Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой мультиметров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Любой, кто работает в области электроники или обработки сигналов, должен быть знаком с двумя основными категориями устройств: аналоговыми и цифровыми. Но что делает что-то аналоговым? Чем он/оно отличается от цифрового? Если уж на то пошло, что делает что-то цифровым?

Что такое аналоговый сигнал?

По своей сути аналоговый сигнал представляет собой непрерывный сигнал, в котором одна изменяющаяся во времени величина (например, напряжение, давление и т. д.) представляет собой другую переменную, зависящую от времени. Другими словами, одна переменная является аналогом другой. В результате аналоговые системы позволяют представлять теоретически бесконечное количество значений: они могут достигать любого значения в пределах параметров, управляющих системой.

Например, представьте себе диммер, привязанный к лампочке. В идеальной аналоговой системе диммер будет иметь бесконечное количество положений между «выключено» и «полное» — и, соответственно, бесконечное количество уровней мощности лампочки. Выходная мощность лампочки аналогична зависящей от времени переменной «положению диммера».

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Цифровые сигналы, напротив, выражают изменение переменной системы в ответ на набор дискретных значений (больше похоже на свет с переключателем «вкл/выкл» или трехходовую лампочку с несколькими дискретными уровнями выходного сигнала).

Примеры аналоговых сигналов

Теоретически мы можем использовать термин «аналоговый сигнал» для описания любого непрерывного сигнала, который использует одну переменную во времени величину для представления другой (например, в механических системах, таких как циферблатный термометр). Но в наших целях мы чаще всего используем его для описания электрических сигналов.

Мы используем аналоговые сигналы в самых разных приложениях, таких как:

• • Запись и воспроизведение звука

• • Устройства живого звука/усиления

• • Старые технологии передачи видеосигнала (VGA, S-Video и т. д.)

• • Радиосигналы

• • Сигналы телевизионного вещания (до недавнего времени)

В какой-то момент аналоговые компьютеры были даже доступны. Эти ранние вычислительные устройства использовались для решения сложных научных и промышленных задач до разработки достаточно мощных цифровых компьютеров. Они использовали различные физические явления (например, электрические или механические величины) для моделирования решаемых задач.

Почти во всех случаях цифровые версии вытеснили аналоговые аналоги. Одним из недавних примеров является повсеместное распространение стандартов цифрового телевещания или видео HDMI. В 2019 году все новые потребительские телевизоры будут цифровыми, как и все бытовые компьютеры на протяжении многих лет. Однако стоит отметить, что в аудиозаписи в настоящее время регулярно используются как аналоговые, так и цифровые методы, причем каждый из них имеет своих сторонников.

Итог: аналоговые и цифровые сигналы

Аналоговые сигналы представляют собой одну непрерывную переменную как результат другой непрерывной переменной, основанной на времени. Они способны выводить непрерывную информацию с теоретически бесконечным числом возможных значений.

Мы видели аналоговые сигналы, используемые практически во всех возможных приложениях обработки сигналов и бытовой электроники. В большинстве случаев они были заменены цифровыми версиями, хотя аналоговые процессы по-прежнему распространены в области аудиозаписи наряду с цифровым записывающим оборудованием.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry