Glavna razlika - analogni u odnosu na digitalne signale

Analog i digitalni dva su oblika koji se koriste za prijenos signala. The glavna razlika između analognih i digitalnih signala je to, u analognim signalima signal može uzeti bilo koju vrijednost unutar zadanog raspona dok, u digitalnim signalima signal može predstavljati samo jednu od diskretnih skupova vrijednosti.

Što su analogni signali

Analogni signali su signali koji mogu poprimiti bilo koju vrijednost na kontinuiranoj ljestvici. Možda postoji raspon vrijednosti koje signal može poprimiti, ali unutar tog raspona signal može predstavljati bilo koju vrijednost. Analogni signal se kontinuirano i glatko mijenja s vremenom, jer količina koju bilježi mijenja svoju vrijednost.

Kao primjer za analogni signal, razmislite o vinilnoj ploči. Kad se glazba svira u studiju, mikrofoni hvataju varijacije tlaka zraka zbog zvuka i pretvaraju te promjene tlaka zraka u promjenu napona u električnom krugu. Napon također neprestano varira kad god zvuk varira. Električni krug spojen je na iglu koja se kreće prema naponu. Kad se igla pomiče, stvara žljebove u laku. Kasnije se ti utori prenose na vinilni disk. Varijacije u utorima su kontinuirane, a te varijacije odgovaraju kontinuiranim varijacijama izvornog zvuka. Kad se glazba reproducira na vinilnom disku, igla u playeru pomiče se po utorima i pretvara njene pokrete u kontinuirani električni signal. Signal se može prenijeti do zvučnika, a zvučnik može natjerati svoju membranu da se pomiče naprijed -natrag u skladu s signalom koji prima.

Povećanje vinilne ploče s neprekidno promjenjivim utorima koji mogu proizvesti kontinuirani signal.

Budući da se analogni signali s vremenom stalno mijenjaju, kaže se da imaju beskonačna rezolucija. Odnosno, analogni signal može prenijeti promjenu koja se događa u beskonačno malom vremenskom razdoblju. Međutim, šum se i dalje može uvesti, što će s vremenom pogoršati kvalitetu signala.

Što su digitalni signali

U digitalnom signalu signal može zauzeti samo skup diskretnih vrijednosti. Sam signal je također u prekidu, mijenjajući svoju vrijednost u vremenskim intervalima. Osobna računala dobri su primjeri uređaja koji koriste digitalne signale. Budući da računala komuniciraju pomoću "bitova" brojeva 1 i 0, i budući da postoji konačan broj bitova koji se mogu obraditi u određenom vremenu, računalo ne može podnijeti kontinuirani signal. Umjesto toga, signal se mora "razbiti" u digitalni oblik. To uključuje prvo uzorkovanje analogni signal u različitim trenucima. Zatim, signal je kvantiziran: tj. Za svaki vremenski interval signalu se daje približna, diskretna vrijednost koja predstavlja izvorni signal. Vremenski intervali često su vrlo mali pa ne možemo primijetiti razliku (pjesma ili video zapis koji se čuje na računalu izgleda neprekidno!)

Što je veći diskretni skup vrijednosti koji bi digitalni signal mogao poprimiti, signal će biti bliži izvornom, analognom obliku. Uvjet razlučivost označava koliko vrijednosti bi se signal mogao raščlaniti. Na primjer, 1-bitna pretvorba može uzeti samo dvije vrijednosti: 0 ili 1. Kod 2-bitne konverzije signal bi mogao poprimiti 4 različite vrijednosti (00, 01, 10, 11). Broj vrijednosti koje digitalni signal može poprimiti varira ovisno o tome što su dvije podignute na broj korištenih bitova. Što je veći broj bitova, to je rezolucija bolja.

Pretvaranje kontinuiranog analognog signala (crveno) u diskretni digitalni signal (plavo). S lijeve strane, pretvorba je izvršena pomoću 2 bita, čime su stvorene 4 različite razine koje digitalni signal može uzeti. S desne strane koriste se 3 bita. Stoga se signal može predstaviti s 8 različitih razina. Ovaj signal ima veću rezoluciju i "bliži je" izvornom analognom signalu.

Donja slika prikazuje uvećanu sliku površine kompakt diska (CD -a). Na CD -u se podaci zapisuju kao niz jama i izbočina. Svaka rupa ili izbočina odgovara 0 ili 1, pa je signal koji se proizvodi tijekom čitanja CD -a digitalni. Usporedite ove varijacije na CD -u s kontinuiranim varijacijama na vinilnom disku (gore).

Jame i izbočine na površini CD -a (povećane pomoću mikroskopa atomske sile)

S vremenom digitalni signal može također dobiti šum. Međutim, lakše je odvojiti buku postupkom poznatim kao regeneraciju.

Razlika između analognih i digitalnih signala

Priroda signala

An analogni signal može uzeti bilo koju vrijednost u zadanom rasponu.

A digitalni signal može uzeti samo jednu od diskretnih skupova vrijednosti.

Razlučivost

Analogni signali imaju beskonačnu rezoluciju.

Digitalni signali imaju konačnu rezoluciju, koja ovisi o broju bitova koji se koriste za prijenos podataka.

Uklanjanje buke

Teško je ukloniti buku analogni signali. S vremenom se može povećati buka.

U digitalni signali, mnogo je lakše ukloniti buku.

Ljubaznošću slike

"Makro snimak rekordnih utora, s jasno vidljivim varijacijama." autor Shane Gavin (Vlastito djelo) [CC BY 2.0], putem Wikimedia Commons

"2-bitna razlučivost s četiri razine kvantizacije…" Hyacinth-a (Vlastito djelo) [CC BY-SA 3.0], putem Wikimedia Commons (izmijenjeno)

"3-bitna razlučivost s osam razina kvantizacije…" Hyacinth-a (Vlastito djelo) [CC BY-SA 3.0], putem Wikimedia Commons (izmijenjeno)

"Mikrografski snimak CD-ROM-a napravljen mikroskopom s atomskom silom (način otklona)" autora freiermenscha (vlastito djelo) [CC BY-SA 3.0], putem Wikimedia Commons