度盘显示之外，无论是LED数码管或LCD液晶显示频率，其与频率计电路是重叠的，方块图如下：
2.任意波形发生器，仿真实验的最佳仪器
任意波形发生器是信号源的一种，它具有信号源所有的特点。我们传统都认为信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。
信号源有很多种，包括正弦波信号源，函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成信号源等。一般来讲任意波形发生器，是一种特殊的信号源，综合具有其它信号源波形生成能力，因而适合各种仿真实验的需要。
一、函数功能，仿真基础实验室设计人员的环境
函数信号源是使用最广的通用信号源，它能提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲串等波形，有的还同时具有调制和扫描能力，众所周知，在我们的基础实验中（如大学电子实验室、科研机构研究实验室、工厂开发实验室等），我们设计了一种电路，需要验证其可靠性与稳定性，就需要给它施加理想中的波形以辨别真伪。如我们可使用信号源的DC补偿功能对固态电路控制DC偏压电平；我们可对一个怀疑有故障的数字电路，利用信号源的方波输出作为数字电路的时钟，同时使用方波加DC补偿产生有效的逻辑电平模拟输出，观察该电路的运行状况，而证实故障缺陷的地方。总之利用任意波形发生器这方面的基础功能，能仿真您基础实验室所必须的信号。
二、任意波形，仿真模拟更复杂的信号要求
众所周知，在我们实际的电子环境所设计的电路在运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种信号缺陷和瞬变信号，例如过脉冲、尖峰、阻尼瞬变、频率突变等（见图1，图2），这些情况的发生，如在设计之初没有考虑进去，有的将会产生灾难性后果。例如图1中的a处过尖峰脉冲，如果给一个抗冲能力差的电路，将可能会导致整个设备“烧坏”。确认电路对这样一个状况敏感的程度，我们可以避免不必要的损失，该方面的要求在航天、军事、铁路和一些情况比较复杂的重要领域尤其重要。
由于任意波形发生器特殊的功能，为了增强任意波形生成能力，它往往依赖计算机通讯输出波形数据。在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真模拟实验。同时由于编辑一个任意波形有时需要花费大量的时间和精力，并且每次编辑波形可能有所差异这样有的任意波形发生器，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比；或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
三、下载传输，更进一步实时仿真
在一些军事、航空、交通制造业等领域中，有些电路运行环境很难估计，在实验设计完成之后，在现实环境还需要作更进一步实验，有些实验的成本很高或者风险性很大（如火车高速实验时铁轨变换情况、飞机试机时螺旋桨的运行情况等），人们不可能长期作实验判断所设计产品（例如高速火车、飞机）的可行性和稳定性等；我们就可利用有些任意波形发生器波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
综上所述，任意波形发生器是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。我们选购时除关心传统信号源的缺陷——频率精度、频率稳定度、幅度精度、信号失真度外，更应关心它编辑与波形生存和下载能力，同时也要注意它的输出通道数，以便同步比较两信号的相移特性，更进一步达到仿真实验状态。
图1有尖脉冲的数字信号
图2有频率突变的方波

❹ 模拟电路和数字电路的区别是什么

一、两者的特点不同：

1、模拟电路的特点：

（1）函数的取值为无限多个。

（2）当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中（信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上）。

（3）初级模拟电路主要解决两个大的方面：放大、信号源。

（4）模拟信号具有连续性。

2、数字电路的特点：

（1）同时具有算术运算和逻辑运算功能。

（2）实现简单，系统可靠。以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。

（3）集成度高，功能实现容易。

二、两者的概述不同：

1、模拟电路的概述：模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。

2、数字电路的概述：用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。

三、两者的应用不同：

1、模拟电路的应用：

（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。

（2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。

（3）运算电路：完成信号的比例、加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算。

（4）信号转换电路：用于将电流信号转换成电压信号或将电压信号转换为电流信号、将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号、将直流电压转换成与之成正比的频率。

（5）信号发生电路：用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。

（6）直流电源：将220V、50Hz交流电转换成不同输出电压和电流的直流电，作为各种电子线路的供电电源。

2、数字电路的应用：

数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。

❺ 模拟电路和数字电路的根本差别是什么

一、两者的特点不同：

1、模拟电路的特点：

（1）函数的取值为无限多个。

（2）当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中（信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上）。

（3）初级模拟电路主要解决两个大的方面：放大、信号源。

（4）模拟信号具有连续性。

2、数字电路的特点：

（1）同时具有算术运算和逻辑运算功能。

（2）实现简单，系统可靠。以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。

（3）集成度高，功能实现容易。

二、两者的概述不同：

1、模拟电路的概述：模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。

2、数字电路的概述：用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。

三、两者的应用不同：

1、模拟电路的应用：

（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。

（2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。

（3）运算电路：完成信号的比例、加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算。

（4）信号转换电路：用于将电流信号转换成电压信号或将电压信号转换为电流信号、将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号、将直流电压转换成与之成正比的频率。

