《专业英语》-第1单元

第1课模拟信号和数字信号声音是如何被记录到电脑里的?电脑里面的声音又是如何播放出来的?看图1-1:众所周知，声音是由物体振动产生的。我们经常用电脑记录声音，而又在收音机、电脑等各种电子设备上听到被放大了的声音，那么声音是如何进人电路系统的?而电路系统中的声音又是如何转变而被我们重新听见的呢?下一页返回第1课模拟信号和数字信号什么是模拟量?—温度曲线模拟量是指连续变化的值的量。而数字量的值是离散变化的。自然界中大多数的信息都可以用模拟的形式来测量，例如，连续变化的空气温度值，在特定的某天，温度并不是从70℃陡变到71℃的，而是在这个范围内连续变化的。如果你将夏季某一天的气温画出来，你会得到一条光滑而连续的曲线，类似于图1-2所示。图1-3展示了其他模拟信号下一页上一页返回第1课模拟信号和数字信号什么是数字量?—仍然是温度曲线与其绘制连续的温度曲线，倒不如每隔一个小时读取一次温度值。这样就有了采样的值来表示24小时的温度变化情况，如图1-5所示，通过用数码表示每个采样值就可将模拟量成功地转换成数字形式。一定要注意，图1-5本身并不是模拟量的数字化表示。几种不同的数字信号，如图1-6所示。两个周期数字信号，如图1-7所示。下一页上一页返回第1课模拟信号和数字信号模拟系统举例——扬声器一个用来放大声音的扩音系统，使声音的音量变大从而使声音能够被听见，就是一个模拟电路应用的简单例子。如图1-8所示，自然界中的模拟声波被麦克风收录并将其转化为一个比较小的模拟电压，也就是模拟信号。这个电压随着声音音量和频率的变化而连续变化，然后将这个信号加到一个线性放大器的输入端。于是在这个放大器的输出端，就会产生一个把输入信号进行放大后的电压，放大后的电压送入扬声器。该扬声器将放大后的声音信号又转化回了声波，相对于原来麦克风采集的声音，其音量增大了。下一页上一页返回第1课模拟信号和数字信号模拟-数字系统举例—还是扬声器图1-9表示的是一个使用了模拟和数字方法的系统。CD播放器是一个同时采用了模拟和数字电路系统的例子。图1-9展示了它的基本原理，CD中存储着数字形式的音乐信号，激光二极管光学系统将旋转着的CD中的数字数据读取出来，并传输到数模转换器。该数模转换器将数字信息转换为能够代表原来音乐的模拟信号，然后将这个信号放大并送到扬声器的输入端，然后播放出来。当音乐原本已被记录到CD中，那么就一定会经过与上述相反的过程，这时会用到模数转换器。上一页返回第2课欧姆定律的应用如何调节灯的亮度？如图2-1所示，电路中哪部分决定灯的亮度？不论是家里还是在市场，我们都可以看见亮度可调的灯。当你旋转旋钮的时候，灯就会变亮或者变暗。那么当你旋转旋钮的时候，究竟改变了电路中的什么参数呢？所有的电路都可以归为三类：串联电路、并联电路以及串并联电路。串联电路是指这样一种电路：在这个电路里，电流在单一的连续的路径里流动，并且在这个电路的任何一个点，电流值都是一样的，如图2-2所示。而并联电路是指：在这个电路里，某两个节点之间，存在两个或者两个以上的回路，如图2-3，在这个电路里，电流在A点分流，一部分流经R1，一部分流经R2，最后在B点汇合，再回到电池中。下一页返回第2课欧姆定律的应用图2-4所示的是串并联电路，并联部分在A点和B点之间有两个回路，此外，在每一个并联回路中，还串联了一个电阻。图2-5是串并联电路的另一个例子，图中已用箭头标出了电流的流动方向。在电路系统中，每一个部件都有一定的电阻，如电池、发电机、连接导体，甚至仪器本身。所以，既然每个部件都有电阻，不管多小，只要有电流流过，这个部件的两端就会产生电压降。换句话说，在这个电路元件的两端就会有电位差。电压降的值等于电阻和电流值的乘积。上一页返回第3课与非门假设用一个低电平来驱动LED灯，那么用什么逻辑门可以检测飞机起飞后三个引擎均已缩回？作为飞机功能监视系统的一部分，如图3-1所示，我们需要一个电路来指示飞机降落之前降落装置的状态。当降落开关打开准备降落时，如果三个装置均已展开，我们用绿灯点亮来表示。如果其中某个装置没有展开，我们用点亮红灯来表示。当某个降落装置展开时，与之对应的传感器产生一个低电平；如果某个降落装置缩回，对应的传感器给出一个高电平。设计一个电路来满足以上要求。下一页返回第3课与非门与非门一个制造工厂用两个容器来存储制造过程中所需的某种液体化学品。每个容器都有一个传感器，用来检测化学品的高度是否已降低到总量的25%。当容器中化学品量都高于1/4时，该传感器给出一个5V的高电平，而当某个容器的化学品量低于1/4时，给出0V的低电平。要求当两个容器的化学品量都高于1/4时，用绿色LED灯来表示，我们一起来看看如何用一个与非门来实现所述功能。图3-2展示了用一个与非门，将它的两个输入端连接到容器液位传感器，并将它的输出连接到一个信号指示板。工作程序可以设计为：如果容器A和容器B液位均高于1/4，则指示灯亮。下一页上一页返回第3课与非门图3-3展示了用一个与非门作为非或门来检测输入端至少有一个为低电平。当其中一个容器只剩下1/4甚至更少时，该传感器输出为低电平。当这种情况出现时，逻辑门的输出即为高电平，由于电路中接入了红色LED，所以高电平可以点亮红灯。这个操作可以描述为：如果容器A或者容器B或两个容器中液位均低于1/4时，红灯亮。注意，在这个例子中，我们使用的是两个输入端的与非门，但是图中使用的是两个不同的符号，用以说明与非门和等效的非或门的两种不同的用法。下一页上一页返回第3课与非门只有当降落装置开关打开时，检测电路的电源才被打开。我们使用一个或非门来实现图3-4中的两种要求。把一个或非门当做与非门，来检测三个降落装置的传感器给出的低电平。当输入全为低时，表示三个降落装置均已展开，这时与非门就会产生一个高电平输出，从而点亮绿灯。当降落开关打开后，另一个或非门就作为或非门来检测一个或者更多的降落装置是否仍然处于缩回状态。

当一个或者更多的引擎仍然处于缩回状态时，或非门就可以检测到由传感器产生的高电平，从而产生一个低电平输出点亮红灯，以示警告。上一页返回图1-1声音返回图1-2气温模拟图(温度随时间变化)返回图1-3小提琴和钢琴的声音曲线返回图1-5图1-2中模拟值的采样形式返回图1-6几种不同的数字信号返回图1-7两个周期数字信号返回图1-8音频公共广播系统返回图1-9CD播放器的基本模块

（显示只有一个通道）返回图