Ano ang mga analog at digital signal

Sa malawak na kaharian ng electrical engineering, ang isang pivotal na sangkap ay namamalagi sa pagkakahawak at paggamit ng mga signal.Ang mga senyas na ito, na pangunahing sa lahat mula sa masamang edukasyon sa elektronikong edukasyon hanggang sa mga intricacy ng arkitektura ng circuit, ay ang bedrock ng pag -unawa at aplikasyon.Ang artikulong ito ay malalim sa multifaceted na likas na katangian ng mga signal sa loob ng de -koryenteng engineering, partikular na nakatuon sa mga pagkakaiba -iba ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga analog at digital na mga form.Nagsisimula kami sa mga pangunahing kahulugan at uri ng mga signal, na sumusulong upang galugarin ang kanilang iba't ibang mga aplikasyon at kinahinatnan na mga epekto sa iba't ibang mga disenyo ng circuit.Unti -unti, ang paggalugad na ito ay malulutas ang layered na pagiging kumplikado at binibigyang diin ang kanilang mahalagang papel sa kontemporaryong elektrikal na engineering.

Ang mga senyas, sa loob ng globo ng electronic engineering, ay lumitaw bilang mahalagang conduit para sa kumakatawan at pagpapadala ng impormasyon.Nag-embody sila ng iba't ibang pisikal na dami, tulad ng boltahe o kasalukuyang, na may kakayahang magbigay ng isang hanay ng impormasyon.Kasama dito ngunit hindi limitado sa, nakapaligid na pagbabasa ng temperatura, data ng audio at video, at ang paglipat ng mga data ng data sa pagitan ng isang microcontroller (MCU) at isang karaniwang logic gate integrated circuit (IC).Ang multifarious na likas na katangian ng mga signal ay nagpapakita sa kanilang napaka-form: maaari silang ipakita bilang isang patuloy na umuusbong na signal ng analog o ipinapalagay ang discrete na estado ng isang digital signal.Ang mga signal ng analog ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang kakayahang ipalagay ang mga hindi mabilang na mga halaga sa loob ng isang tiyak na saklaw ng boltahe, at ang kanilang pagpapatuloy na sanay sa pagkuha ng mga minutest shift sa pisikal na dami.Ang mga digital na signal, sa kaibahan ng kaibahan, ay napipilitan sa dalawang estado lamang: mataas at mababa.

Sa masalimuot na mundo ng pagkakaiba -iba ng signal, mahalaga na kilalanin na ang mga digital na signal ay bihirang makamit ang mga perpektong estado ng 0V o 5V.Nagmula ito mula sa likas na likas na katangian ng mga digital na elektronikong aparato, tulad ng mga lohika na IC, na nagpapatakbo sa loob ng mga tiyak na rehiyon ng threshold upang makilala ang katayuan ng isang signal na mataas o mababa.Isaalang -alang, halimbawa, ang ilang mga aparato kung saan ang mga signal sa ibaba ng 1.35V ay itinuturing na mababa, at ang mga nasa itaas 3.15V, ay mataas.Ang sandwiched sa pagitan ng mga threshold na ito ay namamalagi ng isang kulay -abo na zone.Sa hindi maliwanag na rehiyon na ito, ang mga tugon ng aparato ay nag -aalinlangan, na potensyal na nag -trigger ng mga error sa lohika.Ang layunin ng setting na ito?Upang mabawasan ang mga maling pagbabasa na na -trigger ng ingay o menor de edad na pagbabagu -bago ng boltahe.Hinihiling ng mga praktikal na aplikasyon na sundin ng mga taga -disenyo ang mga threshold na ito, tinitiyak ang mga signal na manatili sa loob ng itinalagang ligtas na zone.Sa kabaligtaran, ang mga analog signal ay eschew tulad ng mahigpit na mga demarcations.Ang kanilang domain ay sumasaklaw sa isang tuluy -tuloy na spectrum, sabihin mula 0V hanggang 5V.Kahit na ang minutest boltahe shift - larawan ng pagbabago mula sa 0.00001V hanggang 4.9999V - maaaring maging pivotal.Ang nasabing pagpapatuloy ay nagbibigay ng mga signal ng analog na mainam para sa mga aplikasyon na hinihingi ang mga ultra-paunang mga tugon sa banayad na pagbabagu-bago, tulad ng audio amplification o signal modulation.

Pagkakaiba sa pagitan ng mga analog signal at digital signal

Ang pagsisid sa lupain ng edukasyon sa elektrikal na engineering, ang mga baguhan ay madalas na unang nakatagpo ng mga digital na circuit.Gayunpaman, ang pag -aaral ng pundasyon ay karaniwang nagsisimula sa mga analog circuit.Ang mga circuit na ito ay ang kabuuan ng mga sangkap na elementarya - mga resistors, capacitor, diode - at ang kanilang pag -andar ay nakaugat sa teknolohiyang analog.Kunin ang pangunahing analog circuit, isang boltahe divider: isang pares lamang ng mga resistors ay ang kinakailangan upang hatiin ang boltahe na proporsyonal sa kanilang paglaban.O isaalang -alang ang isang simpleng circuit ng oscillator, na binubuo ng isang transistor at isang kapasitor, na bumubuo ng isang tuluy -tuloy na signal ng alon.Sa mga sitwasyong hinihingi ang higit na pagiging kumplikado, tulad ng sa mga tagatanggap ng radyo o mga modem, umusbong ang mga analog circuit.Dito, sinisiyasat nila ang mas masalimuot na mga teritoryo na kinasasangkutan ng pagpili ng dalas, pagpapalakas ng signal, at pag -filter.

Ang mga analog circuit ay lumiwanag sa mahusay na pagharap sa mga tiyak na gawain.Ang kanilang disenyo, gayunpaman, ay isang labirint ng pagiging kumplikado, na hinihingi hindi lamang malawak na praktikal na karanasan kundi pati na rin isang matatag na pundasyon sa teoretikal na kaalaman.Ang pagiging kumplikado na ito ay karagdagang pinagsama ng masalimuot na pagmomolde at kalkulasyon ng matematika, na nagpapahiwatig sa mga larangan tulad ng Fourier na nagbabago at teorya ng disenyo ng filter.Ang kabaligtaran, ang pagtatayo at pag -aayos ng mga digital circuit ay isang lakad sa parke.Maraming mga digital na IC ang mapanlikha na ginawa upang kopyahin ang mga pag -andar ng mga analog circuit ngunit may mas malaking kadalian.Kumuha ng mga digital signal processors (DSP), halimbawa, na may kakayahang magsagawa ng mga kumplikadong gawain sa pagproseso ng signal na kung hindi man ay mangangailangan ng mga convoluted analog setup.

Pagdating sa paglaban sa pagkagambala, ang mga analog circuit ay mas mahina.Ang mga kaguluhan sa electromagnetic, at mga pagkakaiba -iba ng temperatura - maaaring mapahamak, na humahantong sa pagbaluktot ng signal at pagkawala ng pagganap.Ang mga digital na circuit, sa kabilang banda, ay tumayo nang matangkad laban sa mga hamon.Gumagamit sila ng mataas at mababang antas upang kumatawan ng impormasyon, na nagbibigay sa kanila ng isang kalasag laban sa mga menor de edad na ingay at panghihimasok.Gayunpaman, ang katatagan na ito ay dumating sa isang presyo - ang mga digital na circuit ay madalas na hinihiling ang costlier na katumpakan ng paggawa at mas detalyadong disenyo ng lohika.

Karamihan sa mga digital na circuit ay yumakap sa isang kasabay na disenyo.Umaasa sila sa isang pinag -isang signal ng orasan upang mai -synchronize ang mga operasyon ng iba't ibang mga sangkap, tinitiyak na ang sistema ay gumagana nang magkakasuwato.Ang mga analog circuit ay naiiba sa starkly;Karamihan sa mga ito ay hindi sinasadya, may kakayahang umepekto agad sa mga pagbabago sa signal ng pag-input-isang kritikal na katangian para sa pamamahala ng mga nagbabago na signal.

Diving mas malalim sa dichotomy ng signal ng signal sa electrical engineering, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga analog at digital signal ay naging kapansin -pansin na malinaw.Ang bawat uri ng signal, kasama ang mga natatanging katangian nito, ay inukit ang angkop na lugar nito.Mga signal ng analog, kasama ang kanilang patuloy na pagbabago at mataas na katumpakan, at mga digital na signal, na kilala sa kanilang katatagan at kadalian ng pagproseso, ang bawat isa ay naglalaro ng mga papel na pivotal.Ang pag -unawa sa mga senyas na ito, ang kanilang kalikasan, at ang kanilang operasyon ay hindi lamang isang kasanayan sa pundasyon para sa mga de -koryenteng inhinyero.Ito ay isang mahalagang cog sa gulong ng disenyo at pagbabago.