Analogās un digitālās shēmas
Analogās shēmas un digitālās shēmas ir viens no veidiem, kā klasificēt elektroniskās shēmas. Jēdziens analogais un digitālais ir ļoti svarīgs jēdziens, kas tiek apspriests fizikā, inženierzinātnēs, elektronikā, skaitļošanā, instrumentācijā, matemātikā un dažādās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir analogās shēmas un digitālās shēmas, kā arī atšķirības starp analogajām shēmām un digitālajām shēmām.
Analogās shēmas
Lielākā daļa entītiju, ar kurām sastopamies savā ikdienas dzīvē, ir analogās entītijas. Analogā shēma ir ķēde, kas manipulē vai darbojas ar analogajiem datiem. Fizikā, kā arī elektronikā analogs ir termins, ko lieto, lai aprakstītu signālu vai funkciju, kas var iegūt jebkuru vērtību noteiktā reģionā. Analogais signāls ir nepārtraukts. Sinusoidālais sprieguma signāls ir ļoti labs analogā signāla piemērs. Analogajam signālam ir bezgalīgi daudz vērtību starp jebkurām divām norādītajām vērtībām. Tomēr to ierobežo šo signālu mērīšanai izmantoto instrumentu iespējas un izšķirtspēja.
Analogos signālus var noteikt un analizēt, izmantojot tādus instrumentus kā katodstaru osciloskopi, voltmetri, ampērmetri un citas ierakstīšanas ierīces. Ja analogais signāls ir jāanalizē, izmantojot datoru, tas ir jāpārvērš ciparu signālā. Tas ir tāpēc, ka datori spēj apstrādāt tikai digitālos signālus. Analogo skaitļošanu var veikt, izmantojot tādas ierīces kā darbības pastiprinātājus un tranzistorus.
Digitālās shēmas
Jēdziens “digitāls” ir atvasināts no vārda “cipars”, kas apzīmē noteiktu skaitli. Digitālā shēma ir shēma, kas apstrādā un darbojas ar digitālajiem datiem. Pat ja digitālā shēma darbojas ar digitāliem datiem, komponenti ir balstīti uz analogo elektroniku. Digitālajam signālam var būt tikai atsevišķas vērtības. Piemēram, loģiskie līmeņi 1 un 0 ir digitālas vērtības. Loģiskais līmenis starp 1 un 0 vai “patiess” un “false” nepastāv. Ja digitālais signāls ir digitalizēts ar vērtībām, kas ir ļoti tuvas viena otrai un ar lielu vērtību skaitu, var teikt, ka signāls ir precīzs atbilstošā analogā signāla tuvinājums.
Datori savās iekšējās shēmās izmanto ciparu signālus, bet lielākā daļa citu iekārtu izmanto analogos signālus. Vismazāk atrisinātajam digitālajam signālam ir divas diskrētas vērtības. To reālais spriegums ir atkarīgs no izmantotajām fiziskajām shēmām. Šie divi izlīdzinātie signāli ir pazīstami kā bināri signāli. Decimālajam signālam ir 10 sprieguma līmeņi, un heksadecimālajam signālam ir 16 sprieguma līmeņi. Analogā shēma, kas ir atbildīga par digitālo datu apstrādi, tiek veidota tā, ka diapazons virs precīzas digitālās vērtības tiek 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 darbojas ar digitālajiem datiem.
• Analogajām shēmām parasti ir lielāka izšķirtspēja nekā digitālajām shēmām.
