Analogās vs digitālās shēmas
Analogās un digitālās shēmas ir viens no veidiem, kā klasificēt elektroniskās shēmas. Analogu pret digitālo jēdziens ir ļoti svarīgs jēdziens, kas tiek apspriests fizikā, inženierzinātnēs, elektronikā, skaitļošanā, instrumentos, matemātikā un dažādās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim analogās un digitālās shēmas un atšķirību starp analogajām shēmām un digitālajām shēmām.
Analogās shēmas
Lielākā daļa entītiju, ar kurām mēs sastopamies ikdienas dzīvē, ir analogās vienības. Analogā shēma ir ķēde, kas manipulē ar analogajiem datiem vai darbojas ar tiem. Fizikā, kā arī elektronikā, analogais ir termins, ko lieto, lai aprakstītu signālu vai funkciju, kurai noteiktā reģionā var būt jebkura vērtība. Analogais signāls ir nepārtraukts. Sinusoidāls sprieguma signāls ir ļoti labs piemērs analogam signālam. Analogajam signālam ir bezgalīgi daudz vērtību starp jebkurām divām dotajām vērtībām. Tomēr to ierobežo šo signālu mērīšanai izmantoto instrumentu iespējas un izšķirtspēja.
Analogos signālus var noteikt un analizēt, izmantojot tādus instrumentus kā katodstaru osciloskopus, voltmetrus, ampērmetrus un citas ierakstīšanas ierīces. Ja analogais signāls jāanalizē, izmantojot datoru, tas jāpārvērš ciparu signālā. Tas ir tāpēc, ka datori spēj apstrādāt tikai digitālos signālus. Analogo skaitļošanu var veikt, izmantojot tādas ierīces kā operatīvie pastiprinātāji un tranzistori.
Digitālās shēmas
Termins “digitālais” ir atvasināts no vārda “cipars”, kas nozīmē noteiktu skaitli. Digitālā shēma ir ķēde, kas apstrādā un darbojas ar ciparu datiem. Lai arī digitālā shēma darbojas ar ciparu datiem, komponentu pamatā ir analogā elektronika. Digitālais signāls var iegūt tikai atsevišķas vērtības. Piemēram, 1 un 0 loģikas līmeņi ir digitālās vērtības. Loģikas līmenis starp 1 un 0 vai “true” un “false” nepastāv. Ja ciparu signāls tiek digitalizēts ar vērtībām, kas ir ļoti tuvu viena otrai un ar lielu vērtību skaitu, var teikt, ka signāls ir precīzs tuvinājums attiecīgajam analogajam signālam.
Datori izmanto digitālos signālus savās iekšējās ķēdēs, bet lielākā daļa citu iekārtu izmanto analogos signālus. Vismazāk izšķirtajam digitālajam signālam ir divas diskrētas vērtības. To reālais spriegums ir atkarīgs no izmantotajām fiziskajām ķēdēm. Šie divi izlīdzinātie signāli ir pazīstami kā bināri signāli. Decimāldaļsignālam ir 10 sprieguma līmeņi, un heksadecimālajam signālam ir 16 sprieguma līmeņi. Par digitālo datu apstrādi atbildīgā analogā ķēde tiek ražota tā, lai diapazons, kas pārsniedz precīzu digitālo vērtību, tiktu noteikts kā pati analogā vērtība. Tas ir saistīts ar signāla kļūdām un komponentu deformāciju.
Kāda ir atšķirība starp digitālo shēmu un analogo shēmu?
• Analogās shēmas darbojas ar analogajiem datiem, savukārt digitālās shēmas - ar digitālajiem datiem.
• Analogajām shēmām parasti ir lielāka izšķirtspēja nekā digitālajām shēmām.
