Tín hiệu analog và digital

     

Tín hiệu (trong chủ đề này) là chỉ biểu đạt điện hoặc năng lượng điện từ được thực hiện để truyền dữ liệu từ khối hệ thống hoặc mạng này sang hệ thống hoặc mạng khác. Biểu lộ có tính năng truyền đạt tin tức về một hiện nay tượng, là sự đổi khác theo thời hạn của điện cố kỉnh hoặc cường độ dòng diện.

Bạn đang xem: Tín hiệu analog và digital


Định nghĩa bộc lộ analog & digitalVí dụ về bộc lộ analog và digitalMạch analog & digitalƯu – nhược điểm biểu thị analog và digitalChuyển đổi giữa tín hiệu analog & digital

Định nghĩa tín hiệu analog & digital

Tín hiệu analog (tín hiệu tương tự) là gì?

Tín hiệu Analog là tín hiệu liên tục, đồ dùng thị trình diễn tín hiệu analog là một trong những đường thường xuyên (ví dụ sin, cos hoặc đường cong tăng và giảm bất kỳ). Analog tức là tương tự, tức là tín hiệu sẽ tương tự như về bản chất, mà lại sẽ khác nhau về cường độ biểu đạt lúc sau so với thời gian trước.

*
Tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự, tín hiệu ngẫu nhiên, biểu lộ liên tục)

Một số biểu đạt analog như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, âm thanh, ánh sáng, nút nước, tốc độ, trọng lượng, tần số,…

Tín hiệu digital (tín hiệu số) là gì?

Tín hiệu digital là biểu hiện số, chỉ bao hàm hai mức cao và thấp (trong máy vi tính là 0 và 1), có nghĩa là không liên tục. Trong điện tử với máy tính, điện thế cao đại diện cho nấc 1, thấp cho mức 0, thường thì là 5 vôn và 0 vôn. Mà lại trong bộ vi xử trí hiện nay, nấc cao chỉ cỡ 1 vôn, mức phải chăng là 0 vôn, để tiết kiệm ngân sách điện.

*
Tín hiệu Digital (tín hiệu số, biểu đạt rời rạc)

Một số bộc lộ digital như: nút nhấn, công tắc, cảm ứng on-off, công tắc nguồn hành trình,..

Tín hiệu digital phổ cập được sử dụng cho PLC như: Relay, Transistor (Sink/Source), PWM, HSC/Shaft-encoder, .v.v

Ví dụ về dấu hiệu analog và digital

Ví dụ về biểu đạt analog

*
Ví dụ về biểu thị analog

Truyền clip và âm nhạc thường được đưa hoặc ghi lại bằng bộc lộ tương tự. Ví dụ, video tổng hòa hợp phát ra trường đoản cú giắc cắn RCA cũ là tín hiệu giống như được mã hóa hay nằm trong tầm từ 0 mang lại 1,073V. Hồ hết thay đổi nhỏ trong tín hiệu có tác động rất béo đến color hoặc địa điểm của video.

Tín hiệu music thuần túy cũng là biểu hiện tương tự. Biểu đạt phát ra tự micrô có không hề thiếu các tần số tương tự như và sóng hài, chúng kết phù hợp với nhau để làm cho những phiên bản nhạc hay.

Ví dụ về biểu đạt digital

*
Ví dụ về biểu lộ digital

Không phải toàn bộ các tín hiệu âm nhạc và đoạn clip đều là biểu lộ tương tự. Những tín hiệu chuẩn hóa như HDMI cho clip (và âm thanh) và MIDI, I2S hoặc AC’97 cho âm nhạc đều được truyền nghệ thuật số.

Hầu hết giao tiếp giữa những mạch tích hợp là kỹ thuật số. Các giao diện như nối tiếp, I2C với SPI hầu như truyền tài liệu thông sang 1 chuỗi những sóng vuông được mã hóa.

Mạch analog & digital

Mạch analog

Hầu hết những thành phần điện tử cơ phiên bản như năng lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt, bóng chào bán dẫn và bộ khuếch đại vận động – toàn bộ đều là tương tự. Các mạch được kiến thiết với sự phối kết hợp của những thành phần này thường là mạch tương tự.

*

Các mạch tương tự có thể là những kiến tạo rất tinh vi với những thành phần, hoặc chúng hoàn toàn có thể rất đơn giản, y như hai điện trở phối kết hợp để chế tạo ra thành một cỗ phân áp. Tuy vậy vậy, nói chung, các mạch tương tự khó thi công hơn những so với đầy đủ mạch số mà tiến hành cùng một nhiệm vụ. Cần có một các loại thuật sĩ mạch tương tự quan trọng đặc biệt để thi công bộ thu sóng vô tuyến tương tự, hoặc bộ sạc pin tương tự; những thành phần kỹ thuật số tồn tại để làm cho những kiến thiết đó đơn giản dễ dàng hơn nhiều.

Các mạch tương tự như thường dễ bị nhiễu rộng (các chuyển đổi điện áp nhỏ, không mong mỏi muốn). Rất nhiều thay đổi bé dại trong mức năng lượng điện áp của dấu hiệu tương tự có thể tạo ra sai số đáng kể khi được xử lý.

Mạch digital

Các mạch kỹ thuật số hoạt động bằng phương pháp sử dụng biểu đạt số, tránh rạc. Những mạch này thường được gia công bằng sự kết hợp của các bóng bán dẫn với cổng lô ghích và làm việc mức cao hơn là vi điều khiển và tinh chỉnh hoặc những chip giám sát và đo lường khác. đa số các cỗ vi xử lý, cho dù chúng là bộ vi xử lý lớn mạnh bạo trong thiết bị tính của chúng ta hay bộ vi điều khiển bé dại bé, đều chuyển động trong nghành nghề kỹ thuật số.

Xem thêm: Xem Phim Bảo Vệ Nhân Chứng 2012 Full Hd Vietsub, Bảo Vệ Nhân Chứng

*

Các mạch hiện đại số thường sử dụng một lược thiết bị nhị phân cho biểu đạt số. Các khối hệ thống này ấn định hai điện áp khác biệt làm hai mức logic khác nhau – điện áp cao (thường là 5V, 3,3V hoặc 1,8V) đại diện thay mặt cho một giá trị và năng lượng điện áp rẻ (thường là 0V) thay mặt đại diện cho cực hiếm kia.

Mặc dù những mạch nghệ thuật số thường xuyên dễ thiết kế hơn, dẫu vậy chúng bao gồm xu hướng giá bán đắt hơn một chút so với mạch tương tự hoàn toàn có thể làm nhiệm vụ tương đương.

Sự biệt lập chính giữa analog và digital

Tín hiệu giống như (analog)Tín hiệu số (digital)
Tín hiệu liên tục thay mặt cho các phép đo thứ lýTín hiệu rời rốc (được phân tách) theo thời gian được sinh sản ra bằng phương pháp sử dụng pha trộn kỹ thuật số
Biểu thị bởi sóng hình sinBiểu thị bằng sóng vuông
Sử dụng một dải giá chỉ trị liên tục để biểu diễn tin tức (không cung cấp ngẫu nhiên phạm vi thắt chặt và cố định nào)Sử dụng 0 với 1 tách rạc nhằm biểu diễn tin tức (có số hữu hạn là 0 với 1)
Băng thông biểu đạt analog thấpBăng thông biểu hiện digital cao
Đưa ra không đúng số quan liền kề đáng nói (bị suy giảm do nhiễu vào suốt quá trình truyền cũng như chu kỳ ghi / đọc)Không gây ra ngẫu nhiên loại lỗi quan cạnh bên nào (miễn lây lan nhiễu mà không bị suy sút trong quy trình truyền và chu kỳ luân hồi ghi / đọc)
Phần cứng analog không khi nào cung cấp năng lực triển khai linh hoạtPhần cứng digital đem lại sự linh động trong việc triển khai
Ví dụ về biểu đạt analog: cảm ứng nhiệt độ, biểu hiện radio FM, tế bào quang đãng điện, cảm ứng ánh sáng, màn hình cảm ứng điện trở,..Ví dụ về tín hiệu digital: đồ vật tính, CD, DVD
Phù hợp để truyền âm nhạc và hình ảnhPhù hợp với máy tính cùng điện tử kỹ thuật số
Quá trình xử lý có thể được thực hiện trong thời gian thực và tiêu hao ít đường truyền hơn so với biểu lộ sốKhông bảo đảm an toàn rằng quá trình xử lý dấu hiệu số hoàn toàn có thể được triển khai trong thời hạn thực

Ưu – nhược điểm biểu đạt analog và digital

Ưu – điểm yếu của biểu đạt tương tự

Ưu điểm của việc sử dụng tín hiệu tương tự, bao hàm xử lý tín hiệu tương tự (ASP) với truyền thông, bao gồm:

Tín hiệu giống như dễ cách xử trí hơn.Tín hiệu tương tự tương xứng nhất nhằm truyền music và hình ảnh.Tín hiệu tương tự có mật độ cao hơn các và có thể trình bày thông tin tinh tế và sắc sảo hơn.Tín hiệu tương tự sử dụng ít băng thông hơn biểu lộ số.Tín hiệu tương tự cung ứng sự thể hiện đúng đắn hơn những biến đổi trong những hiện tượng thứ lý (như âm thanh, ánh sáng, sức nóng độ, vị trí hoặc áp suất).Tín hiệu tương tự như kém nhạy rộng về tài năng chịu điện.

Nhược điểm khi áp dụng tín hiệu tương tự, bao gồm xử lý tín hiệu tựa như (ASP) cùng truyền thông, bao hàm những điều sau:

Việc truyền tài liệu ở khoảng cách xa có thể gây ra nhiễu biểu thị không ước ao muốn.Tín hiệu tương tự có thể bị nhiễu và thay đổi dạng, trái ngược với dấu hiệu số có công dụng miễn nhiễm cao hơn nhiều.Tín hiệu tương tự thường bao gồm tín hiệu unique thấp hơn bộc lộ số.

Ưu – yếu điểm của biểu thị số

Ưu điểm của việc thực hiện tín hiệu số, bao gồm xử lý biểu lộ số (DSP) cùng truyền thông:

Tín hiệu số có thể truyền tải thông tin với ít ảnh hưởng của nhiễu, méo cùng nhiễu hơn.Các mạch số rất có thể được tái tạo dễ ợt với số lượng lớn với ngân sách chi tiêu tương đối thấp.Xử lý biểu đạt số hoạt bát hơn bởi vì các hoạt động vui chơi của DSP rất có thể được cố gắng đổi bằng cách sử dụng các hệ thống rất có thể lập trình chuyên môn số.Xử lý tín hiệu số bình yên hơn vì tin tức kỹ thuật số rất có thể được mã hóa với nén dễ dàng.Hệ thống nghệ thuật số đúng mực hơn và tỷ lệ xảy ra lỗi hoàn toàn có thể được giảm bớt bằng phương pháp sử dụng những mã phát hiện và sửa lỗi.Tín hiệu số có thể dễ dàng được tàng trữ trên ngẫu nhiên phương luôn tiện từ tính hoặc phương tiện quang học tập nào thực hiện chip chào bán dẫn.Tín hiệu số có thể được truyền trên một khoảng cách xa.

Những nhược điểm khi thực hiện tín hiệu số, bao gồm xử lý biểu lộ số (DSP) với truyền thông:

Cần có băng thông cao hơn cho truyền thông số khi so sánh với truyền thông media tin tương tự.DSP xử lý tín hiệu ở vận tốc cao và bao hàm nhiều tài nguyên hartware nội bộ số 1 hơn. Điều này dẫn mang lại tiêu hao tích điện cao hơn so với xử lý tín hiệu tương tự, bao hàm các thành phần thụ động tiêu thụ ít tích điện hơn.Xử lý biểu đạt số thường tinh vi hơn.

Chuyển đổi giữa dấu hiệu analog & digital

ADC – Analog lớn Digital Converter

ADC là khối hệ thống mạch thực hiện thay đổi tín hiệu tương tự như sang tín hiệu số.

*
ADC – Analog khổng lồ Digital Converter

Đầu vào là dấu hiệu tương tự, được xử lý trải qua mạch giữ mẫu mã (S/H) để tạo ra giá trị gần đúng của dấu hiệu số. Biên độ không còn tồn tại giá trị vô hạn, và được “lượng tử hóa” thành những giá trị rời rạc, tùy trực thuộc vào độ phân giải của ADC. ADC có độ phân giải cao hơn đang có size bước nhỏ hơn cùng sẽ biểu diễn đúng đắn hơn tín hiệu giống như đầu vào. Giai đoạn sau cùng của ADC mã hóa bộc lộ số biến thành một chiếc bit nhị phân biểu lộ biên độ của biểu hiện tương tự. Đầu ra tín hiệu số hiện rất có thể được cách xử lý trong miền chuyên môn số.

DAC – Digital to Analog Converter

DAC là hệ thống mạch thực hiện thay đổi tín hiệu số sang biểu thị tương tự.

*
DAC – Digital to Analog Converter

Đầu vào DAC là 1 trong những luồng tài liệu nhị phân từ hệ thống con số với nó xuất ra một quý giá rời rạc, được gần đúng như một biểu thị tương tự. Khi độ phân giải của DAC tăng lên, tín hiệu đầu ra tương tự với dấu hiệu tương tự liên tiếp và mượt. Thông thường sẽ có một bộ lọc post vào chuỗi dấu hiệu tương tự để gia công mịn hơn thế nữa dạng sóng.

Nhiều hệ thống được sử dụng thời nay là “tín hiệu láo hợp”, tức thị chúng dựa vào cả khối hệ thống tín hiệu giống như và biểu thị số. Từ kia hình thành những yêu cầu giành riêng cho bộ chuyển đổi tín hiệu ADC cùng DAC để biến hóa thông tin thân hai miền tín hiệu.

Trên đây, shop chúng tôi đã chia sẻ cho chúng ta kiến thức tổng quan tiền về tín hiệu tựa như (analog) và biểu lộ số (digital). Hy vọng, những thông tin có trong nội dung bài viết sẽ mang lại lợi ích được cho những bạn. Xin cảm ơn!