Analoog- ja digitaalsignaalid on erinevad tüübid, mida kasutatakse peamiselt andmete kandmiseks ühest aparaadist teise. Analoog signaalid on pidevad lainesignaalid, mis aja jooksul muutuvad, samas kui digitaalne on diskreetne signaal, see on oma olemus. Peamine erinevus analoog ja digitaalne signaalid on, analoogsignaalid on kujutatud siinuslainetega, samas kui digitaalsed signaalid on kujutatud ruudulainetega. Arutagem mõningate analoog- ja digitaalsignaalide erinevuste üle. Parim analoog- ja digitaalnäide on elektronid, kuna see tegeleb nii analoog- kui ka digitaalsignaalide, sisendite ja väljunditega. Mõnes mõttes on an elektroonika projekt peamiselt reaalne analoogmaailm, digitaalsed signaalid aga arvutite, mikroprotsessorite ja loogikaseadmetega. Need kaks signaali tüüpi sarnanevad erinevate elektrooniliste keeltega. Kuna mõned teised keeled tunnevad ära ja oskavad ainult ühte neist kahest. Selles artiklis käsitletakse nii analoog- kui ka digitaalsignaalide ülevaadet ja nende võrdlust. Palun lugege linki, et sellest teada saada Erinevus analoogahelate ja digitaallülituste vahel
Mis on analoog- ja digitaalsignaal?
Analoogsignaal on ühte tüüpi pidevaid ajas muutuvaid signaale ja need liigitatakse liit- ja lihtsignaalideks. Lihtne analoogsignaali tüüp on ainult siinuslaine ja seda ei saa lagundada, samas kui liit tüüpi analoogsignaali saab lagundada arvukateks siinuslaineteks. Analoogsignaali saab määratleda amplituudi, ajavahemiku, muidu sageduse ja faasi abil. Amplituud triibutab signaali kõrgeima kõrguse, sagedus analoogsignaali muutumise kiiruse ja faas signaali asukoha aja mittemidagi suhtes. Analoogsignaal ei ole müra suhtes vastupidav, seetõttu on see moonutuste all ja vähendab edastuskvaliteeti. Analoogsignaali väärtuste vahemikku ei saa fikseerida.
Analoogsignaal
Sarnaselt analoogiga kannavad andmeid ka digitaalsed signaalid, kuigi need on natuke erinevad. Need signaalid on diskreetsed ega ole pidevad. Digitaalne signaal kannab andmeid binaarse kujul, kuna see tähistab bittides. Neid signaale saab lagundada siinuslaineteks, mida nimetatakse harmoonilisteks. Igal digitaalsignaalil on amplituud, sagedus ja faas nagu analoogsignaalil. Seda signaali saab määratleda nii bittintervalli kui ka bitikiiruse järgi. Siin on bittide intervall ainult ainsate bittide edastamiseks vajalik aeg, samas kui bitikiirus on bittide intervallide sagedus.
Digitaalne signaal
Digitaalsed signaalid on müra suhtes vastupidavamad, seetõttu ei esine signaale peaaegu mingil moel. Need lained on nii ülekandmisel lihtsad kui ka töökindlamad, erinevalt analooglainetest. Digitaalsignaalid sisaldavad piiratud hulga väärtusi, mis jäävad vahemikku 0 kuni 1. Teadma kuidas analoogsignaal teisendatakse digitaalseks, palun vaadake linki: Kuidas teisendada analoogsignaal digitaalseks signaaliks ADC-muunduri abil
Analoog- ja digitaalsignaalide omadused
Analoog- ja digitaalsignaali omadused hõlmavad peamiselt kohanemisvõimet, järjepidevust, esitust, andmetüüpi, signaali tüüpi, edastuskandjat, väärtuste tüüpi, turvalisust, ribalaiust, riistvara, andmete salvestamist, teisaldatavust, andmeedastust, takistust, energiatarbimist, andmete salvestamist, kasutamine, andmeedastuskiirus, näited ja rakendused.
Kohanemisvõime
Analoogsignaalid on kasutusvaldkonna jaoks vähem reguleeritavad, samas kui digitaalsed signaalid on kasutusvaldkonna jaoks paremini reguleeritavad.
Järjepidevus
Analoogsignaalid kasutavad pidevalt erinevaid amplituudväärtusi, samas kui digitaalsignaal võtab piiratud koguses erinevaid väärtusi aja ühtlaselt üksteisest eraldatud kohtades.
Andmete tüüp
Analoogsignaalid on oma olemuselt pidevad, samas kui digitaalsed signaalid on diskreetsed.
Lainete tüüp
Analoogsignaali tüüp on sinusoidaalne, digitaalsignaal aga ruutlaine.
