Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Ссылка на страницу сайта магазина Gtest® 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 оно отличается от цифрового? И что именно делает сигнал 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 принимать любое значение в пределах параметров, управляющих системой.

Например, представьте себе диммер, подключенный к лампочке. В идеальной аналоговой системе диммер будет иметь бесконечное количество положений между состояниями «выключено» и «максимум», а лампочка - бесконечное количество уровней яркости. Выходная мощность лампы является аналогом положения диммера.

Разница между аналоговым и цифровым сигналом

Цифровые сигналы, напротив, выражают изменение переменной системы через набор дискретных значений. Это больше похоже на освещение с переключателем «вкл/выкл» или лампу с несколькими фиксированными уровнями яркости.

Примеры аналоговых сигналов

Теоретически термин «аналоговый сигнал» можно использовать для описания любого непрерывного сигнала, который использует одну изменяющуюся во времени величину для представления другой. Например, это может быть циферблатный термометр или другие механические системы. Однако в электронике этот термин чаще всего относится к электрическим сигналам.

Аналоговые сигналы используются в самых разных приложениях:

• Запись и воспроизведение звука.
• Системы живого звука и усиления.
• Старые технологии передачи видеосигнала (VGA, S-Video и др.).
• Радиосигналы.
• Сигналы телевизионного вещания.

В свое время существовали даже аналоговые компьютеры. Эти ранние вычислительные устройства использовались для решения сложных научных и промышленных задач до появления достаточно мощных цифровых компьютеров. Они применяли различные физические явления, такие как электрические или механические величины, для моделирования решаемых задач.

Практически во всех случаях цифровые технологии вытеснили аналоговые аналоги. Одним из наиболее заметных примеров стал переход к цифровому телевещанию и стандарту HDMI. Сегодня практически все новые телевизоры и компьютеры являются цифровыми устройствами.

Тем не менее в области звукозаписи аналоговые и цифровые методы продолжают использоваться параллельно, и каждый подход имеет своих сторонников.

Итог: аналоговые и цифровые сигналы

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

Мы наблюдаем использование аналоговых сигналов практически во всех областях обработки сигналов и бытовой электроники. В большинстве случаев они были заменены цифровыми решениями, однако аналоговые процессы по-прежнему широко применяются в сфере профессиональной аудиозаписи наряду с цифровым оборудованием.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украине:

купить мультиметр в Украине