מה ההבדל בין אנלוגי לדיגיטלי?

אנו חיים בעולם אנלוגי. יש כמות אינסופית של צבעים לצביעת חפצים (גם אם לא ניתן להבחין בהבדלים בעינו), יש מספר אינסופי של צלילים שאנו יכולים לשמוע, ויש מספר אינסופי של ריחות שאנו יכולים להריח. המכנה המשותף בין כל האותות האנלוגיים הללו הוא האינסופי האפשרויות שלהם.

אותות ואובייקטים דיגיטליים עוסקים בתחום הדיסקרטי או הסופי, כלומר יש מערכת ערכים מוגבלת שהם יכולים להיות. פירוש הדבר שיכולחפ להיות רק שני ערכים אפשריים הכוללים, 452 ערכים אפשריים, או כל מספר אחר כל עוד זה לא ∞ (אינסוף).

עבודה עם אלקטרוניקה פירושה התמודדות עם אותות אנלוגיים ודיגיטליים, כניסות ויציאות כאחד. המכשירים האלקטרוניים שלנו צריכים לקיים אינטראקציה עם העולם האמיתי והאנלוגי בדרך כלשהי, אך מרבית המעבדים המיקרו-מעבדים, המחשבים וההיגיון שלנו הם רכיבים דיגיטליים גרידא.

שני סוגים אלה של אותות דומים לשפות אלקטרוניות שונות; חלק המכשירים האלקטרוניןעובדים גם אנלוגי וגם דיגיטלי ואחרים יכולים רק להבין ולדבר אחד מהשניים.

במדריך זה, נסקור את היסודות של אותות דיגיטליים ואנלוגיים כאחד, כולל דוגמאות לכל אחד מהם. נדבר גם על מעגלים אנלוגיים ודיגיטליים ורכיבים.

מה זה אות אנלוגי?

לפני שנלך יותר מדי, עלינו לדבר קצת על מהו בעצם אות, אותות אלקטרוניים באופן ספציפי הם “כמויות” משתנות בזמן שמעבירות מידע כלשהו. בהנדסת חשמל הכמות המשתנה בזמן היא בדרך כלל מתח (אם לא זה, אז בדרך כלל זרם). אז כשאנחנו מדברים על אותות, פשוט חשבו עליהם כמתח שמשתנה לאורך זמן.

אותות מועברים בין מכשירים על מנת לשלוח ולקבל מידע, שיכול להיות וידאו, שמע או נתונים מקודדים מסוג כלשהו. בדרך כלל האותות מועברים דרך חוטים, אך הם יכולים גם לעבור באוויר באמצעות גלי תדר רדיו (RF). אותות שמע, למשל, עשויים להיות מועברים בין כרטיס השמע והרמקולים של המחשב, ואילו אותות נתונים עשויים להיות מועברים באוויר בין טאבלט לנתב WiFi.

גרפי אותות אנלוגיים

מכיוון שאות משתנה לאורך זמן, מועיל לשרטט אותו על גבי גרף בו הזמן מתוחם על ציר ה- X האופקי, והמתח בציר ה- Y האנכי. התבוננות בתרשים של אות היא בדרך כלל הדרך הקלה ביותר לזהות אם זה אנלוגי או דיגיטלי; גרף זמן מול מתח של אות אנלוגי צריך להיות חלק ורציף.

מה ההבדל בין אנלוגי לדיגיטלי?
קרדיט: learn.sparkfun.com

דוגמאות לטכנולוגיה אנלוגית:

  • מכונות צילום
  • טלפונים ישנים קווים עם חוגה
  • קלטות שמע
  • טלוויזיות ישנות (מידע על עוצמה וצבעים בכל קו סריקה)
  • מכשירי וידיאו (זהה לטלוויזיה)
  • שידורי רדיו AM ו FM

טכנולוגיה אנלוגית תמיד סובלת מירידה באיכות בעת העתקתה.

אותות דיגיטליים

לאותות דיגיטליים חייבים להיות מספר סופי ערכים אפשריים. מספר הערכים יכול להיות בין שניים למספר גדול מאוד שהוא לא אינסוף. האותות הדיגיטליים הנפוצים ביותר יהיו של אחד משני ערכים – כמו 0V או 5V. התזמון של אותות אלה נראים כמו גלים מרובעים.

מה ההבדל בין אנלוגי לדיגיטלי?
קרדיט: learn.sparkfun.com

דוגמה לאותות דיגיטליים

לא כל אותות השמע והווידיאו הם אנלוגיים. אותות סטנדרטיים כמו HDMI לווידיאו (מועברים כולם דיגיטלית.

הוסיפו תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *