信号集中营

 

信号集中营讲起信号,感觉比较熟悉但是又那么含糊不清。从信号本身的属性来讲电信号、磁信号、光信号和...



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讲起信号,感觉比较熟悉但是又那么含糊不清。从信号本身的属性来讲电信号、磁信号、光信号和声信号,在电子电器中更多的是电信号。

一,模拟信号和数字信号

1,  数字信号(Digital signal):数字信号是一个离散量,具体地讲数字信号的电压或电流在时间和数值上都是离散的,不连续的。数字信号的幅值变化只有两种:幅值为零或很小,用“0”表示,幅值为高电平或很大,用“1表示”。

2,  模拟信号(Analog signal):主要是与离散的数字信号相对的连续信号。模拟信号分布于自然界的各个角落,如每天温度的变化。而数字信号是人为抽象出来的在时间上的不连续信号。电学上的模拟信号是主要是指振幅和相位都连续的电信号,此信号可以以类比电路进行各种运算,如放大、相加、相乘等。

3,数字/模拟信号的联系:若离散时间信号在各个采样点(samples)上的取值只是原来模拟信号取值(可能需要无限长的数字来表示)的一个近似,那么我们就可以用有限字长(字长长度因应近似的精确程度而有所不同)来表示所有的采样点取值,这样的离散时间信号成为数字信号。将一组精确测量的数值用有限字长的数值来表示的过程称为量化(Quantization)。从概念上讲,数字信号是量化的离散时间信号,而离散时间信号则是已经采样的模拟信号。

4,  模拟电路:处理模拟信号的电路,其特点是函数的取值为无限多个,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应在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上。

5,  数字电路:用数字信号完成对数字量的算术运算和逻辑运算的电路成为数字电路,它有三大热点:a,同时具有算术运算和逻辑运算。b,实现简单,系统可靠。c,集成度高,体积小,功耗低。

6,  模拟电路与数字电路的区别:a,处理信号不同,所以电路中晶体管工作在不同区域:模拟电路中的晶体管是工作在放大区;而数字电路中的晶体管是工作在饱和区和截止区,放大区只是其过渡状态。b,研究对象不同:数字电路的研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系;而模拟电路是研究电路输入与输出的电压、电流的关系。”

二,电压信号、电流信号和功率信号

1,  电压信号:是一种以电压形式出现的信号源,它能够输出较大的信号电压,而不能输出较大的信号电流或功率。

2,  电流信号:以电流形式出现的信号源,能够输出较大的信号电流,但是信号的电压幅度不一定大。

3,  功率信号:以功率形式出现的信号源,它能够在输出较大的信号电压同时,还能够输出较大的信号电流,所以信号的功率比较大。

4,  信号的选用

  • 信号源输出最大功率的条件是,输出阻抗等于输入阻抗,称为阻抗匹配如果在信号传输中,一级到下一级不能阻抗匹配信号能量将产生衰减,波形产生失真。阻抗匹配分高阻抗与低阻抗匹配。
  • 低阻抗匹配时,传输信号电流大,即电流信号
  • 高阻抗匹配时,传输信号电压高,即电压信号
  • 如果远距离传输,为了减小线路损耗,一般采用电压信号即高阻抗传输,但如果信号干扰严重,可采用电流信号传送。
  • 如果远距离传输,因为线路损耗不大,一般采用电流信号即低阻抗传输。
  • 电流信号抗干扰能力强,一般干扰信号为电压信号。
三,其他信号知识点

  1. 高频信号:频率相对较高的信号,频率在3——30MHz,例如收音机中磁棒天线接收的是高频信号
  2. 中频信号:频率相对处于中间频段的信号,高频信号经过变频而获得的一种信号。例如收音机中变频电路之后的是中频信号。
  3. 反馈信号:从放大器输出端通过反馈电路加到放大器输入端的信号。如果反馈信号与输入信号相位相同,则称为正反馈信号。否则成为负反馈信号。
  4. 取样信号:在自动控制等电路中,需要将电路中某些信号检测出来,这由取样电路来完成。从取样电路输出的信号称为取样信号。
  5. 基准信号:当需要对两个信号的幅度大小进行比较时,就需要比较电路,参与比较的两个信号其中一个是基准信号,它的大小不受外界等因素影响。
  6.   射频信号:为了能让所需要的频率较低的信号,需要采用调制方式,用一个频率很高的信号载着低频信号,这载着低频率信号、频率很高的信号成为射频信号。射频信号就是高频信号,就是我们所说的电磁波,可以向空间辐射。
  7. 振荡信号:由振荡产生的信号成为振荡信号,例如由正弦振荡器产生的信号成为正弦振荡信号。
  8. 音频信号:人耳能听到的频率范围内信号成为音频信号,通常音频信号的频率范围为0.02~20kHz。
  9. 视频信号:又称图像信号,它是反映画面内容的电信号,视频信号的频率范围是0~6MHz。
  10. 差模信号:即两个大小相等,方向相反的信号
  11. 共模信号:即两个大小相等,方向相同的信号。欢迎关注我的公众号


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