（5）信号发生电路：用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。

（6）直流电源：将220V、50Hz交流电转换成不同输出电压和电流的直流电，作为各种电子线路的供电电源。

2、数字电路的应用：

数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。

❻ 运算放大器11种经典电路

运算放大器11种经典电路

一、反相放大器电路

反相放大器电路是运算放大器最基本的应用之一。该电路将输入信号反相放大，输出电压与输入电压相位相反。其特点是电路简单，易于实现，广泛应用于各种需要电压放大的场合。

二、同相放大器电路

同相放大器电路的输出电压与输入电压同相，通过反馈网络实现放大功能。这种电路适合处理微弱信号，如传感器输出信号，能保持信号的原始相位，避免因反相带来的相位误差。

三、差分放大器电路

差分放大器电路主要用于抑制共模信号，放大差模信号。它通过比较两个输入端的信号差异来放大信号，对于消除环境中的电磁干扰和电源噪声特别有效。

四、电压跟随器电路

电压跟随器电路具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点。它可以隔离电路中的负载，减小信号损失，提高系统的稳定性。

五、积分器电路

积分器电路用于将输入信号进行积分运算，输出与输入信号的积分值成比例的电压。它在模拟信号处理中常用于滤波、波形变换等场合。

六、微分器电路

微分器电路与积分器电路相反，它是对输入信号进行微分运算，输出与输入信号的微分值成比例的电压。这种电路在信号处理中用于提取信号的变化率。

七、对数放大器电路

对数放大器电路用于放大输入信号的对数值，广泛应用于音频信号处理、电子测量等领域。它能够压缩输入信号的动态范围，提高系统的抗干扰能力。

八、指数放大器电路

指数放大器电路是对数放大器的逆运算电路，它将输入的对数信号转换为指数形式的输出信号。它在信号处理中常用于信号的逆运算和恢复。

九、滤波器电路

滤波器电路利用运算放大器的频率特性对信号进行滤波处理，包括低通、高通、带通、带阻等滤波器。它们能够滤除信号中的噪声和干扰，保留有用的频率成分。

十、锁相环放大器电路

锁相环放大器电路是一种相位锁定的放大电路，它能够锁定输入信号的相位，实现精确的信号放大和传输。这种电路在通信、雷达等系统中广泛应用。

十一、自动增益控制放大器电路

自动增益控制放大器电路能够自动调整放大器的增益，以适应不同强度的输入信号。这种电路在接收弱小信号时能够自动增加增益，保证信号的稳定传输。

以上就是运算放大器的11种经典电路。每种电路都有其特定的应用场景和优势，根据实际需求选择合适的电路形式，可以实现各种复杂的信号处理功能。

❼ 什么是模拟电路

模拟电路，处理模拟信号的电子电路，模拟信号的时间和幅度均连续，意味着其可以在某一取值范围内取无穷多个数值。

模拟信号具有以下特点：其取值无限，信息变化规律直接反映在信号的幅度、频率和相位的变化上。模拟信号的信息蕴含在波形中，当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也随之改变。

模拟电子技术主要涵盖多个章节，包括半导体器件，放大电路的基本原理和分析方法，放大电路的频率响应，功率放大，集成放大电路，放大电路的反馈，模拟信号运算电路，信号处理电路，波形发生电路，直流电路。

半导体器件部分，包括半导体特性，半导体二极管，双极结性三极管，场效应三级管等。放大电路部分，涉及单管共发射极放大电路，双极性三极管的三组态---共射共基共集，场效应管放大电路，多级放大等。

频率响应部分，包括单管共射放大电路的频响，多级放大电路的频响。功率放大部分，包括互补对称功率放大电路，OTL和OCL电路。集成放大电路部分，涉及偏置电路，差分放大电路，中间级，输出级。反馈部分，探讨正反馈和负反馈，负反馈的分析。

运算电路部分，涵盖理想运放的特点（虚短虚地），比例运放（反向比例运放,同向比例运放，差分比例运放），求和电路（反向输入求和，同向输入求和），积分电路，微分电路，对数电路，指数电路，乘法电路，除法电路。

信号处理电路部分，包括有源滤波器（低通LPF，高通HPF。带通BPF，带阻BEF），电压比较器（过零比较器，单限比较器,滞回比较器，双限比较器）。

波形发生电路部分，包括正弦波振荡电路（条件，组成，分析步骤），RC正弦波振荡电路（RC串并联网络选频特性），LC正弦波振荡电路（LC并联网络选频特性 电感三点式 电容三点式），石英晶体振荡器，非正弦波振荡器（矩形波，三角波，锯齿形发生器）。

直流电路部分，涵盖单相整流电路，滤波电路（电容滤波，电感滤波 ,复式滤波），倍压整流电路（二倍压整流电路，多倍压整压电路），串联型直流稳压电路。