Diferencia entre señales analógicas y digitales

Diferencia principal: señales analógicas y digitales

Término análogo y digital Son dos formas las que se utilizan para transferir señales. los diferencia principal entre señales analógicas y digitales es que, En señales analógicas, la señal puede tomar. alguna valor dentro de un rango dado mientras, En señales digitales, la señal solo puede representar uno de un conjunto discreto de valores.

¿Qué son las señales analógicas?

Las señales analógicas son señales que pueden tomar cualquier valor en una escala continua. Puede haber un distancia para los valores que puede tomar la señal, pero dentro de este rango, la señal podría representar cualquier valor. Una señal analógica varía de forma continua y suave con el tiempo, ya que la cantidad que está grabando cambia su valor.

Como ejemplo para una señal analógica, considere un disco de vinilo. Cuando se reproduce música en un estudio, los micrófonos detectan variaciones en la presión del aire debido al sonido y convierten estos cambios en la presión del aire en un cambio en el voltaje en un circuito eléctrico. El voltaje también varía continuamente cuando el sonido varía. El circuito eléctrico está conectado a una aguja, que se mueve según el voltaje. Cuando la aguja se mueve, crea surcos en una laca. Más tarde, estos surcos se transfieren a un disco de vinilo. La variación en los surcos es continua, y estas variaciones corresponden a las variaciones continuas del sonido original. Cuando la música se reproduce en un disco de vinilo, una aguja en el reproductor se mueve a lo largo de las ranuras y convierte sus movimientos en una señal eléctrica continua. La señal se puede transmitir a un altavoz, y el altavoz puede hacer que su membrana se mueva hacia adelante y hacia atrás de acuerdo con la señal que recibe..

Un aumento de un disco de vinilo que muestra surcos que varían continuamente, que son capaces de producir una señal continua.

Dado que las señales analógicas varían continuamente con el tiempo, se dice que tienen una resolución infinita. Es decir, una señal analógica puede transmitir un cambio que se produce en un período de tiempo infinitamente pequeño. Sin embargo, aún se puede introducir ruido, lo que deteriorará la calidad de la señal con el tiempo.

¿Qué son las señales digitales?

En una señal digital, la señal solo puede tomar un conjunto de valores discretos. La señal en sí también es discontinua, cambiando su valor en intervalos de tiempo. Las computadoras personales son buenos ejemplos de dispositivos que usan señales digitales. Dado que las computadoras se comunican utilizando "bits" de 1 y 0, y debido a que hay un número finito de bits que se pueden procesar en un tiempo determinado, una computadora no puede manejar una señal continua. En su lugar, una señal debe ser "dividida" a una forma digital. Esto implica primero muestreo La señal analógica en diferentes puntos del tiempo. Entonces, la señal es cuantificado: es decir, para cada intervalo de tiempo, la señal recibe un valor aproximado y discreto para representar la señal original. Los intervalos de tiempo involucrados a menudo son muy pequeños, por lo que no podemos notar la diferencia (¡una canción o un video que se escucha en una computadora parece continuo!)

Cuanto más grande sea el conjunto discreto de valores que podría tomar la señal digital, más cerca estará la señal de la forma analógica original. El termino resolución indica en cuántos valores se puede dividir una señal. Por ejemplo, una conversión de 1 bit solo puede tomar dos valores: 0 o 1. Con una conversión de 2 bit, la señal podría tomar 4 valores diferentes (00, 01, 10, 11). El número de valores que una señal digital podría tomar varía según los dos aumenten al número de bits utilizados. Cuanto mayor sea el número de bits utilizados, mejor será la resolución..

Convertir la señal analógica continua (rojo) en una señal digital discreta (azul). A la izquierda, la conversión se ha realizado utilizando 2 bits, creando así 4 niveles diferentes que la señal digital podría tomar. A la derecha, se utilizan 3 bits. Por lo tanto, la señal puede ser representada por 8 niveles diferentes. Esta señal tiene una resolución más alta y está "más cerca" de la señal analógica original.

La imagen de abajo muestra una imagen ampliada de una superficie de un disco compacto (CD). En un CD, los datos se graban como una serie de fosas y golpes. Cada hoyo o golpe corresponde a un 0 o un 1, por lo que la señal producida cuando se lee un CD es digital. Compare estas variaciones en el CD con las variaciones más continuas encontradas en un disco de vinilo (arriba).

Fosas y protuberancias en una superficie de CD (ampliada con un microscopio de fuerza atómica)

Con el tiempo, una señal digital también puede adquirir ruido. Sin embargo, es más fácil separar el ruido mediante un proceso conocido como regeneración.

Diferencia entre señales analógicas y digitales

Naturaleza de la señal

Un Señal analoga puede tomar cualquier valor en un rango dado.

UNA señal digital Solo puede tomar uno de un conjunto discreto de valores..

Resolución

Señales analógicas tener una resolución infinita.

Señales digitales tener una resolución finita, que depende de la cantidad de bits utilizados para transmitir datos.

Eliminando el ruido

Es difícil eliminar el ruido en señales análogas. El ruido puede acumularse con el tiempo.

En señales digitales, Es mucho más fácil eliminar el ruido..

Imagen de cortesía

"Un plano macro de ritmos de grabación, con una variación claramente visible". Por Shane Gavin (Trabajo propio) [CC BY 2.0], a través de Wikimedia Commons

"Resolución de 2 bits con cuatro niveles de cuantización ..." por Hyacinth (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons (Modificado)

"Resolución de 3 bits con ocho niveles de cuantización ..." por Hyacinth (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons (Modificado)

"Micrografía de un CD-ROM hecho con un microscopio de fuerza atómica (modo de deflexión)" por freiermensch (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons