Analoginen ja digitaalinen: mikä ero on?

Sähköpiirejä voidaan luokitella eri tavoin. Yksi erittäin tärkeä tapa on luokitella elektroniikka tai järjestelmä analogiseksi tai digitaaliseksi, mutta mitä se tarkoittaa? Mikä on digitaalinen ja analoginen?

Jos olet jo jonkin aikaa ollut elektroniikan fani, käynyt elektroniikan kursseja tai lukenut kirjaa tästä aiheesta, tiedät ainakin ainakin eron analogisen ja digitaalisen välillä. sinusta tuntuu intuitiivinen.

Jos olet uusi, et ehkä ymmärrä täysin, mitä digitaalinen ja analoginen todella tarkoittaa.

Tässä postituksessa käsittelen yksityiskohtaisesti, mitä se tarkoittaa, ja kuvaan erot.

Jos olet uusi, toivottavasti ymmärrät tämän lukemisen jälkeen digitaalisen ja analogisen eron. Jos olet hieman perehtynyt heidän merkityksiinsä, toivon tämän olevan hyvä kommentti.

Asetetaan pari termiä, jotka ovat usein epäselviä.

Jatkuva aikasignaali on signaali, joka asetetaan kullekin äärettömälle vähimmäisajalle.

Diskreetti aikasignaali puolestaan ​​asetetaan vain erillisillä aika-arvoilla tai vaiheilla aikaviivaa pitkin.

Sekoitamme usein vakion ja ajan diskreettiin aikaan digitaaliseen, mutta ne eivät aina ole samoja.

Analoginen signaali on signaali, joka voi vastaanottaa mitä tahansa arvoa jatkuvalla alueella.

Digitaalisen signaalin amplitudi voi vastaanottaa vain tiettyjä numeroita.

Mitä tämä tarkoittaa?

Seuraava kuva (Modern Digital and Analog Communications Systemsin kolmannesta painosta) voi auttaa.

Yllä oleva kuva (a) näyttää analogisen signaalin, joka osoittaa jatkuvan ajan. Kuva © kuvaa myös analogista signaalia, mutta vain kun se on erillinen. Signaali itsessään muuttuu jatkuvasti ajan myötä, mutta saamme aikaa vain tietyissä kohdissa. Jos liität pisteitä, saat pysyvän analogisen signaalin.

Käytännöllinen esimerkki tästä on lämpötilarekisteri 10 minuutin välein.

Itse lämpötila muuttuu jatkuvasti ajan myötä. Toisin sanoen lämpötila ei nouse 75: stä 76: een nolla-aikaan, eikä lämpötilaa voi olla (älä sekoita sitä nollaan!).

Päinvastoin, kukin äärettömän pieni saa jonkin verran arvoa pienen ajanjakson aikana. Tässä tapauksessa ainoa mielenkiintomme on tarkastella sitä 10 minuutin välein, joten jos haluamme määrittää lämpötilan (analoginen arvo), se saattaa näyttää ©.

Osassa (b) näemme digitaalisen ajasignaalin, ja kohdassa (d) näytetään erillinen aika-digitaalinen signaali. Jos yhdistät pisteitä (d) vain t-akselin kanssa yhdensuuntaisilla tai kohtisuorailla viivoilla, näyttää jotain (b).

Osa (B) on samanlainen kuin mitä voit nähdä oskilloskoopilla tarkistettaessa digitaalisia piirejä.

Entä osa (d)?

Jos kirjoitamme päivittäin minkä tahansa osakekannan arvon liiketoiminnan lopussa, meillä voi olla kaavio, joka on samanlainen kuin jakso (d).

Analoginen ja digitaalinen: Analoginen

Sanomme tarkoitusta varten, että analogisessa järjestelmässä jännite tai virta vaihtelee jatkuvasti tietyn ajanjakson ajan (teet paljon, vaikka ei välttämättä tekninen kunto).

Joku "analogi" on kopio siitä. Toisin sanoen, se on samanlainen. Tästä terminaalianalogia tulee.

Ota esimerkiksi vanhanaikainen mikrofoni.

Ääniaallot ovat ilmanpaineaaltoja. Mikrofoni muuntaa nämä paineaallot värähtelyjännitteeksi tai paineaaltojen sähköiseksi "analogiksi". Sitten signaali vahvistetaan ja siirretään kaiuttimeen, missä lähetys palautetaan paineaaltoon tai ääneen.

