التناظرية والرقمية: ما الفرق؟

هناك طرق مختلفة لتصنيف الدوائر الكهربائية. إحدى الطرق المهمة جدًا هي تصنيف نظام إلكتروني أو نظام تناظري أو رقمي ، ولكن ماذا يعني ذلك؟ ما هو الرقمي والتناظري؟

إذا كنت من محبي الإلكترونيات لبعض الوقت ، أو أخذت دورات في الإلكترونيات أو قرأت كتابًا حول هذا الموضوع ، فربما تعرف على الأقل الفرق بين التناظرية والرقمية. تشعر بالحدس.

إذا كنت جديدًا ، فقد لا تفهم تمامًا المعنى الرقمي والتناظري.

في هذا المنشور ، سأخوض في تفاصيل ما تعنيه ووصف الاختلافات.

إذا كنت جديدًا ، نأمل بعد قراءة هذا أن تفهم الفرق بين الرقمي والتناظري. إذا كنت معتادًا قليلاً على معانيها ، آمل أن يكون هذا تعليقًا جيدًا.

دعونا نضع فترتين غالبا ما تكون غير واضحة.

إشارة الوقت المستمر هي إشارة يتم تعيينها لكل حد أدنى من الفواصل الزمنية.

في المقابل ، يتم تعيين إشارة الوقت المنفصلة فقط بقيم أو خطوات زمنية منفصلة على طول الخط الزمني.

غالبًا ما نخلط بين الثابت والوقت والوقت المنفصل والوقت الرقمي ، لكنهما لا يتشابهان دائمًا.

الإشارة التناظرية هي إشارة يمكنها استقبال أي قيمة في نطاق مستمر.

يمكن لسعة الإشارة الرقمية استقبال أرقام معينة فقط.

ماذا يعني هذا؟

يمكن أن تساعد الصورة التالية (من الإصدار الثالث من أنظمة الاتصالات الرقمية والتناظرية الحديثة).

يوضح الشكل أعلاه (أ) إشارة تناظرية تشير إلى الوقت المستمر. توضح الصورة © أيضًا الإشارة التناظرية ، ولكن فقط عندما تكون منفصلة. تتغير الإشارة نفسها باستمرار بمرور الوقت ، ولكننا نحصل على الوقت فقط في نقاط معينة. إذا قمت بتوصيل النقاط ، فستحصل على إشارة تناظرية دائمة.

مثال عملي على ذلك هو سجل درجة الحرارة كل 10 دقائق.

تتغير درجة الحرارة نفسها باستمرار بمرور الوقت. بمعنى آخر ، لا ترتفع درجة الحرارة من 75 إلى 76 في وقت الصفر ، ولا يمكن أن تكون هناك درجة حرارة (لا تخلطها مع صفر!).

على العكس من ذلك ، يتلقى كل غير محدود بعض القيمة على مدى فترة زمنية صغيرة. في هذه الحالة ، اهتمامنا الوحيد هو النظر إليها كل 10 دقائق ، لذلك إذا أردنا تحديد درجة الحرارة (القيمة التناظرية) ، فقد تبدو مثل ©.

في الجزء (ب) نرى إشارة زمنية رقمية ، وفي (د) يتم عرض إشارة رقمية بوقت منفصل. إذا قمت بتوصيل النقاط (د) فقط بخطوط متوازية أو متعامدة مع المحور t ، فسيظهر شيء مثل (b).

يشبه الجزء (ب) ما يمكنك رؤيته على مرسمة الذبذبات عند فحص الدوائر الرقمية.

ماذا عن الجزء (د)؟

إذا أدخلنا قيمة أي سهم في نهاية العمل على أساس يومي ، فقد يكون لدينا رسم بياني مشابه للقسم (د).

تناظري ورقمي: تناظري

لغرضنا ، نقول أنه في النظام التناظري ، يتقلب الجهد أو التيار بشكل مستمر على مدار فترة زمنية (أنت تفعل الكثير ، ولكن ليس بالضرورة حالة فنية).

"التناظرية" لشيء ما هي نسخة من ذلك الشيء. وبعبارة أخرى ، إنها متشابهة. هذا هو المكان الذي يأتي منه التشبيه النهائي.

خذ الميكروفون القديم على سبيل المثال.

الموجات الصوتية هي موجات ضغط الهواء. يقوم الميكروفون بتحويل موجات الضغط هذه إلى جهد اهتزازي أو "التناظرية" الكهربائية لموجات الضغط. ثم يتم تضخيم الإشارة وإرسالها إلى السماعة ، حيث يتم إرجاع الإرسال إلى موجة الضغط أو إلى الصوت.

إذا لم تكن جزءًا من Matrix ، فأنت تعيش في العالم التناظري. يمكن قياس العديد من الأشياء في الطبيعة بطريقة مماثلة.

الكميات التناظرية الأخرى (باستثناء الضغط) هي المسافة والوقت ودرجة الحرارة. عند الاستماع إلى راديو AM / FM ، ستسمع المعلومات المرسلة بشكل تناظري.

بالحديث عن الراديو ، فإن إحدى مشكلات الأنظمة التناظرية هي إدخال الضوضاء. لقد عملنا جميعًا في المحطة من قبل وسمعنا ضوضاء أو ساكنة. يتمتع راديو FM بحصانة ضد الضوضاء أكثر من AM ، ولكنه لا يزال كذلك.

إذا كنت كبيرًا بما فيه الكفاية ، فقد تتذكر نسخ أشرطة VHS ولاحظت أن نسخها ليست جيدة مثل النسخ الأصلية. بسبب هذا الضجيج.

معظمكم يعرف كيف تبدو الضوضاء. إذا كنت جديدًا أو تحتاج إلى تذكير ، يرجى الاطلاع على الصورة أدناه. في كثير من الأحيان يمكن أن تكون الضوضاء أسوأ مما تراه أدناه.

طاقة التيار المتردد في منزلك دائمة وتناظرية. على الرغم من أن الخطوط والتدلي والتحولات في الخط يمكن أن تكون أسوأ من تلك الموضحة أدناه.

حتى أن هناك أجهزة كمبيوتر تمثيلية ، لكنها أكثر جاذبية والعديد من الهواة لا يفعلون ذلك. جميع أجهزة الكمبيوتر التي تعرفها رقمية وتنقلنا إلى الموضوع التالي.

التناظرية والرقمية: الميزة الرقمية

بالنسبة للعديد منا ، تتشابه الإشارات الرقمية التي نعمل معها مع الجزء (ب) من الصورة أعلاه.

عندما نفكر في الرقمية ، فإن أول ما يتبادر إلى الذهن هو الأرقام الثنائية. يعرف البعض ذلك ، ولكن يفاجأ الكثيرون عندما يعلمون أن الإشارة الرقمية يمكن أن تستقبل تقنيًا أكثر من قيمتين منفصلتين.

في الواقع ، يمكن أن يقبل أي عدد محدود من القيم. تسمى هذه الأنواع من الإشارات الرقمية إشارات M ary ، والتي تمثل أي عدد صحيح. ثنائي هو الحالة الأكثر شيوعًا وخاصة حيث M = 2.

لأغراضنا ، نفترض أنك ستعمل مع إشارات ثنائية.

تم إصدار أحد الأنظمة الإلكترونية الرقمية الأولى في عام 1844. تم إرسال أول تلغراف اخترعه صموئيل مورس في ذلك العام. تستخدم هذه الأداة نبضات قصيرة وطويلة من التيار المعروف بالنقاط والشرطات.

يعتبر مفتاح التلغراف الفوري أحد حالتين: تشغيل أو إيقاف. تعتمد المعلومات التي تتلقاها رسالة التلغراف بمرور الوقت فقط على حالة تشغيل / إيقاف جهاز الإرسال. يكتشف مستويان مختلفان الإشارة في أي وقت. هذا يجعلها رقمية.

بالطبع ، في يومنا هذا وعمره اليوم ، لا يستخدم أحد التلغراف ، ولكن معظمنا يستخدم أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الرقمية أو الجزئية الرقمية كل يوم.

يحتوي النظام الرقمي الثنائي على خيارين فقط: تمكين أو تعطيل ، سواء كان مرتفعًا أو منخفضًا.

المنطق المرتفع هو 1 والمنطق منخفض 0. وبالتالي ، فإن الأرقام الثنائية هي صفر وأصفار.

في أنظمة TTL (منطق الترانزستور الترانزستور) ، نفترض أنها أقل من 5 فولت وأقل من 0 فولت. لا يوجد شيء مثالي لذلك هناك ميزة للأخطاء.

الحد الأدنى للجهد القابل للقراءة لمستقبل TTL هو 2 فولت ، والحد الأدنى للقراءة هو 0.8 فولت.

أي شيء لا طائل منه ويتم تجاهله.

يختلف تحمل TTL الذي يرسل الإشارة قليلاً ، لكنك توافق.

فلماذا مثل هذه الأعمال الرقمية الكبيرة؟

ضع في اعتبارك مشغل الأقراص المضغوطة. يتفق معظمنا على أن جودة الأقراص المدمجة أفضل من تسجيلات الفينيل أو أشرطة الأشرطة المغناطيسية ، ولكن لماذا لا؟

هذا صوت عالي الجودة لأنه يتم تخزين الموسيقى كسلسلة من الأرقام المشفرة التي تشير إلى خطوات في اتساع الموجات الصوتية ، وليس كنسخ مادية للموجات الصوتية (مثل التسجيلات).

يتم أيضًا تقديم التشويه (الضجيج) في التسجيل أو الكاسيت من خلال التسجيل التناظري والتشغيل.

لا يقوم مشغل الأقراص المضغوطة لدينا بتخزين نسخة من الأشكال الموجية ، بل رمز يوضح للاعب كيفية تكرار المشغل في كل مرة تقوم بتكرارها بدقة عالية.

يتم تحديد الموجات الصوتية على فترات زمنية محددة لإنشاء نسخة رقمية من إشارة تناظرية (مثل الصوت). يتم قياس جهد الموجة على مدار فترة زمنية محددة ويتم تحويل كل قياس إلى رقم.

وهذا يجعل النظام الرقمي مثل مشغل الأقراص المدمجة أكثر حصانة من الضوضاء. عندما نقوم بعمل نسخة تمثيلية من صوت أو فيديو ، يتم تسجيل الضوضاء بشكل طبيعي.

يمكنني نسخ ملف mp3 ألف مرة (بنسخه) ، دون فقدان الجودة الأصلية. ومع ذلك ، إذا حاولت نسخ شريط الشريط بهذه الطريقة ، فسوف تتدهور جودة الصوت قبل أن أحصل على 1000.

وهذا ينقلنا إلى ميزة أخرى مهمة للديجيتال على التناظرية: يمكن تخزين البيانات الرقمية ونقلها ونسخها بسهولة ، دون تشوهات متأصلة في العمليات التناظرية. يمكن عمل نسخ من نسخ أخرى دون تدهور بين النسخ.

جربه بأشرطة VHS الخاصة بك! التناظرية والرقمية - النصر الرقمي هنا.

الجداول موجودة في أجهزة الكمبيوتر والأنظمة الرقمية في تمثيل الأرقام ، في الحساب الثنائي ، وفي النظريات المنطقية والانتقائية. هذه العناصر ليست ضمن نطاق هذا المنشور ولكنها قد تظهر في المنشورات المستقبلية.

الفرق بين الرقمي والتناظري

لا تزال الاختلافات الرئيسية بين التناظرية والرقمية بحاجة إلى توضيح.

فيما يلي بعض الأمثلة على الحياة الواقعية.

تتمثل إحدى الطرق لمقارنة الاختلافات بين الرقمية والتناظرية في مقارنة مفتاح إضاءة أحادي القطب في منزلك بمفتاح باهتة.

باستخدام الوميض ، يمكنني تغيير سطوع الضوء في أي مكان ضمن القيم المحددة. المفتاح جهاز تناظري. يمكن تشغيل الضوء تمامًا ، أو إيقاف تشغيله تمامًا ، أو امتصاص أي سطوع بينهما.

مع مفتاح قطب واحد ، يتم تشغيل الضوء أو إيقاف تشغيله بالكامل. لا يوجد شيء بينهما. فقط على أو خارج. المفتاح أحادي القطب لهذا هو جهاز رقمي.

مثال آخر.

افترض أنك وصديق تقفان أمام مبنى بالقرب من الباب. يوجد عند المدخل درج ومأوى بجوار الكرسي المتحرك.

لأسباب غريبة ، بدأت أنت وصديقك خياطة الكتل على الأسوار والخطوات.

يمكن أن ينحدر المنحدر في أي مكان في غضون ربع ميل.

ومع ذلك ، فإن قوانين الجاذبية لا تحد من التغيير (ينزل إلى أدنى مستوى) أو في الجزء حيث تكون الخطوة متعامدة على الأرض.

تمثل الخطوات مجموعة القيم الرقمية المنفصلة والتناظرية المنحدرة ، مجموعة القيم الثابتة.

الفرق بين التناظرية والرقمية: التعبئة

آمل أن تفهم الآن الفرق بين الدورات التناظرية والرقمية.

كنت أرغب في معرفة بعض الأساسيات حول تعبير الرقم الثنائي وميزات النبض الرقمي ، ولكن كالعادة ، ذهبت الرسالة أبعد قليلاً.

ستكشف الوظيفة (المشاركات) القادمة بالتأكيد عن هذه المواضيع بمزيد من التفصيل.

في غضون ذلك ، علق ودعني أعرف: هل أنت في الأساس شخص تناظري ، أو شخص رقمي ، أو ربما كلاكما قليلاً؟

نشر في الأصل على circcrush.com في 7 أبريل 2017.