Αναλογικά vs Ψηφιακά Κυκλώματα
Τα αναλογικά κυκλώματα και τα ψηφιακά κυκλώματα είναι ένας τρόπος ταξινόμησης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Η έννοια του αναλογικού έναντι του ψηφιακού είναι μια πολύ σημαντική έννοια που συζητείται στη φυσική, τη μηχανική, τα ηλεκτρονικά, τους υπολογιστές, τα όργανα, τα μαθηματικά και διάφορους άλλους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι τα αναλογικά κυκλώματα και τα ψηφιακά κυκλώματα και τη διαφορά μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων.
Αναλογικά κυκλώματα
Οι περισσότερες από τις οντότητες που συναντάμε στην καθημερινή μας ζωή είναι αναλογικές οντότητες. Αναλογικό κύκλωμα είναι ένα κύκλωμα που χειρίζεται ή λειτουργεί με αναλογικά δεδομένα. Στη φυσική, καθώς και στην ηλεκτρονική, η αναλογική είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα σήμα ή μια συνάρτηση που μπορεί να λάβει οποιαδήποτε τιμή σε μια δεδομένη περιοχή. Ένα αναλογικό σήμα είναι συνεχές. Ένα ημιτονοειδές σήμα τάσης είναι ένα πολύ καλό παράδειγμα για ένα αναλογικό σήμα. Ένα αναλογικό σήμα έχει άπειρες τιμές μεταξύ οποιωνδήποτε δύο δεδομένων τιμών. Αυτό, ωστόσο, περιορίζεται από τις δυνατότητες και την ανάλυση των οργάνων που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση αυτών των σημάτων.
Τα αναλογικά σήματα μπορούν να ανιχνευθούν και να αναλυθούν χρησιμοποιώντας όργανα όπως παλμογράφους καθοδικών ακτίνων, βολτόμετρα, αμπερόμετρα και άλλες συσκευές εγγραφής. Εάν ένα αναλογικό σήμα πρέπει να αναλυθεί με χρήση υπολογιστή, πρέπει να μετατραπεί σε ψηφιακό σήμα. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υπολογιστές είναι ικανοί να χειρίζονται μόνο ψηφιακά σήματα. Ο αναλογικός υπολογισμός μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας συσκευές όπως λειτουργικούς ενισχυτές και τρανζίστορ.
Ψηφιακά κυκλώματα
Ο όρος «ψηφιακός» προέρχεται από τη λέξη «ψηφίο» που σημαίνει έναν συγκεκριμένο αριθμό. Ένα ψηφιακό κύκλωμα είναι ένα κύκλωμα που χειρίζεται και λειτουργεί με ψηφιακά δεδομένα. Παρόλο που ένα ψηφιακό κύκλωμα λειτουργεί με ψηφιακά δεδομένα, τα εξαρτήματα βασίζονται σε αναλογικά ηλεκτρονικά. Ένα ψηφιακό σήμα μπορεί να λάβει μόνο διακριτές τιμές. Για παράδειγμα, τα λογικά επίπεδα 1 και 0 είναι ψηφιακές τιμές. Λογικό επίπεδο μεταξύ 1 και 0 ή "αληθές" και "ψευδές" δεν υπάρχει. Εάν ένα ψηφιακό σήμα ψηφιοποιείται με τιμές πολύ κοντά η μία στην άλλη και με μεγάλο αριθμό τιμών, μπορούμε να πούμε ότι το σήμα είναι μια καλή προσέγγιση για το αντίστοιχο αναλογικό σήμα.
Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ψηφιακά σήματα στα εσωτερικά τους κυκλώματα, αλλά ο περισσότερος άλλος εξοπλισμός χρησιμοποιεί αναλογικά σήματα. Το λιγότερο επιλυμένο ψηφιακό σήμα έχει δύο διακριτές τιμές. Η πραγματική τάση αυτών εξαρτάται από τα φυσικά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται. Αυτά τα δύο επίπεδα σήματα είναι γνωστά ως δυαδικά σήματα. Ένα δεκαδικό σήμα έχει 10 επίπεδα τάσης και ένα δεκαεξαδικό σήμα έχει 16 επίπεδα τάσης. Το αναλογικό κύκλωμα που είναι υπεύθυνο για το χειρισμό ψηφιακών δεδομένων παράγεται έτσι ώστε ένα εύρος πάνω από την ακριβή ψηφιακή τιμή να ανιχνεύεται ως η ίδια η αναλογική τιμή. Αυτό οφείλεται σε σφάλματα του σήματος και παραμόρφωση από εξαρτήματα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ψηφιακού κυκλώματος και αναλογικού κυκλώματος;
• Τα αναλογικά κυκλώματα λειτουργούν με αναλογικά δεδομένα ενώ τα ψηφιακά κυκλώματα λειτουργούν με ψηφιακά δεδομένα.
• Τα αναλογικά κυκλώματα έχουν συνήθως μεγαλύτερη ισχύ ανάλυσης από τα ψηφιακά κυκλώματα.