Jos et ole osa Matriisia, asut analogisessa maailmassa. Monet luonnossa olevat asiat voidaan mitata analogisella tavalla.

Muita analogisia määriä (paineita lukuun ottamatta) ovat etäisyys, aika ja lämpötila. Kuunnellessasi AM / FM-radiota kuulet analogisessa muodossa lähetetyt tiedot.

Radiopuhelusta puhuttaessa yksi analogisten järjestelmien ongelmista on kohinasyöttö. Me kaikki työskentelimme asemalla aiemmin ja kuulimme melua tai staattisuutta. FM-radiossa on enemmän meluherkkyyttä kuin AM: llä, mutta silti.

Jos olet tarpeeksi iso, saatat muistaa kopioimaan VHS-nauhoja ja huomaan, että niiden kopiat eivät ole yhtä hyviä kuin alkuperäiset. Tämän melun takia.

Suurin osa teistä tietää miltä melu näyttää. Jos olet uusi tai tarvitset muistutusta, katso alla olevaa kuvaa. Usein melu voi olla huonompi kuin mitä alla näet.

Kodin vaihtovirta on vakio ja analoginen; vaikka linjat, leikkuu ja muutokset linjassa voivat olla huonompia kuin alla kuvatut.

On jopa analogisia tietokoneita, mutta ne ovat toivottavia, ja monet harrastajat eivät. Kaikki tuntemasi tietokoneet ovat digitaalisia ja vie meidät seuraavaan aiheeseen.

Analoginen ja digitaalinen: digitaalinen etu

Monille meistä työskentelevät digitaaliset signaalit ovat samanlaisia ​​kuin yllä olevan kuvan osa (b).

Kun ajattelemme digitaalista, ensimmäinen asia, joka mieleen tulee, on binaariluvut. Jotkut tietävät tämän, mutta monet ovat yllättyneitä kuultuaan, että digitaalinen signaali voi teknisesti vastaanottaa enemmän kuin kaksi erillistä arvoa.

Itse asiassa se voi hyväksyä rajoitetun määrän arvoja. Tämän tyyppisiä digitaalisia signaaleja kutsutaan M-signaaleiksi, jotka edustavat mitä tahansa kokonaislukua. Binaari on yleisin ja erityistapaus, jossa M = 2.

Oletetaan, että työskentelet binaarisignaalien kanssa tarkoituksia varten.

Yksi ensimmäisistä digitaalisista elektronisista järjestelmistä julkaistiin vuonna 1844. Ensimmäinen Samuel Morsen keksimä sähke lähetettiin sinä vuonna. Tämä instrumentti käyttää lyhyitä ja pitkiä virtapulsseja, jotka tunnetaan pisteinä ja viivoina.

Hetkellinen sähkökytkin on yksi kahdesta tilanteesta: Päällä tai Pois. Tiedot, jotka sähkösanoma vastaanottaa ajan myötä, riippuvat yksinomaan lähettimen päälle / pois-tilasta. Kaksi eri tasoa tunnistaa signaalin milloin tahansa. Se tekee siitä digitaalisen.

Tietysti kukaan nykyajan ikäryhmistä ei käytä puhelinsoittoja, mutta suurin osa meistä käyttää tietokoneita, älypuhelimia ja muita digitaalisia tai osittain digitaalisia laitteita päivittäin.

Binaarisessa digitaalisessa järjestelmässä on vain kaksi vaihtoehtoa: aktivoitu tai poistettu käytöstä, onko korkea tai matala.

Korkea logiikka on 1 ja logiikka on matala 0. Siksi binaariluvut ovat nollia ja nollia.

Oletetaan, että TTL (Transistor-Transistor Logic) -järjestelmissä se on alle 5 V ja alle 0 V. Mikään ei ole täydellistä, joten virheillä on etuna.

Minimi luettavissa oleva TTL-vastaanottimen jännite on 2 V, vähimmäislähtöjännite on 0,8 V.

Kaikki on hyödytöntä ja jätetään huomiotta.

Signaalia lähettävän TTL: n toleranssi on hiukan erilainen, mutta olet samaa mieltä.

Joten miksi niin iso digitaalinen yritys?

Harkitse CD-soitinta. Useimmat meistä ovat yhtä mieltä siitä, että CD-levyjen laatu on parempi kuin vinyylilevyjen tai magneettinauhojen nauhat, mutta miksi ei?

