Skillnaden mellan analog och digital elektronik - dummies

All elektronik kan delas in i två stora kategorier: analog och digital. Ett av de vanligaste exemplen på skillnaden mellan analoga och digitala enheter är en klocka. På den analoga klockan representeras tiden av händer som roterar runt en ratt och pekar på en plats på ratten som representerar den ungefärliga tiden. På en digital klocka indikerar en numerisk display den exakta tiden.

Analog avser kretsar i vilka kvantiteter som spänning eller ström varierar i kontinuerlig takt. När du vrider ratten på en potentiometer, byter du motståndet med en kontinuerligt varierande hastighet. Potentiometerns motstånd kan vara vilket värde som helst mellan det minsta och det maximala som potten tillåter.

Om du skapar en spänningsdelare genom att placera ett fast motstånd i serie med en potentiometer, ökar spänningen vid punkten mellan det fixerade motståndet och potentiometern smidigt när du vrider vredet på potentiometern.

I digital elektronik räknas kvantiteter snarare än mätas. Det är en viktig skillnad mellan räkning och mätning. När du räknar något får du ett exakt resultat. När du mäter något, får du ett ungefärligt resultat.

Tänk på ett tårtacept som kräver 2 koppar mjöl, 1 kopp mjölk och 2 ägg. För att få 2 koppar mjöl, sköter du lite mjöl i en 1-kopps mätkål, häll mjölet i skålen och gör det igen. För att få en kopp mjölk häller du mjölk i en flytande mätbägare tills mjölkens överkant är uppåt med 1-koppslinjen som skrivs ut på mätbägaren och häll sedan mjölken i blandningskålen. För att få 2 ägg, räknar du ut 2 ägg, spricker dem öppna och lägger dem till blandningskålen.

Mätningarna för mjöl och mjölk i detta recept är ungefärliga. En tesked för mycket eller för liten påverkar inte resultatet. Men äggen räknas exakt: exakt 2. Inte 3, inte 1, inte 11/2, men 2. Du kan inte ha en tesked för många eller för få ägg. Det kommer att finnas exakt 2 ägg eftersom du räknar dem.

Så vilken är mer exakt - analog eller digital? I en mening är digitala kretsar mer exakta eftersom de räknas med fullständig precision. Du kan exakt räkna antalet gelébönor i en burk, till exempel.

Men om du väger burken genom att lägga den på en analog skala, kan din läsning vara lite okrecis eftersom du inte alltid kan bedöma nålens exakta position. Säg att nålen på skalan är ungefär halvvägs mellan 4 pund och 5 pund.Tar burken 4,5 pounds eller 4. 6 pounds? Du kan inte säga säkert, så du bosätter sig för ca 4 5 pund.

Å andra sidan är digitala kretsar i sig begränsade i sin precision eftersom de måste räkna i fasta enheter. De flesta digitala termometrarna har till exempel endast en siffra till höger om decimalpunkten. Således kan de indikera en temperatur av 98. 6 eller 98. 7 men kan inte indikera 98. 65.

Här är några andra tankar att begrunda skillnaderna mellan digitala och analoga system:

• Att säga att en systemet är digitalt är inte detsamma som att det är binärt. Binär är en speciell typ av digitalt system där räkningen är helt klar med det binära nummersystemet. Nästan alla digitala system är också binära system, men de två orden är inte utbytbara.

• Många system är en kombination av binära och analoga system. I ett system som kombinerar binära och analoga värden krävs särskild krets för att konvertera från analoga till digitala eller vice versa. En ingångsspänning (analog) kan omvandlas till en sekvens av pulser, en för varje volt; då kan pulserna räknas för att bestämma spänningen.