模擬電路

模擬電路（英語：analogue electronics，美式：analog electronics）是涉及連續函數形式模擬信號的電子電路，與之相對的是數字電路，後者通常只關注0和1兩個邏輯電平。「模擬」二字主要指電壓（或電流）對於真實信號成比例的再現，它最初來源於希臘語詞彙ανάλογος，意思是「成比例的」。

低通濾波器是一種模擬電路

固有的噪聲

模擬電路系統處理的信號總是包含着一定的噪聲。這意味着，電路系統隨機的熱偏差將造成模擬信號隨機的偏差、擾動。模擬電路系統中各個不同部分的偏差積累起來，可以使偏差量的負面影響常常會比較顯著，這些偏差將形成噪聲。由於模擬信號在電路中常常會通過電子放大器，噪聲會被不斷地放大，再加上原始信號在長距離傳輸的過程中也會有損耗，因此這些隨機的噪聲會造成信號嚴重失真。模擬電路中噪聲的來源還來自於外部信號干擾以及設計欠佳的電子元件。通過使用屏蔽導線，或者在電路中引入低噪音放大器，可以儘量緩解噪聲的負面影響。

與數字電路的比較

在模擬電路和數字電路中，信號的表達方式不同。對模擬信號能夠執行的操作，例如放大、濾波、限幅等，都可以對數字信號進行操作。事實上，所有的數字電路從根本上來說都是模擬電路，其基本電學原理，都與模擬電路相同。互補式金屬氧化物半導體就是由兩個模擬的金屬氧化物半導體場效電晶體構成的，其對稱、互補的結構，使它恰好能處理高低數字邏輯電平。不過，數字電路的設計目標是用來處理數字信號，如果強行引入任意模擬信號而不進行額外處理，則可能造成量化噪聲。

電子學發展史上第一個被發明出來並得到大規模生產的器件是模擬的。後來，隨着微電子學的發展，數字技術的成本大大降低，加之計算機對於數字信號的要求，使得數字式的方法在人機交互等領域具有可行性和較高的性價比。

可以說模擬電路是數字電路的基礎，數字電路可以看作是模擬電路的一種特殊形式。

模擬電子和數字電子的主要區別如下：

噪聲

在模擬電路中，由於信號幾乎完全將真實信號按比例表現為電壓或電流的形式，造成模擬電路對於噪聲的影響比數字電路更加敏感，信號的微小偏差都會表現為相當顯著，造成信息損失。作為對比，數字電路只取決於高低電平，如果要造成信息傳遞的錯誤，那麼信號的偏差必須至少達到高電平的一半左右（具體的大小根據不同的電路規格有所不同）。因此，對信息進行量化的數字電路對於噪聲的抵禦能力比模擬電路更強，只要偏差不大於某一規定值，信息就不會損失。在數字電路中，噪聲在各個邏輯門的地方都可以得到消減。

精度

參見：信噪比

有若干個因素會影響信號的精度，其中最主要的是原始信號中的噪聲以及信號處理過程中混入的噪聲。模擬信號的分辨率受到器件物理層面限度（例如散粒噪聲）的制約。在數字電子中，可以採用增加信號的位數（例如8位分辨率的模擬數字轉換器能夠將其量程分為8段，其中每一段作為最小分度進行轉換）來提高數字信號的分辨率，轉換位數是模擬數字轉換器的一項關鍵參數。模擬數字轉換器將模擬信號轉換為數字信號，這樣原始信號就可以用二進制數來表示，方便數字電路（包括計算機）進行處理。用到這種轉換器的應用產品包括數字式的溫度計以及錄音機等數據採集設備。相反的，數字模擬轉換器則被用來將數字信號還原為模擬信號，它可以讀入一系列二進制信號，經過轉換後以電壓值等形式的模擬信號輸出。數字模擬轉換器在許多運算放大器增益控制系統中較為常見。

設計的難度

模擬電路的設計通常比數字電路更為困難，對設計人員的水平要求更高。這也是數字電路系統比模擬電路系統更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運算，其設計過程的自動化程度低於數字電路。然而，數字式電子設備要在真實物理世界中得到應用，就必須具有一個模擬的接口，因為自然界的大多數實際信號是模擬的。例如，所有數字式收音機的信號接收器，都具有一個模擬的預放大器來進行信號接收的第一步操作。

使用元件

以下是一些類比電路常用的元件：

• 電阻器、電容器、電感元件。
• 二極體。
• 電晶體、場效電晶體。
• 變壓器。
• 繼電器、光電耦合元件。
• 運算放大器、比較器。

參見

• 模擬集成電路
• 模擬計算機
• 模擬信號
• 模擬驗證
• 數字電路
• 數碼資料
• 電子電路