Tämä on korkea äänenlaatu, koska musiikki tallennetaan koodattujen numeroiden sarjana, joka ilmaisee ääniaaltojen amplitudin askeleet, eikä ääniaaltojen fyysisinä kopioina (kuten äänityksinä).

Levyn tai kasetin vääristymä (kohina) johdetaan myös analogisen nauhoituksen ja toiston avulla.

CD-soittimessamme ei ole tallennettu aaltomuotojen kopioita, vaan koodi, joka näyttää soittimelle, kuinka kopioida soitin joka kerta, kun toistat sen suurella tarkkuudella.

Ääniaallot valitaan tietyin väliajoin digitaalisen kopion luomiseksi analogisesta signaalista (kuten äänestä). Aaltojännite mitataan tietyllä aikavälillä ja kukin mittaus muunnetaan lukuksi.

Tämä tekee digitaalisesta järjestelmästä, kuten CD-soittimesta, immuuni melulle. Kun teemme analogisen kopion äänestä tai videosta, melu tallennetaan luonnollisesti.

Voin kopioida mp3-tiedoston tuhat kertaa (kopioimalla sen) menettämättä alkuperäistä laatua. Jos yritän kuitenkin kopioida nauhanauhaa tällä tavalla, äänenlaatu huononee ennen kuin saan 1000.

Tämä tuo meidät toiseen digitaalisen etuna analogiseen nähden: digitaalista tietoa voidaan helposti tallentaa, lähettää ja kopioida ilman analogisiin prosesseihin liittyviä vääristymiä. Kopioita voidaan tehdä muista kopioista, ilman että niiden kokonaisvirhe paranee.

Kokeile sitä VHS-nauhoillasi! Analoginen ja digitaalinen - digitaalinen voitto on täällä.

Taulukoita esiintyy tietokoneissa ja digitaalisissa järjestelmissä numeroiden esityksessä, binaariaritmisessa sekä loogisissa ja selektiivisissä teorioissa. Nämä tuotteet eivät kuulu tämän viestin piiriin, mutta ne voivat näkyä tulevissa viesteissä.

Ero digitaalisen ja analogisen välillä

Analogisen ja digitaalisen tärkeimpien erojen on vielä oltava selvät.

Tässä on muutama esimerkki tosielämästä.

Yksi tapa verrata digitaalisen ja analogisen eroja on verrata kotisi yksinapaista valokytkintä himmennyskytkimeen.

Vilkkumisen avulla voin muuttaa valon kirkkautta missä tahansa määritettyjen arvojen sisällä. Kytkin on analoginen laite. Valo voidaan kytkeä kokonaan päälle, se voidaan sammuttaa kokonaan tai absorboida niiden välinen kirkkaus.

Yksinapaisella kytkimellä valo palaa tai sammuu kokonaan. Heidän välillä ei ole mitään. Vain päälle tai pois päältä. Yhden navan avain tähän on digitaalinen laite.

Toinen esimerkki.

Oletetaan, että sinä ja ystäväsi seisotte oven lähellä lähellä olevan rakennuksen edessä. Sisäänkäynnin yhteydessä on portaikko ja katos pyörätuolin vieressä.

Oudoista syistä sinä ja ystäväsi aloitit ompelemaan aitoihin ja portaisiin.

Ramppi voi laskeutua minne tahansa mailin mailin päästä.

Painovoimalait eivät kuitenkaan rajoita muutosta (se laskee alimmalle tasolle) tai siinä osassa, jossa askel on kohtisuorassa maahan nähden.

Vaiheet edustavat digitaalista, erillistä arvojen ryhmää ja rampin analogia, vakioarvojen ryhmää.

Ero analogisen ja digitaalisen välillä: pakkaus

Toivon, että ymmärrät nyt eron analogisten ja digitaalisten syklien välillä.

Halusin oppia joitain perusteita binaariluvun ilmaisusta ja digitaalisista pulssitoiminnoista, mutta kuten yleensä, viesti on mennyt hieman kauemmaksi.

Tulevat viestit paljastavat ehdottomasti nämä aiheet yksityiskohtaisemmin.

Sillä välin kommentoi ja kerro minulle: oletko pohjimmiltaan analoginen henkilö, digitaalinen henkilö vai ehkä molemmat vähän?

Alun perin lähetetty circuitcrush.com-sivustolle 7. huhtikuuta 2017.