Різниця між аналоговим та цифровим сигналом

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою мультиметрів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Будь-хто, хто працює в галузі електроніки або обробки сигналів, повинен бути знайомий з двома основними категоріями пристроїв: аналоговими та цифровими. Але що робить щось аналогове? Чим він відрізняється від цифрового? Якщо вже на те пішло, що робить щось цифрове?

Що таке аналоговий сигнал?

За своєю суттю аналоговий сигнал являє собою безперервний сигнал, в якому одна величина, що змінюється в часі (наприклад, напруга, тиск і т. д.) являє собою іншу змінну, що залежить від часу. Інакше кажучи, одна змінна є аналогом інший. В результаті аналогові системи дозволяють репрезентувати теоретично нескінченну кількість значень: вони можуть досягати будь-якого значення в межах параметрів, що управляють системою.

Наприклад, уявіть собі димер, прив'язаний до лампочки. В ідеальній аналоговій системі диммер матиме нескінченну кількість положень між "вимкнено" та "повне" - і, відповідно, нескінченну кількість рівнів потужності лампочки. Вихідна потужність лампочки аналогічна залежною від часу змінною "положенню диммера".

Різниця між аналоговим та цифровим сигналом

Цифрові сигнали, навпаки, виражають зміну змінної системи у відповідь на набір дискретних значень (більше на світло з перемикачем «вкл/выкл» чи трехходовую лампочку з кількома дискретними рівнями вихідного сигналу).

Приклади аналогових сигналів

Теоретично ми можемо використовувати термін аналоговий сигнал для опису будь-якого безперервного сигналу, який використовує одну змінну в часі величину для подання іншої (наприклад, в механічних системах, таких як циферблатний термометр). Але в наших цілях ми найчастіше використовуємо його для опису електричних сигналів.

Ми використовуємо аналогові сигнали в різних додатках, таких як:

• • Запис та відтворення звуку

• • Пристрої живого звуку/посилення

• • Старі технології передачі відеосигналу (VGA, S-Video тощо)

• • Радіосигнали

• • Сигнали телевізійного мовлення (донедавна)

Якоїсь миті аналогові комп'ютери були навіть доступні. Ці ранні обчислювальні пристрої використовувалися на вирішення складних наукових і промислових завдань до розробки досить потужних цифрових комп'ютерів. Вони використовували різні фізичні явища (наприклад, електричні чи механічні величини) для моделювання розв'язуваних завдань.

Майже завжди цифрові версії витіснили аналогові аналоги. Одним з недавніх прикладів є поширення стандартів цифрового телемовлення або відео HDMI. У 2019 році все нові споживчі телевізори будуть цифровими, як і всі побутові комп'ютери протягом багатьох років. Однак варто відзначити, що в аудіозаписі нині регулярно використовуються як аналогові, так і цифрові методи, причому кожен з них має своїх прихильників.

Підсумок: аналогові та цифрові сигнали

Аналогові сигнали являють собою одну безперервну змінну як результат іншої безперервної змінної, заснованої на часі. Вони здатні виводити безперервну інформацію з теоретично нескінченним числом можливих значень.

Ми бачили аналогові сигнали, які використовуються практично у всіх можливих додатках обробки сигналів та побутової електроніки. У більшості випадків вони були замінені цифровими версіями, хоча аналогові процеси, як і раніше, поширені в області аудіозапису поряд з цифровим записуючим обладнанням.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник мультиметрів до України: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry