一、數模信號介紹

參看：什么是模擬信號?什么叫數字信號?

什么是叫模擬信號?
信號在時間和數值上都是連續變化的信號稱為模擬信號.模擬信號是指用連續變化的物理量表示的信息，其信號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續變化，如目前廣播的聲音信號，或圖像信號等。

什么叫數字信號?
數字信號指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數字電路進行處理，所以得到了廣泛的應用。

數字信號的特點：
(1)抗干擾能力強、無噪聲積累。在模擬通信中，為了提高信噪比，需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大，信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時放大。隨著傳輸距離的增加，噪聲累積越來越多，以致使傳輸質量嚴重惡化。對于數字通信，由于數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值)，在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾，但當信噪比惡化到一定程度時，即在適當的距離采用判決再生的方法，再生成沒有噪聲干擾的和原發送端一樣的數字信號，所以可實現長距離高質量的傳輸。
(2)便于加密處理。信息傳輸的安全性和保密性越來越重要，數字通信的加密處理的比模擬通信容易得多，以話音信號為例，經過數字變換后的信號可用簡單的數字邏輯運算進行加密、解密處理。
(3)便于存儲、處理和交換。數字通信的信號形式和計算機所用信號一致，都是二進制代碼，因此便于與計算機聯網，也便于用計算機對數字信號進行存儲、處理和交換，可使通信網的管理、維護實現自動化、智能化。?
(4)設備便于集成化、微型化。數字通信采用時分多路復用，不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路，可用大規模和超大規模集成電路實現，因此體積小、功耗低。?
(5)便于構成綜合數字網和綜合業務數字網。采用數字傳輸方式，可以通過程控數字交換設備進行數字交換，以實現傳輸和交換的綜合。另外，電話業務和各種非話業務都可以實現數字化，構成綜合業務數字網。?
(6)占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4kHz帶寬，一路數字電話約占64kHz，這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因。隨著寬頻帶信道(光纜、數字微波)的大量利用(一對光纜可開通幾千路電話)以及數字信號處理技術的發展(可將一路數字電話的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數碼率)，數字電話的帶寬問題已不是主要問題了。
以上介紹可知，數字通信具有很多優點，所以各國都在積極發展數字通信。近年來，我國數字通信得到迅速發展，正朝著高速化、智能化、寬帶化和綜合化方向邁進。?　

模擬信號和數字信號的區別：
不同的數據必須轉換為相應的信號才能進行傳輸：模擬數據一般采用模擬信號(Analog Signal)，例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示；數字數據則采用數字信號(Digital Signal)，例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進制數1，用恒定的負電壓表示二進制數0)，或光脈沖來表示。 當模擬信號采用連續變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是信號載體，同時作為傳輸介質；而當模擬信號采用連續變化的信號電壓來表示時，它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。 當數字信號采用斷續變化的電壓或光脈沖來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通信雙方連接起來，才能將信號從一個節點傳到另一個節點。

二、數模隔離

參看：一強人描述的數模隔離的形象說明

為什么模擬地與數字地應有各自獨立的回路？大家都是地，為什么還分彼此？
其實本質是對的，就是數字地，模擬地都是地，并不是他們倆頭上長角，十分的怪異，要明白為什么要分開，先聽我說一個故事
我們公司所在的商務樓共有3樓，2樓是搞模擬的，3樓是做數字的，整幢樓只有一部電梯，平時人少的時候還好辦，上2樓，上3樓互不影像，但每天早上上下班的時候就不得了了，人多得很，搞數字的要上3樓，總是被2樓的模擬影響，2樓模擬的人要下樓，總是要等電梯上了3樓，再下來，互相影響很是麻煩，
商務樓的物業為解決這個問題，提出了2個方案，
第1個（笑死人了）
電梯擴大，可以裝更多的人，
電梯大了是好，但公司會招人，人又多了，再換電梯，再招人...永遠死循環，有一個辦法到挺好，大家索性不要電梯，直接往下跳，不管2樓的，3樓的，肯定解決問題，但肯定會出問題（第1個被槍斃掉了）
第2個
裝2部電梯，一部專門上2樓，另一部專門上3樓
Wonderful太機智了，這樣2層樓面的工作人員就互不影響了。
End
明白了否？
數字地，模擬地互相會影響不是因為一個叫數字，一個叫模擬，而是他們用了同一部電梯--地，而這部電梯所用的井道就是我們在PCB上布得地線。
模擬回路的電流走這條線，數字回路的電流也走這條線，本來無可厚非，線布著就是用來導通電流的，可問題處在這根線上有電阻！
而且最根本的問題是走這條線的電流要去2個不同的回路。
假設一下，有2股電流，數流，模流同時從地出發。有2個器件，數件，模件。
若2個回路不分開，數流，模流回走到數件的接地端前的時候，損耗的電壓為v
v=（數流+模流）x走線電阻
相當于數字器件的接地端相對于地端升高了v
數字器件不滿意了，我承認會升高少許電壓，數流的那部分我認了，但模流的為什么要加在我頭上？
同理模擬器件也會同樣抱怨
2個解決方案
第1個：你布的PCB線沒有阻抗，自然不會引起干擾，就像2、3樓直接往下跳，那是井道最寬的時候，也就是可以裝一個無限大的電梯，自然誰都不影響誰，但誰都知道，this is mission impossible
第2個：2條回路分開走，數流，模流分開，既數地、模地分開。
同理，有時雖在模擬回路中，但也要分大、小電流回路，就是避免相互干擾。
所謂的干擾就是：2個不同回路中的電流在PCB走線上引起的電壓，這2部分電壓互相疊加而產生的。
OK！

擴展：如何成為出色的模擬工程師:數字隔離與模擬隔離

總結

以上是生活随笔為你收集整理的电路基础知识 -- 数模信号的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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