模拟信号处理：从 Nyquist 采样定律到TI模拟产品应用

"过采样与欠采样在模拟信号数字化过程中的重要性，以及TI在模拟产品领域的领先地位和对中国大学生创新活动的支持" 在信号处理领域，过采样与欠采样是两种关键的采样策略，它们直接影响到数字信号对原始模拟信号的准确再现。过采样是指在满足奈奎斯特采样定律的基础上，选择更高的采样频率，以获得更精确的数字表示。相反，欠采样则是指采样频率低于理论最小值，可能导致信号的关键信息丢失，甚至出现混叠现象。 奈奎斯特采样定律指出，为了无失真地恢复一个带限信号，采样频率必须至少是该信号最高频率成分的两倍。香农采样定律进一步扩展了这一概念，表明采样频率与信号带宽的关系，确保了信息的完全可恢复性。在实际应用中，过采样可以提高信噪比，减少量化误差，而欠采样则可能导致信号质量下降，尤其是在处理高速或高频信号时。 TI（德州仪器）作为全球领先的半导体供应商，在模拟产品市场拥有显著地位。TI不仅在DSP（数字信号处理器）领域占有主导地位，其模拟产品出货量也位居世界第一。为了支持中国大学生的创新活动，TI提供了简化选型的手册，涵盖了运算放大器、数据转换器、电源管理等多个领域的基础知识和选型指导。 手册详细介绍了运算放大器的原理和设计，包括理想运放模型、虚短和虚断的概念，这些都是理解运放工作基础的重要内容。此外，数据转换器的原理和设计部分由多名工程师共同编写，深入解析了如何选择合适的ADC（模拟-to-数字转换器）以满足不同应用场景的需求。电源部分则涵盖了线性电源和开关电源的原理，强调了在实际设计中要考虑的噪声控制和PCB布局等因素。 此手册旨在提升大学生的工程实践能力和系统设计意识，通过引入业界先进技术，帮助他们理解和应用模拟和数字混合系统设计。尽管可能存在错漏，但TI鼓励读者提供反馈，以持续改进内容的准确性和完整性。通过这种方式，TI致力于推动技术创新和教育发展，为未来的工程师们提供了宝贵的资源。