直流電源模電和直流電源數電-一對孿生兄弟的自白
2017-6-7 10:49:54??????點擊：
模電和數電的概念
直流電源模電即模擬電子技術，是一門研究對仿真信號進行處理的模擬電路的學科。它以半導體二極管、半導體三極管和場效應管為關鍵電子器件，包括功率放大電路、運算放大電路、反饋放大電路、信號運算與處理電路、信號產生電路、電源穩壓電路等研究方向。
直流電源數電即數字電子技術，主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應用，.邏輯門電路組合和時序電路的分析和設計、 集成芯片各腳功能。555定時器等。 隨著計算機科學與技術突飛猛進地發展，用數字電路進行信號處理的優勢也更加突出。為了充分發揮和利用數字電路在信號處理上的強大功能，我們可以先將模擬信號按比例轉換成數字信號，然后送到數字電路進行處理，最后再將處理結果根據需要轉換為相應的模擬信號輸出。自20世紀70年代開始，這種用數字電路處理模擬信號的所謂“數字化”浪潮已經席卷了電子技術幾乎所有的應用領域。
以前，村里有個小伙叫“直流電源模電”，濃眉大眼，身高力壯，村里的大事小情都要找他。引得眾多小mm紛紛拜倒在他腳下，那可真是風光無限。不料，好景不長，某天不知從哪里來了個叫“直流電源數電”的帥哥，雖然沒有八塊腹肌，但是能掐會算，口齒伶俐，還能變個魔術。從此后，村里但凡有大事，都會去找直流電源數電，只是在需要干力氣活的時候才會想起“直流電源模電”。眾mm也紛紛離開了“直流電源模電”，競相向“直流電源數電”獻殷勤。“直流電源模電”心生嫉妒，但知道自己頭腦差，也只能默默咽下這口氣。可是，有一天，“直流電源模電”發現自己最后的粉絲“電源”mm也跑去給“直流電源數電”暗送秋波，積攢了多時的怨氣終于爆發了。
直流電源模電把直流電源數電堵在村口，吵起來了。
直流電源數電：我比你更能抗干擾。
直流電源模電：我比你的精度高。
直流電源數電：我可以實現各種算法。
直流電源模電：我可以實現無線通訊。
直流電源數電：沒有我，電子行業還得倒退幾十年呢。
直流電源模電：沒有我，你還只能生存在各種數字公式當中。
……
村里的長老ASIC終于看不下去，喊了一句：吵什么吵，都跑到我肚子里去。咕嚕的一聲，直流電源模電和直流電源數電都混合在ASIC體內，兩人合體了。
ASIC深思片刻說：你們倆，其實長得很像啊。直流電源模電和直流電源數電異口同聲道：尼瑪，我才不像它呢。ASIC捋一捋胡須，說：好吧，讓老納一一道來。
1、晶體管 VS 二進制數
直流電源模電里面的二極管、三極管（開關狀態）、晶閘管，分別對應直流電源數電的二進制數0和1。
2、放大器 VS 乘法/移位器
直流電源模電里的放大器就是把信號放大N倍，對應直流電源數電里面的乘法，當然如果乘的系數是2的多少次方，就可以用左移位來實現。而衰減器就對應著除法/右移了。
3、負阻振蕩器 VS 環形振蕩器
直流電源模電里面經常需要輸出一路正弦信號（如本地振蕩），這就可以用電容/電感三端式振蕩來實現，但是由于晶體輸出的頻率穩定性更高、且具有溫度補償的功能，實際工程用晶體振蕩器居多。而在超高頻的應用領域中，常常使用負阻振蕩器（輸出的頻率更高）。那么，直流電源數電則需要輸出一路方波（如時鐘信號），這路方波可以通過正弦信號整形來獲得，而在超高速的應用領域中，常常使用環形振蕩器。
4、模擬上/下變頻 VS 數字上/下變頻
變頻，就是改變頻率的意思。在無線電領域中，經常會用到一種叫混頻器的東西，它就是利用三角函數的積化和差的原理來實現上/下變頻（和就是上變頻，處理后的信號頻率提高了；差就是下變頻，處理后的信號頻率下降了），而直流電源模電當中的混頻器常常是由模擬乘法器來實現的，對應著直流電源數電的，就是CIC濾波器。其中，CIC濾波器的插值（在原有的數字信號當中插入一些值，增加了信號的變化頻率）可以實現上變頻，而抽取（在原有的數字信號當中取走一些值，減少了信號的變化頻率）可以實現下變頻。
5、模擬濾波器 VS 數字濾波器
模擬濾波器分為無源和有源兩種，其中無源是由RLC組成的，而有源則是在無源的基礎上增加了運放，可以調整增益。數字濾波器分為FIR和IIR兩種，一般情況下，FIR是線性相位的，無反饋的（零極點相消的話，是可以有反饋的）；IIR是非線性相位的，有反饋的。以濾波器的頻率響應來分類，是可以分為高通、低通、帶通、帶阻、全通五種。此外，按照設計方法來分類，可以分成巴特沃期、切比雪夫、貝塞爾、橢圓等等，就算是這種分類方法，模擬濾波器仍然由RLC等組成，而數字濾波器仍然由乘加器、寄存器等組成。
6、模擬調制 VS 數字調制
所謂調制就是，有兩路信號A和B，用A去控制B的幅度、頻率、相位。模擬電路的調制方式有AM、FM、PM三種，分別對應著數字電路當中的ASK、FSK、PSK。但是數字電路可以實現更為復雜多樣的調制方式，比如：QAM、MSK、OFDM等。
7、模擬指數、對數運算 VS 數字指數、對數運算
在模擬電路中，利用器件的特性（如二極管的電流方程）再加上運放等，可以實現指數、對數運算（以前的模擬計算機就是這樣搞的）。而直流電源數電則是通過數值計算當中的逼近法來計算指數、對數（如泰勒級數、對數表等）。
8、模擬微積分運算 VS 數字微積分運算
模擬電路可以利用電容的電壓電流特性來計算微分和積分（以前的模擬計算機就是這樣搞的）。而在直流電源數電當中，則是通過寄存器的反饋來實現積分（不斷地把輸出反饋到輸入端，進行累加）。然后，模擬的微分對應的是數字的差分，差分就是前一時刻的值減去后一時刻（得到的是增量），也是用寄存器去保存不同時刻的值，再做減法運算。此外，如果要像高數那樣計算微積分，那得依靠數值計算的各種逼近的方法了。
聽了ASIC的一席話后，直流電源模電跟直流電源數電抱頭痛哭，“尼瑪，原來你就是我失散多年的孿生兄弟啊！”
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