Edastusmeedium
Analoogsignaali edastuskandja on traat või traadita, digitaalne signaal aga traat.
Väärtuste tüüp
Analoogsignaali väärtus, kui see on nii positiivne kui ka negatiivne, samas kui digitaalne signaal on positiivne.
Turvalisus
Analoogsignaali turvalisus pole krüpteeritud, samas kui digitaalsignaal on krüptitud.
Ribalaius
Analoogsignaali ribalaius on väike, samas kui digitaalsignaal on kõrge.
Riistvara
Analoogsignaali riistvara ei ole elastne, samas kui digitaalne on teostuses elastne
Andmekogu
Analoogsignaali andmesalvestus on lainesignaali kujul, digitaalsignaal salvestab andmed binaarbiti kujul.
Teisaldatavus
Analoogsignaalid on termomeetriga sarnaselt kaasaskantavad ja odavad, samas kui digitaalsignaalid on arvutitega sarnased ja kallid.
Andmete edastamine
Analoogselt võib signaal halveneda müra tõttu kogu edastuse ajal, samas kui digitaalne signaal võib olla müra suhtes vastupidav kogu edastuse ajal, ilma et see kahjustaks.
Takistus
Analoogsignaali impedants on madal, samas kui digitaalsignaal on kõrge.
Energiatarve
Analoogseadmed kasutavad rohkem energiat, digitaalsed seadmed aga vähem energiat.
Andmeedastuskiirus
Andmeedastuskiirus on analoogsignaalis aeglane, samas kui digitaalsignaalis kiirem.
Näited
Parimad näited analoogsignaalist on video, inimese hääl õhus, raadiosaate lained või teler
ülekandelained.
Rakendused
Analoogsignaale saab kasutada ainult analoogseadmetes, termomeetris, samas kui digitaalsignaalid sobivad digitaalsete elektroonikaseadmete jaoks, nagu arvutid, pihuarvutid, mobiiltelefonid.
Analoog- ja digitaalsignaalide peamised erinevused
Võti erinevus analoog- ja digitaalsignaalide vahel tabeli kujul on näidatud allpool.
Analoogsignaal | Digitaalne signaal |
| Analoogsignaal tähistab pidevat signaali, mis hoiab muutusi aja jooksul.
| Digitaalne signaal tähistab diskreetset signaali, mis kannab binaarandmeid ja millel on diskreetsed väärtused.
|
| Analoogsignaalid on pidevad siinuslained
| Digitaalne signaal on ruudukujulised lained.
|
| Analoogsignaalid kirjeldavad laine käitumist signaali amplituudi, ajaperioodi ja faasi suhtes.
| Digitaalsed signaalid kirjeldavad signaali käitumist nii bitikiiruse kui ka bitivahemiku suhtes.
|
| Analoogsignaali vahemikku ei määrata.
| Digitaalne signaal on piiratud ja ulatub 0 kuni 1.
|
| Analoogsignaal on müra reageerimise ajal veelgi horisontaalne moonutuste suunas
| Digitaalsignaalil on müra suhtes takistus, seetõttu ei esine see sageli moonutusi.
|
| Analoogsignaal edastab teavet signaali kujul.
| Digitaalne signaal edastab teavet binaarse vormi kujul, mis on bitt.
|
| Analoogsignaali näiteks on inimese hääl
| Digitaalsignaali näiteks on andmeedastus arvutis.
|
Digitaalse signaali eelised võrreldes analoogsignaaliga
Digitaalse signaali kasutamisel on mitu eelist analoogsignaal .
- Digitaalsed signaalid on turvalisemad ja müra ei kahjusta neid.
- Need signaalid kasutavad väikest ribalaiust
- Need võimaldavad pika vahemaa kaudu edastatavaid signaale.
- Digitaalsignaali ülekandekiirus on suurem
- Neid signaale kasutades saame sõnumid, heli ja video seadme keelde tõlkida.
- Digitaalsed signaalid võimaldavad samaaegselt mitut suunda edastada.
Seega erinevus analoog- ja digitaalsignaali vahel tabeli kujul on näidatud eespool. Analoog- ja digitaalkomponentide kombinatsiooni võib ahelas harva täheldada. Tavaliselt on mikrokontrollerid digitaalsed loomad ja neil on sageli siseskeemid, mis võimaldavad neil ühendada analoogahelatega. An ADC (analoog-digitaalmuundur) võimaldab mikrokontrolleril ühendada analooganduri, et lugeda analoogpinge. Vähem üldist DAC-i võimaldab mikrokontrollerit analoogpinge genereerimiseks, mis on kasulik alati, kui see nõuab heli tekitamist. Siin on teile küsimus, kumb on parem signaal? analoog- või digitaalsignaal?
