Pangunahing Pagkakaiba - Mga Analog kumpara sa Mga Digital na Signal

Analog at digital ay dalawang anyo na ginagamit upang ilipat ang mga signal. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga analog at digital signal ay iyon, sa mga analog signal, ang signal ay maaaring tumagal ng anumang halaga sa loob ng isang naibigay na saklaw samantalang, sa mga digital signal, ang signal ay maaari lamang kumatawan sa isa sa isang discrete na hanay ng mga halaga.

Ano ang Mga Signal ng Analog

Ang mga signal ng analog ay signal na maaaring tumagal ng anumang halaga sa isang tuloy-tuloy na sukat. Maaaring may saklaw para sa mga halagang maaaring kunin ng signal, ngunit sa loob ng saklaw na ito, ang signal ay maaaring kumatawan sa anumang halaga. Ang isang analog signal ay patuloy na nag-iiba at maayos na may oras, dahil ang dami ng naitala nito ay binabago ang halaga nito.

Bilang isang halimbawa para sa isang analog signal, isaalang-alang ang isang vinyl record. Kapag pinatugtog ang musika sa isang studio, ang mga mikropono ay kumukuha ng mga pagkakaiba-iba sa presyon ng hangin dahil sa tunog at binago ang mga pagbabagong ito sa presyon ng hangin sa pagbabago ng boltahe sa isang de-koryenteng circuit. Patuloy din na nag-iiba ang boltahe tuwing nag-iiba ang tunog. Ang electric circuit ay konektado sa isang karayom, na gumagalaw alinsunod sa boltahe. Kapag gumalaw ang karayom, lumilikha ito ng mga groove sa isang may kakulangan. Sa paglaon, ang mga groove na ito ay inililipat sa isang vinyl disc. Ang pagkakaiba-iba sa mga uka ay tuluy-tuloy, at ang mga pagkakaiba-iba na ito ay tumutugma sa tuluy-tuloy na mga pagkakaiba-iba ng orihinal na tunog. Kapag pinatugtog muli ang musika sa isang vinyl disc, isang karayom ​​sa player ang gumagalaw sa kahabaan ng mga uka at binago ang mga paggalaw nito sa isang tuluy-tuloy na signal ng elektrisidad. Ang signal ay maaaring maiparating sa isang speaker, at ang speaker ay maaaring gawin ang lamad nito pabalik-balik alinsunod sa signal na natanggap.

Ang isang pagpapalaki ng isang record ng vinyl na nagpapakita ng patuloy na iba't ibang mga uka, na may kakayahang makabuo ng isang tuluy-tuloy na signal.

Dahil ang mga signal ng analog ay patuloy na nag-iiba sa oras, sinasabing mayroon silang walang katapusang resolusyon. Iyon ay, ang isang analog signal ay maaaring magpadala ng isang pagbabago na nangyayari sa isang infinitesimally maliit na tagal ng panahon. Gayunpaman, ang ingay ay maaari pa ring ipakilala, na magpapalubha sa kalidad ng signal sa paglipas ng panahon.

Ano ang Mga Digital Signal

Sa isang digital signal, ang signal ay makakakuha lamang ng isang hanay ng mga discrete na halaga. Ang signal mismo ay hindi rin nagpatuloy, binabago ang halaga nito sa agwat ng oras. Ang mga personal na computer ay mabuting halimbawa ng mga aparato na gumagamit ng mga digital signal. Dahil ang mga computer ay nakikipag-usap gamit ang "bits" na 1 at 0's, at dahil mayroong isang may hangganan na bilang ng mga piraso na maaaring maproseso sa isang naibigay na oras, hindi mahawakan ng isang computer ang isang tuloy-tuloy na signal. Sa halip, ang isang senyas ay dapat na "masira" sa isang digital form. Nagsasangkot muna ito sampling ang analog signal sa iba't ibang mga punto ng oras. Pagkatapos, ang signal ay nasukat: ibig sabihin, para sa bawat agwat ng oras, ang signal ay binibigyan ng isang tinatayang, hiwalay na halaga upang kumatawan sa orihinal na signal. Ang mga kasangkot na agwat ng oras ay madalas na napakaliit upang hindi namin mapansin ang pagkakaiba (ang isang kanta o isang video na naririnig sa isang computer ay mukhang tuloy-tuloy!)

Ang mas malaki ang discrete na hanay ng mga halaga na maaaring gawin ng digital signal, mas malapit ang signal sa orihinal, analog form. Ang termino resolusyon ipinapahiwatig kung gaano karaming mga halaga na maaaring pinaghiwalay ang isang senyas. Halimbawa, ang isang 1-bit na conversion ay maaari lamang tumagal ng dalawang halaga: alinman sa 0 o 1. Sa isang 2-bit na conversion, ang signal ay maaaring tumagal ng 4 na magkakaibang halaga (00, 01, 10, 11). Ang bilang ng mga halagang maaaring tumagal ng isang digital signal ay nag-iiba habang ang dalawa ay itinaas sa bilang ng mga ginamit na bit. Ang mas malaki ang bilang ng mga piraso na ginamit, mas mabuti ang resolusyon.

Pag-convert ng tuluy-tuloy na analog signal (pula) sa isang discrete digital signal (asul). Sa kaliwa, ang pag-convert ay tapos na gamit ang 2 bits, sa gayon paglikha ng 4 na magkakaibang mga antas na maaaring tumagal ng digital signal. Sa kanan, 3 piraso ang ginagamit. Samakatuwid, ang signal ay maaaring kinatawan ng 8 magkakaibang mga antas. Ang signal na ito ay may mas mataas na resolusyon at "mas malapit" sa orihinal na analog signal.

Ang imahe sa ibaba ay nagpapakita ng isang pinalaki na imahe ng isang ibabaw ng isang compact disc (CD). Sa isang CD, ang data ay naitala bilang isang serye ng mga hukay at paga. Ang bawat hukay o paga ay tumutugma sa isang 0 o isang 1, at sa gayon ang signal na ginawa bilang isang CD na binabasa ay isang digital. Ihambing ang mga pagkakaiba-iba na ito sa CD sa mas maraming patuloy na mga pagkakaiba-iba na matatagpuan sa isang vinyl disc (sa itaas).

Mga lungga at paga sa isang ibabaw ng CD (pinalaki gamit ang isang atomic force microscope)

Sa paglipas ng panahon, ang isang digital signal ay maaari ring makakuha ng ingay. Gayunpaman, mas madaling paghiwalayin ang ingay gamit ang isang proseso na kilala bilang pagbabagong-buhay.

Pagkakaiba sa Pagitan ng Mga Signal ng Analog at Digital

Kalikasan ng Signal

Isang analog signal maaaring tumagal ng anumang halaga sa isang naibigay na saklaw.

A digital signal Maaari lamang kumuha ng isa sa isang discrete na hanay ng mga halaga.

Resolusyon

Mga signal ng analog magkaroon ng isang walang katapusang resolusyon.

Mga signal ng digital magkaroon ng isang may limitasyong resolusyon, na nakasalalay sa bilang ng mga piraso na ginamit upang ihatid ang data.

Inaalis ang Ingay

Mahirap alisin ang ingay mga signal ng analog. Maaaring magkaroon ng ingay sa paglipas ng panahon.

Sa digital signal, mas madaling alisin ang ingay.

Larawan Kagandahang-loob

"Isang macro shot ng record groove, na malinaw na nakikita ang pagkakaiba-iba." ni Shane Gavin (Sariling gawain) [CC BY 2.0], sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

"2-bit na resolusyon na may apat na antas ng dami…" ng Hyacinth (Sariling gawain) [CC BY-SA 3.0], sa pamamagitan ng Wikimedia Commons (Binago)

"3-bit na resolusyon na may walong mga antas ng dami…" ng Hyacinth (Sariling gawain) [CC BY-SA 3.0], sa pamamagitan ng Wikimedia Commons (Binago)

"Micrograph ng isang CD-ROM na ginawa gamit ang isang atomic force microscope (deflection mode)" ni freiermensch (Sariling gawain) [CC BY-SA 3.0], sa pamamagitan ng Wikimedia Commons