Аналоговый и цифровой сигнал

8 Aug 2020 в 09:22
Электрическая или электромагнитная величина (ток, напряжение, радиоволна, микроволна и т.д.), которая переносит данные или информацию из одной системы (или сети) в другую, называется сигналом. Для передачи данных используются два основных типа сигналов: аналоговый сигнал и цифровой сигнал.
Аналоговые и цифровые сигналы отличаются друг от друга по многим параметрам. Одно из основных различий между этими двумя сигналами заключается в том, что аналоговый сигнал является непрерывной функцией времени, в то время как цифровой сигнал - дискретная функция времени.
В этой статье объясняются все существенные различия между аналоговыми и цифровыми сигналами наряду с кратким описанием аналогового сигнала и цифрового сигнала.

Что такое аналоговый сигнал?
Сигнал, который является непрерывной функцией времени и используется для передачи информации, называется аналоговым сигналом. Аналоговый сигнал представляет собой величину, аналогичную другой величине, например, в случае аналогового звукового сигнала мгновенное значение напряжения сигнала представляет собой давление звуковой волны.
Аналоговый сигнал в КИПиА

Аналоговые сигналы используют свойства среды для передачи информации. Все естественные сигналы являются примерами аналоговых сигналов. Однако аналоговые сигналы более восприимчивы к электронным шумам и искажениям, которые могут ухудшить качество сигнала.

Что такое цифровой сигнал?
Сигнал, который является дискретной функцией времени, то есть не является непрерывным сигналом, известен как цифровой сигнал. Цифровые сигналы представлены в двоичной форме и состоят из различных значений напряжения в дискретные моменты времени.
Цифровой сигнал

По сути, цифровой сигнал представляет данные и информацию как последовательность отдельных значений в любой момент времени. Цифровой сигнал может принимать только одно из конечного числа значений.

Отличия цифрового и аналогового сигналов:

Определение
→Сигнал для передачи информации, который является непрерывной функцией времени, известен как аналоговый сигнал.
→Сигнал, являющийся дискретной функцией времени, т.е. не непрерывный сигнал, известен как цифровой сигнал.

Типичное представление
→Аналоговый сигнал обычно представлен синусоидальной волновой функцией. Существует множество других представлений аналоговых сигналов.
→Типичным представлением сигнала является квадратичная волновая функция.
Аналоговый и цифровой сигнал разница


Значения сигналов
→Аналоговые сигналы используют непрерывный диапазон значений для представления данных и информации.
→Цифровые сигналы используют дискретные значения (или прерывные значения), т.е. дискретные 0 и 1, для представления данных и информации.

Полоса пропускания сигнала
→Полоса пропускания аналогового сигнала мала.
→Полоса пропускания цифрового сигнала относительно высока.

Пригодность
→Аналоговые сигналы больше подходят для передачи аудио-, видео- и другой информации по каналам связи.
→Цифровые сигналы подходят для вычислительных и цифровых электронных операций, таких как хранение данных и т.д.

Влияние электронного шума
→Аналоговые сигналы легко подвержены влиянию электронных помех.
→Цифровые сигналы более стабильны и менее восприимчивы к шумам, чем аналоговые сигналы.

Точность
→Из-за большей восприимчивости к шуму точность аналоговых сигналов ниже.
→Цифровые сигналы обладают высокой точностью, поскольку они защищены от шума.

Потребление энергии
→Аналоговые сигналы потребляют больше энергии для передачи данных.
→Цифровые сигналы потребляют меньше энергии, чем аналоговые, для передачи того же объема информации.

Компоненты схемы
→Аналоговые сигналы обрабатываются аналоговыми схемами, основными компонентами которых являются резисторы, конденсаторы, индукторы и т.д.
→Для обработки цифровых сигналов требуются цифровые схемы, основными компонентами которых являются транзисторы, логические затворы, микросхемы и т.д.

Ошибки наблюдения
→Аналоговые сигналы дают ошибки наблюдения.
→Цифровые сигналы не дают ошибок наблюдения.

Примеры
→Общими примерами аналоговых сигналов являются температура, ток, напряжение, голос, давление, скорость и т.д.
→Примером цифрового сигнала является хранение данных в памяти компьютера.

Применение
→Аналоговые сигналы используются в стационарных телефонах, термометре, электрическом вентиляторе, регуляторе громкости радиоприемника и т.д.
→Цифровые сигналы используются в компьютерах, клавиатурах, цифровых часах, смартфонах и т.д.


Заключение
Как аналоговые, так и цифровые сигналы широко используются в вычислительных и коммуникационных системах для хранения и передачи информации. Однако оба типа сигналов имеют много различий, которые описаны в таблице выше. Наиболее существенное различие между аналоговыми и цифровыми сигналами заключается в том, что аналоговый сигнал - это непрерывный сигнал, а цифровой сигнал - прерывистый.
Категория: КИПиА
Случайная статья: Подключение токового датчика 4–20 мА