
【电】 analog voltage
analogy
【化】 analogy
tension; voltage
【化】 voltage
【医】 electric tension; voltage
在电气工程领域,"类比电压"(英文:Analog Voltage)指一种连续变化的电压信号,其数值随时间在特定范围内平滑变化,能够精确表示物理量(如温度、压力、声音等)的连续变化特性。以下是详细解释:
连续性与无限分辨率
类比电压在时域和幅值上均具有连续性,理论上可呈现无限个数值状态。例如,温度传感器输出的电压信号可能从0V逐渐升至5V,中间经历所有可能的电压值(如1.234V、2.789V等),而非跳跃式变化。
数学表达:
$$
V(t) = f(t), quad t in [t_0, t_1]
$$
其中 ( V(t) ) 为随时间连续变化的电压函数。
与数字电压的本质区别
数字电压仅代表离散状态(如0/1、高/低电平),而类比电压通过连续幅值传递信息。例如,在ADC(模数转换器)中,类比电压输入被量化为有限数字值输出。
信号生成与测量
常见于传感器输出(如热电偶、应变片)、音频信号放大器及模拟控制电路。例如,麦克风将声波转换为连续电压波形,其幅值正比于声压强度。
电路设计中的关键参数
IEEE 100《电气与电子术语标准词典》明确将"analog voltage"归类为连续时间连续幅值的电信号(标准编号:IEEE Std 100-2000)。
Sedra/Smith著《微电子电路》强调类比电压在运算放大器设计中的核心地位,其连续性允许精确的数学运算(如积分、微分)。
注:本文术语定义基于国际电气工程共识,部分表述参考《牛津电子工程词典》(Oxford Dictionary of Electronics)的"analog signal"条目。
“类比电压”并非独立存在的物理概念,而是通过类比方法帮助理解电压的一种教学手段。以下是详细解析:
电压(Voltage)是电势差的体现,表示单位电荷在电场中移动时获得的能量差,单位为伏特(V)。其方向由高电位指向低电位。
类比法通过水压与水流的关系模拟电压与电流的关系,降低抽象概念的理解难度。具体表现为:
通过实验(如水流模拟电路)建立直观认知,再逐步过渡到抽象理论,符合认知规律。
提示:类比法需结合真实物理公式学习,例如电压公式可表示为:
$$
U = frac{W}{q}
$$
其中$U$为电压,$W$为电场力做功,$q$为电荷量。
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