เป็นสัญญาณที่คล้ายคลึงกัน สัญญาณดิจิตอลและอนาล็อก: อะไรคือความเหมือนและความแตกต่าง ข้อดีและข้อเสีย? สัญญาณดิจิตอลและแบบไม่ต่อเนื่อง

วงจรดิจิทัลเป็นสาขาวิชาที่สำคัญที่สุดที่มีการศึกษาในสถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาและมัธยมศึกษาทั้งหมดที่ฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญทางอิเล็กทรอนิกส์ นักวิทยุสมัครเล่นตัวจริงก็ควรมีความรอบรู้ในเรื่องนี้เช่นกัน แต่หนังสือส่วนใหญ่และ สื่อการสอนเขียนด้วยภาษาที่เข้าใจยากมากๆ และคงจะยากสำหรับวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มือใหม่ (อาจจะเป็นเด็กนักเรียน) ที่จะเชี่ยวชาญ ข้อมูลใหม่... ชุดเอกสารการฝึกอบรมใหม่จาก Master Kit ได้รับการออกแบบมาเพื่อเติมเต็มช่องว่างนี้: ในบทความของเรา แนวคิดที่ซับซ้อนจะอธิบายด้วยคำศัพท์ที่ง่ายที่สุด

8.1. สัญญาณอนาล็อกและดิจิตอล

ก่อนอื่นคุณต้องหาว่าวงจรแอนะล็อกโดยทั่วไปแตกต่างจากดิจิตอลอย่างไร และความแตกต่างที่สำคัญคือสัญญาณที่วงจรเหล่านี้ทำงาน
สัญญาณทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: อนาล็อกและดิจิตอล

สัญญาณอนาล็อก

สัญญาณอะนาล็อกที่เราคุ้นเคยมากที่สุด เราสามารถพูดได้ว่าโลกธรรมชาติรอบตัวเราเป็นแบบแอนะล็อก การมองเห็นและการได้ยินของเราตลอดจนอวัยวะรับความรู้สึกอื่น ๆ ทั้งหมดรับรู้ข้อมูลที่เข้ามาในรูปแบบอะนาล็อกนั่นคืออย่างต่อเนื่องในเวลา การส่งข้อมูลเสียง - คำพูดของมนุษย์ เสียงเครื่องดนตรี เสียงคำรามของสัตว์ เสียงของธรรมชาติ ฯลฯ - ยังดำเนินการในรูปแบบอะนาล็อก
เพื่อให้เข้าใจคำถามนี้ดียิ่งขึ้น มาวาดกัน สัญญาณอนาล็อก(รูปที่ 1.):

มะเดื่อ 1. สัญญาณอนาล็อก

เราจะเห็นว่าสัญญาณแอนะล็อกมีความต่อเนื่องในเวลาและแอมพลิจูด คุณสามารถกำหนดค่าที่แน่นอนของแอมพลิจูดของสัญญาณแอนะล็อกได้ทุกช่วงเวลา

สัญญาณดิจิตอล

มาวิเคราะห์แอมพลิจูดของสัญญาณกันไม่ต่อเนื่อง แต่แยกกัน ในช่วงเวลาคงที่ ตัวอย่างเช่น หนึ่งครั้งต่อวินาที หรือมากกว่านั้น: สิบครั้งต่อวินาที ความถี่ที่เราทำเช่นนี้เรียกว่าอัตราการสุ่มตัวอย่าง: หนึ่งครั้งต่อวินาที - 1 Hz, พันครั้งต่อวินาที - 1,000 Hz หรือ 1 kHz

เพื่อความชัดเจน ลองวาดกราฟของสัญญาณแอนะล็อก (บน) และดิจิทัล (ล่าง) (รูปที่ 2):

มะเดื่อ 2. สัญญาณแอนะล็อก (บน) และสำเนาดิจิทัล (ล่าง)

เราเห็นว่าในทุกช่วงเวลาทันที เป็นไปได้ที่จะค้นหาค่าดิจิตอลในทันทีของแอมพลิจูดของสัญญาณ เราไม่ทราบว่าเกิดอะไรขึ้นกับสัญญาณ (ตามกฎหมายที่มีการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของมันคืออะไร) ระหว่างช่วงเวลา "ตรวจสอบ" ข้อมูลนี้จะสูญหายไปจากเรา ยิ่งเราตรวจสอบระดับสัญญาณน้อยลง (อัตราการสุ่มตัวอย่างต่ำ) ข้อมูลที่เรามีเกี่ยวกับสัญญาณจะน้อยลง แน่นอนว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน ยิ่งอัตราการสุ่มตัวอย่างสูง คุณภาพของการแสดงสัญญาณก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ในขีดจำกัด การเพิ่มอัตราการสุ่มตัวอย่างเป็นอนันต์ เราได้สัญญาณแอนะล็อกแบบเดียวกัน
นี่หมายความว่าสัญญาณแอนะล็อกดีกว่าสัญญาณดิจิทัลอยู่แล้วหรือไม่? ในทางทฤษฎีอาจจะใช่ แต่ในทางปฏิบัติ ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) สมัยใหม่ทำงานที่อัตราการสุ่มตัวอย่างที่สูง (มากถึงหลายล้านตัวอย่างต่อวินาที) พวกเขาอธิบายสัญญาณแอนะล็อกในรูปแบบดิจิทัลในคุณภาพที่สัมผัสได้ของมนุษย์ (ตา หู) จะไม่รู้สึกถึงความแตกต่างระหว่างสัญญาณต้นฉบับกับรุ่นดิจิตอลอีกต่อไป สัญญาณดิจิตอลมีข้อได้เปรียบที่สำคัญมาก: ง่ายต่อการส่งสัญญาณผ่านสายไฟหรือคลื่นวิทยุ การรบกวนไม่ส่งผลต่อสัญญาณดังกล่าวอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นความทันสมัยทั้งหมด การเชื่อมต่อมือถือ,โทรทัศน์และวิทยุกระจายเสียง-ดิจิตอล

กราฟล่างตามรูป 2 สามารถแสดงได้อย่างง่ายดายในรูปแบบอื่น - เป็นลำดับคู่ของตัวเลขที่ยาว: เวลา / แอมพลิจูด และตัวเลขก็เป็นสิ่งที่วงจรดิจิทัลต้องการอย่างแท้จริง ความจริง, วงจรดิจิตอลชอบทำงานกับตัวเลขในลักษณะพิเศษ แต่เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในบทเรียนหน้า

ตอนนี้เราสามารถสรุปผลที่สำคัญได้ดังนี้

สัญญาณดิจิตอลไม่ต่อเนื่อง สามารถกำหนดได้เฉพาะในบางช่วงเวลาเท่านั้น
- ยิ่งอัตราการสุ่มตัวอย่างสูง การแสดงสัญญาณดิจิตอลก็จะยิ่งแม่นยำยิ่งขึ้น

สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณข้อมูลที่อธิบายพารามิเตอร์ที่แสดงแต่ละตัวโดยฟังก์ชันของเวลาและชุดค่าที่เป็นไปได้อย่างต่อเนื่อง

มีช่องว่างสัญญาณสองช่อง - ช่องว่าง L (สัญญาณต่อเนื่อง) และช่องว่าง l (L มีขนาดเล็ก) - ช่องว่างของลำดับ ช่องว่าง l (L มีขนาดเล็ก) คือช่องว่างของสัมประสิทธิ์ฟูริเยร์ (ชุดตัวเลขที่นับได้ซึ่งกำหนดฟังก์ชันต่อเนื่องในช่วงเวลาจำกัดของโดเมนของคำจำกัดความ) ช่องว่าง L คือช่องว่างของสัญญาณต่อเนื่อง (แอนะล็อก) บน โดเมนของคำจำกัดความ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ช่องว่าง L จะถูกจับคู่ในช่องว่าง l อย่างเฉพาะเจาะจง (ตัวอย่างเช่น สองทฤษฎีบทการแยกส่วน Kotelnikov แรก)

สัญญาณแอนะล็อกถูกอธิบายว่าเป็นฟังก์ชันของเวลาต่อเนื่อง ดังนั้นบางครั้งสัญญาณแอนะล็อกจึงเรียกว่าสัญญาณต่อเนื่อง สัญญาณแอนะล็อกตรงข้ามกับแบบไม่ต่อเนื่อง (เชิงปริมาณ, ดิจิทัล) ตัวอย่างของช่องว่างต่อเนื่องและปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกัน:

โดยตรง: แรงดันไฟฟ้า

เส้นรอบวง: ตำแหน่งของโรเตอร์ ล้อ เกียร์ เข็มนาฬิกาอะนาล็อก หรือเฟสของสัญญาณพาหะ

ส่วน: ตำแหน่งของลูกสูบ, ก้านควบคุม, เทอร์โมมิเตอร์เหลวหรือสัญญาณไฟฟ้า, จำกัดแอมพลิจูดหลายมิติ: สี, สัญญาณมอดูเลตพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส

คุณสมบัติของสัญญาณแอนะล็อกส่วนใหญ่ตรงกันข้ามกับสัญญาณเชิงปริมาณหรือสัญญาณดิจิทัล

การไม่มีระดับสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องที่แยกความแตกต่างอย่างชัดเจนนำไปสู่ความเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้แนวคิดของข้อมูลในรูปแบบตามที่เข้าใจในเทคโนโลยีดิจิทัลเพื่ออธิบาย "ปริมาณข้อมูล" ที่มีอยู่ในตัวอย่างเดียวจะถูกจำกัดโดยช่วงไดนามิกของเครื่องมือวัดเท่านั้น

ไม่มีความซ้ำซ้อน จากความต่อเนื่องของช่องว่างค่า มันตามมาว่าการรบกวนใดๆ ที่นำเข้ามาในสัญญาณนั้นแยกไม่ออกจากสัญญาณเอง ดังนั้นแอมพลิจูดดั้งเดิมจึงไม่สามารถเรียกคืนได้ ในความเป็นจริง การกรองเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น โดยวิธีความถี่ หากทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของสัญญาณนี้ (โดยเฉพาะย่านความถี่)

แอปพลิเคชัน:

สัญญาณแอนะล็อกมักใช้เพื่อแสดงปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น สัญญาณไฟฟ้าแอนะล็อกที่นำมาจากเทอร์โมคัปเปิลจะนำข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สัญญาณจากไมโครโฟน - เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็วในคลื่นเสียง เป็นต้น

2.2 สัญญาณดิจิตอล

สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณข้อมูลที่อธิบายพารามิเตอร์ที่แสดงแต่ละตัวโดยฟังก์ชันเวลาที่ไม่ต่อเนื่องและชุดค่าที่เป็นไปได้ที่จำกัด

สัญญาณเป็นพัลส์ไฟฟ้าหรือแสงที่ไม่ต่อเนื่อง ด้วยวิธีนี้ ความจุทั้งหมดของช่องสัญญาณการสื่อสารจะถูกใช้เพื่อส่งสัญญาณเดียว สัญญาณดิจิตอลใช้แบนด์วิดท์ทั้งหมดของสายเคเบิล แบนด์วิดท์คือความแตกต่างระหว่างความถี่สูงสุดและต่ำสุดที่สามารถส่งผ่านสายเคเบิลได้ อุปกรณ์แต่ละเครื่องบนเครือข่ายดังกล่าวจะส่งข้อมูลทั้งสองทิศทาง และบางเครื่องสามารถรับและส่งพร้อมกันได้ ระบบเบสแบนด์ส่งข้อมูลเป็นสัญญาณดิจิตอลที่มีความถี่เดียว

สัญญาณดิจิตอลแบบไม่ต่อเนื่องจะส่งสัญญาณในระยะทางไกลได้ยากกว่าสัญญาณแอนะล็อก ดังนั้นจึงมีการมอดูเลตล่วงหน้าที่ฝั่งตัวส่ง และถูกดีมอดูเลตที่ฝั่งตัวรับข้อมูล การใช้อัลกอริธึมในการตรวจสอบและกู้คืนข้อมูลดิจิทัลในระบบดิจิทัลสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของการส่งข้อมูลได้อย่างมาก

ความคิดเห็น พึงระลึกไว้เสมอว่าสัญญาณดิจิทัลที่แท้จริงนั้นมีลักษณะทางกายภาพแบบแอนะล็อก เนื่องจากเสียงรบกวนและการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของสายส่งจึงมีความผันผวนของแอมพลิจูดเฟส / ความถี่ (กระวนกระวายใจ) โพลาไรซ์ แต่สัญญาณแอนะล็อกนี้ (พัลส์และแบบไม่ต่อเนื่อง) มีคุณสมบัติของตัวเลข เป็นผลให้สามารถใช้วิธีการเชิงตัวเลขสำหรับการประมวลผล (การประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์)

ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัลกำลังเบียดเสียดอนาล็อกแบบดั้งเดิมมากขึ้นเรื่อย ๆ บริษัทชั้นนำที่ผลิตอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์หลากหลายประเภทกำลังประกาศการเปลี่ยนผ่านสู่เทคโนโลยีดิจิทัลโดยสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตไมโครเซอร์กิตอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีและอุปกรณ์ดิจิทัลอย่างรวดเร็ว การใช้วิธีดิจิทัลในการประมวลผลและการส่งสัญญาณสามารถปรับปรุงคุณภาพของสายการสื่อสารได้อย่างมาก วิธีการประมวลผลแบบดิจิทัลและการสลับสัญญาณในระบบโทรศัพท์ช่วยให้สามารถลดน้ำหนักและลักษณะเฉพาะขนาดของอุปกรณ์สวิตชิ่งได้หลายครั้ง เพิ่มความน่าเชื่อถือของการสื่อสาร และเพิ่มฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติม

การเกิดขึ้นของไมโครโปรเซสเซอร์ความเร็วสูง microcircuits หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลขนาดเล็กปริมาณมากบนฮาร์ดไดรฟ์ที่มีปริมาณมากทำให้สามารถสร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลสากล (คอมพิวเตอร์) ที่มีราคาไม่แพงนัก ซึ่งพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและการผลิต

เทคโนโลยีดิจิทัลเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในระบบส่งสัญญาณระยะไกลและระบบควบคุมระยะไกลที่ใช้ในการผลิตแบบอัตโนมัติ การควบคุมวัตถุระยะไกล เช่น ยานอวกาศ สถานีสูบน้ำมัน ฯลฯ เทคโนโลยีดิจิทัลได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในระบบการวัดทางไฟฟ้าและทางวิทยุ อุปกรณ์สมัยใหม่สำหรับการบันทึกและทำซ้ำสัญญาณก็คิดไม่ถึงเช่นกันโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ดิจิทัล อุปกรณ์ดิจิทัลใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมเครื่องใช้ในครัวเรือน

มีความเป็นไปได้สูงที่อุปกรณ์ดิจิทัลจะครองตลาดอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต

ขั้นแรก ให้คำจำกัดความพื้นฐานบางอย่าง.

สัญญาณปริมาณทางกายภาพใดๆ (เช่น อุณหภูมิ ความกดอากาศ ความเข้มของแสง ความแรงของกระแสไฟ ฯลฯ) ที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ต้องขอบคุณการเปลี่ยนแปลงในเวลาที่สัญญาณสามารถพกพาข้อมูลบางอย่างได้

สัญญาณไฟฟ้าคือปริมาณไฟฟ้า (เช่น แรงดันไฟ กระแสไฟ กำลัง) ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดทำงานกับสัญญาณไฟฟ้าเป็นหลัก แม้ว่าจะมีการใช้สัญญาณแสงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งแสดงถึงความเข้มของแสงที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

สัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณที่สามารถรับค่าใดก็ได้ภายในขอบเขตที่กำหนด (เช่น แรงดันไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างราบรื่นตั้งแต่ศูนย์ถึงสิบโวลต์) อุปกรณ์ที่รับเฉพาะสัญญาณแอนะล็อกเรียกว่าอุปกรณ์แอนะล็อก

สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณที่รับได้เพียงสองค่าเท่านั้น (บางครั้งสามค่า) นอกจากนี้ยังอนุญาตให้เบี่ยงเบนจากค่าเหล่านี้ (รูปที่ 1.1) ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าสามารถรับสองค่า: ตั้งแต่ 0 ถึง 0.5 V (ระดับศูนย์) หรือจาก 2.5 ถึง 5 V (หนึ่งระดับ) อุปกรณ์ที่ทำงานเฉพาะกับสัญญาณดิจิทัลเรียกว่าอุปกรณ์ดิจิทัล

โดยธรรมชาติแล้ว สัญญาณเกือบทั้งหมดเป็นแบบแอนะล็อก กล่าวคือ มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องภายในขอบเขตที่กำหนด นั่นคือเหตุผลที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกเป็นแบบแอนะล็อก พวกเขาแปลงปริมาณทางกายภาพเป็นแรงดันหรือกระแสตามสัดส่วน ดำเนินการบางอย่างกับพวกมัน จากนั้นทำการแปลงผกผันเป็นปริมาณทางกายภาพ ตัวอย่างเช่น เสียงของมนุษย์ (การสั่นสะเทือนของอากาศ) จะถูกแปลงเป็นการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าโดยใช้ไมโครโฟน จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกขยายโดยเครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ และด้วยความช่วยเหลือของระบบลำโพง จะถูกแปลงเป็นการสั่นสะเทือนของอากาศอีกครั้งเป็นเสียงที่ดังขึ้น .

ข้าว. 1.1. สัญญาณไฟฟ้า: อนาล็อก (ซ้าย) และดิจิตอล (ขวา)

การดำเนินการทั้งหมดที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนสัญญาณสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ตามเงื่อนไข:

การประมวลผล (หรือการเปลี่ยนแปลง);

ออกอากาศ;

พื้นที่จัดเก็บ.

ในทุกกรณีเหล่านี้ สัญญาณที่เป็นประโยชน์จะถูกบิดเบือนโดยสัญญาณกาฝาก - เสียงรบกวน การรบกวน การรบกวน นอกจากนี้ เมื่อประมวลผลสัญญาณ (เช่น เมื่อขยายสัญญาณ กรองสัญญาณ) รูปร่างของสัญญาณก็จะบิดเบี้ยวเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ ความไม่สมบูรณ์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และเมื่อส่งสัญญาณในระยะทางไกลและระหว่างการจัดเก็บ สัญญาณก็จะอ่อนลงเช่นกัน

ข้าว. 1.2. การบิดเบือนโดยสัญญาณรบกวนและการรบกวนของสัญญาณแอนะล็อก (ซ้าย) และสัญญาณดิจิตอล (ขวา)

ในกรณีของสัญญาณแอนะล็อก ทั้งหมดนี้จะลดระดับสัญญาณที่มีประโยชน์ลงอย่างมาก เนื่องจากอนุญาตให้ใช้ค่าทั้งหมดได้ (รูปที่ 1.2) ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้ง การจัดเก็บข้อมูลระดับกลาง การส่งผ่านสายเคเบิลหรือทางอากาศแต่ละครั้ง จะลดระดับสัญญาณแอนะล็อก บางครั้งก็ถึงขั้นถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ เราต้องคำนึงด้วยว่าเสียง การรบกวน และการรับเสียงทั้งหมดโดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถคำนวณได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้อย่างยิ่งที่จะอธิบายพฤติกรรมของอุปกรณ์แอนะล็อกได้อย่างถูกต้อง นอกจากนี้ เมื่อเวลาผ่านไป พารามิเตอร์ของอุปกรณ์แอนะล็อกทั้งหมดจะเปลี่ยนไปตามอายุขององค์ประกอบ ดังนั้นคุณสมบัติของอุปกรณ์เหล่านี้จึงไม่คงที่

ต่างจากสัญญาณแอนะล็อก สัญญาณดิจิตอลซึ่งมีค่าที่อนุญาตเพียงสองค่าเท่านั้น ได้รับการปกป้องจากสัญญาณรบกวน การรบกวน และการรบกวนได้ดีกว่ามาก การเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากค่าที่อนุญาตจะไม่บิดเบือน แต่อย่างใด สัญญาณดิจิตอลเนื่องจากมีโซนเบี่ยงเบนที่อนุญาตอยู่เสมอ (รูปที่ 1.2) นั่นคือเหตุผลที่สัญญาณดิจิทัลอนุญาตให้มีการประมวลผลแบบหลายขั้นตอนที่ซับซ้อนกว่ามาก เก็บข้อมูลแบบไม่สูญเสียข้อมูลที่ยาวกว่า และส่งผ่านได้ดีกว่าแบบแอนะล็อกมาก นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณและคาดการณ์พฤติกรรมของอุปกรณ์ดิจิทัลได้อย่างแม่นยำ อุปกรณ์ดิจิทัลมีความอ่อนไหวต่อการเสื่อมสภาพน้อยกว่ามาก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในพารามิเตอร์ไม่ส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์แต่อย่างใด นอกจากนี้ อุปกรณ์ดิจิทัลยังออกแบบและแก้ไขจุดบกพร่องได้ง่ายขึ้น เป็นที่ชัดเจนว่าข้อดีทั้งหมดเหล่านี้ช่วยให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล

อย่างไรก็ตาม สัญญาณดิจิทัลก็มีข้อเสียที่สำคัญเช่นกัน ความจริงก็คือในแต่ละระดับที่อนุญาต สัญญาณดิจิตอลจะต้องคงอยู่อย่างน้อยในช่วงเวลาขั้นต่ำบางช่วง มิฉะนั้นจะเป็นไปไม่ได้ที่จะรับรู้ และสัญญาณแอนะล็อกสามารถรับค่าใดๆ ก็ได้ในระยะเวลาอันสั้นอย่างไม่สิ้นสุด อาจกล่าวได้อีกทางหนึ่งว่า สัญญาณแอนะล็อกถูกกำหนดในเวลาต่อเนื่อง (นั่นคือ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง) และสัญญาณดิจิทัล - ในเวลาที่ไม่ต่อเนื่อง (นั่นคือ เฉพาะในช่วงเวลาที่เลือกในเวลา) ดังนั้นความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของอุปกรณ์แอนะล็อกนั้นสูงกว่าอุปกรณ์ดิจิทัลโดยพื้นฐานเสมอ อุปกรณ์อนาล็อกสามารถรองรับสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงได้เร็วกว่าสัญญาณดิจิตอล ความเร็วของการประมวลผลและส่งข้อมูลโดยอุปกรณ์แอนะล็อกสามารถทำได้สูงกว่าความเร็วของการประมวลผลและส่งข้อมูลด้วยอุปกรณ์ดิจิทัลเสมอ

นอกจากนี้ สัญญาณดิจิตอลส่งข้อมูลเพียงสองระดับเท่านั้นและโดยการเปลี่ยนระดับหนึ่งเป็นระดับอื่น และสัญญาณอะนาล็อกยังส่งข้อมูลด้วยค่าปัจจุบันแต่ละระดับของระดับ กล่าวคือ มีความจุมากขึ้นจากมุมมองของ การถ่ายโอนข้อมูล ดังนั้น ในการถ่ายโอนข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่มีอยู่ในสัญญาณแอนะล็อกหนึ่งสัญญาณ บ่อยครั้งจึงจำเป็นต้องใช้สัญญาณดิจิทัลหลายสัญญาณ (โดยปกติจาก 4 ถึง 16)

นอกจากนี้ ตามที่ระบุไว้แล้ว โดยธรรมชาติแล้ว สัญญาณทั้งหมดเป็นแบบแอนะล็อก-แอนะล็อก กล่าวคือ เพื่อแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลและสำหรับการแปลงแบบย้อนกลับ การใช้อุปกรณ์พิเศษ (ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลและดิจิทัลเป็นแอนะล็อก) คือ ที่จำเป็น. ดังนั้นจึงไม่มีการแจกฟรี และค่าธรรมเนียมสำหรับประโยชน์ของอุปกรณ์ดิจิทัลในบางครั้งอาจสูงจนไม่อาจยอมรับได้

ฉันพูดถึงสัญญาณดิจิตอล เหตุใดสัญญาณดิจิทัลเหล่านี้จึงดีมาก แม้จะฟังดูแปลก แต่สัญญาณดิจิทัลเป็นแบบแอนะล็อกโดยธรรมชาติ เนื่องจากถูกส่งโดยการเปลี่ยนค่าของแรงดันไฟหรือกระแส แต่ส่งสัญญาณด้วยระดับที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ แก่นแท้ของพวกเขาคือ ไม่ต่อเนื่องสัญญาณ คำว่า "ไม่ต่อเนื่อง" หมายถึงอะไร? Discrete หมายถึง ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ แยกจากกัน ไม่ต่อเนื่องกัน สัญญาณดิจิตอลเป็นเพียงสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง เนื่องจากมีเพียงสองสถานะ: "ใช้งานอยู่" และ "ไม่ใช้งาน" - ​​"แรงดัน / เปิดกระแส" และ "ไม่มีแรงดัน / กระแส"

ข้อได้เปรียบหลักของสัญญาณดิจิทัลคือส่งและประมวลผลได้ง่ายขึ้น สำหรับการส่งแรงดันไฟฟ้ามักใช้บ่อยที่สุด ดังนั้นจึงยอมรับสองสถานะ: แรงดันไฟฟ้าใกล้ศูนย์ (น้อยกว่า 10% ของค่าแรงดันไฟฟ้า) และแรงดันไฟฟ้าอยู่ใกล้กับแรงดันไฟฟ้า (มากกว่า 65% ของค่า) ตัวอย่างเช่น เมื่อแรงดันไฟฟ้าของวงจรเท่ากับ 5 โวลต์ เราจะได้สัญญาณที่มีแรงดันไฟฟ้า 0.5 โวลต์ - "ศูนย์" แต่ถ้า 4.1 โวลต์ - "หนึ่ง"

วิธีการตามลำดับของการถ่ายโอนข้อมูล

มีสายไฟเพียงสองเส้น แหล่งสัญญาณไฟฟ้าและตัวรับสัญญาณไฟฟ้า ที่ยึดติดกับสายไฟเหล่านั้น

นี่คือระดับกายภาพ

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เราสามารถส่งสัญญาณได้เพียงสองสัญญาณผ่านสายสองเส้นนี้เท่านั้น: แรงดัน / กระแสและไม่มีแรงดัน / กระแสวิธีใดในการถ่ายโอนข้อมูลที่เราสามารถทำได้?

วิธีที่ง่ายที่สุด - มีสัญญาณ (ไฟติด) - นี่คือ ONE ไม่มีสัญญาณ (ไฟดับ) - นี่คือ ZERO

หากคุณใช้สมอง คุณสามารถสร้างชุดค่าผสมที่ต่างกันออกไปได้ ตัวอย่างเช่น ใช้แรงกระตุ้นแบบกว้างเป็นหนึ่ง และแบบแคบเป็นศูนย์:

หรือแม้กระทั่งนำขอบนำและจุดตัดของแรงกระตุ้นเป็นความสามัคคีและเป็นศูนย์ ด้านล่างเป็นภาพ หากคุณลืมว่าด้านหน้าและขอบของชีพจรคืออะไร

และนี่คือการนำไปปฏิบัติจริง:

ใช่ อย่างน้อย คุณก็นึกถึงชุดค่าผสมต่างๆ ได้ ถ้า “ผู้รับ” และ “ผู้ส่ง” ตกลงรับและส่งสัญญาณ... ที่นี่ฉันได้ให้วิธีการส่งสัญญาณดิจิตอลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่านั้น นั่นคือวิธีการทั้งหมดนี้เป็นโปรโตคอล และอย่างที่ฉันพูดไป คุณสามารถคิดได้หลายอย่าง

อัตราแลกเปลี่ยนข้อมูล

ลองนึกภาพ ... นักเรียนมีการบรรยาย ... ครูสั่งการบรรยายและนักเรียนเขียนลงไป

แต่ถ้าครูสั่งการบรรยายอย่างรวดเร็วและนอกจากนี้ การบรรยายนี้เป็นวิชาฟิสิกส์หรือการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ ผลที่ได้คือ:

ทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น?

จากมุมมองของการรับส่งข้อมูลดิจิทัล เราสามารถพูดได้ว่าความเร็วของการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง "ผู้ส่ง" และ "ผู้รับ" นั้นแตกต่างกัน ดังนั้นอาจมีสถานการณ์จริงเมื่อ "ผู้รับ" (นักเรียน) ไม่สามารถรับข้อมูลจาก "ผู้ส่ง" (ครู) เนื่องจากอัตราการถ่ายโอนข้อมูลไม่ตรงกัน: อัตราการส่งข้อมูลอาจสูงหรือต่ำกว่า หนึ่งที่ผู้รับ (นักเรียน) ได้รับการกำหนดค่า ...

ปัญหานี้ในมาตรฐานต่าง ๆ ของการส่งข้อมูลแบบอนุกรมนั้นแก้ไขได้หลายวิธี:

• ข้อตกลงเบื้องต้นเกี่ยวกับความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูล (ตกลงกับครูที่จะสั่งการบรรยายช้ากว่าหรือเร็วกว่าเล็กน้อย);
• ก่อนการถ่ายโอนข้อมูล "ผู้ส่ง" จะส่งข้อมูลบริการบางอย่างโดยใช้ "ผู้รับ" ปรับเปลี่ยนเป็น "ผู้ส่ง" (ครู: "ใครเขียนบรรยายนี้ไม่ครบถ้วนเขาจะไม่ได้รับเครดิต")

ส่วนใหญ่มักใช้วิธีแรก: อัตราแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ต้องการถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าในอุปกรณ์สื่อสาร ด้วยเหตุนี้จึงใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาซึ่งสร้างพัลส์เพื่อซิงโครไนซ์โหนดทั้งหมดของอุปกรณ์รวมถึงซิงโครไนซ์กระบวนการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์

การควบคุมการไหล

อาจเป็นไปได้ว่า "ผู้รับ" (นักเรียน) ไม่พร้อมที่จะรับข้อมูลที่ส่งโดย "ผู้ส่ง" (ครู) ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม: ไม่ว่าง ทำงานผิดปกติ ฯลฯ

ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยวิธีการต่างๆ:

1) ที่ระดับโปรโตคอล... ตัวอย่างเช่นมีการกำหนดไว้ในโปรโตคอลการแลกเปลี่ยน: หลังจากที่ "ผู้ส่ง" ส่งสัญญาณบริการ "เริ่มต้นการส่งข้อมูล" ในช่วงเวลาหนึ่ง "ผู้รับ" จำเป็นต้องยืนยันการรับสัญญาณนี้โดยการส่งสัญญาณบริการพิเศษ "พร้อมรับ". วิธีนี้เรียกว่า "ซอฟต์แวร์ควบคุมการไหลของ" - "อ่อน"

2) ในระดับกายภาพ- ใช้ช่องทางการสื่อสารเพิ่มเติมโดยที่ "ผู้ส่ง" ก่อนการถ่ายโอนข้อมูลจะถาม "ผู้รับ" เกี่ยวกับความพร้อมในการรับ) วิธีนี้เรียกว่า "การควบคุมการไหลของฮาร์ดแวร์" - "ฮาร์ดแวร์"

ทั้งสองวิธีเป็นเรื่องธรรมดามาก บางครั้งใช้พร้อมกันทั้งในระดับกายภาพและระดับของโปรโตคอลการแลกเปลี่ยน

ในการส่งข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญ ประสานการทำงานของเครื่องส่งและตัวรับ... วิธีการตั้งค่าโหมดการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์เรียกว่า "การซิงโครไนซ์" เฉพาะในกรณีนี้ "ผู้รับ" เท่านั้นที่สามารถรับข้อความที่ส่งโดย "ผู้ส่ง" ได้อย่างถูกต้อง (เชื่อถือได้)

โหมดการสื่อสาร

การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์

ในกรณีนี้ ผู้รับสามารถรับได้เฉพาะสัญญาณจากผู้ส่งและไม่สามารถโน้มน้าวเขาในทางใดทางหนึ่ง ส่วนใหญ่เป็นโทรทัศน์หรือวิทยุ เราสามารถรับชมหรือฟังได้เท่านั้น

การสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์

ในโหมดนี้ ทั้งผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งสัญญาณสลับกันได้หากช่องสัญญาณว่าง ตัวอย่างที่ดีของการสื่อสารแบบ half-duplex คือเครื่องส่งรับวิทยุ หากสมาชิกทั้งสองส่งเสียงร้องในเครื่องส่งรับวิทยุพร้อมกัน จะไม่มีใครได้ยินใครเลย

- ก่อนอื่นก่อน ฉันเป็นคนที่สอง ได้ยินได้ยังไง?

- ฉันได้ยินว่าคุณโอเค วางสาย!

ผู้ส่งสามารถส่งสัญญาณได้เท่านั้นในกรณีนี้ผู้รับจะได้รับ หรือสัญญาณสามารถส่งโดยผู้รับซึ่งในกรณีนี้ผู้ส่งจะได้รับ กล่าวคือทั้งผู้ส่งและผู้รับมีสิทธิเท่าเทียมกันในการเข้าถึงช่องสัญญาณ (สายสื่อสาร) หากทั้งคู่ส่งสัญญาณไปยังสายพร้อมกัน อย่างที่ฉันพูดไป มันจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น

การสื่อสารแบบดูเพล็กซ์

ในโหมดนี้ ทั้งการรับและการส่งสัญญาณสามารถทำได้สองทิศทางพร้อมกัน พร้อมกัน... ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการสนทนาบนมือถือหรือ โทรศัพท์บ้านหรือการสนทนาทาง Skype

สัญญาณแอนะล็อกเป็นฟังก์ชันของอาร์กิวเมนต์ต่อเนื่อง (เวลา) หากกราฟถูกขัดจังหวะเป็นระยะ เช่น ที่เกิดขึ้นเป็นลำดับของพัลส์ พวกเขาพูดถึงความไม่ต่อเนื่องของการระเบิด

ประวัติความเป็นมาของคำว่า

วิศวกรรมคอมพิวเตอร์

หากคุณอ่านอย่างระมัดระวัง ไม่มีที่ไหนเลยที่คำจำกัดความนั้นมาจากไหน - แอนะล็อก ทางตะวันตกมีการใช้คำนี้ตั้งแต่อายุสี่สิบโดยผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองที่ระบบคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่เรียกว่าดิจิตอลปรากฏขึ้น และเพื่อแยกแยะ ฉันต้องคิดฉายาใหม่

ไปทั่วโลก เครื่องใช้ในครัวเรือนแนวคิดของแอนะล็อกเข้ามาเฉพาะในช่วงต้นยุค 80 เมื่อครั้งแรก โปรเซสเซอร์ Intelและโลกก็เล่นด้วยของเล่นบน ZX-Spectrum ซึ่งเป็นโปรแกรมจำลองสำหรับอุปกรณ์ในปัจจุบันที่สามารถรับได้ทางอินเทอร์เน็ต รูปแบบการเล่นต้องใช้ความอุตสาหะ ทักษะ และปฏิกิริยาที่ยอดเยี่ยมเป็นพิเศษ พร้อมกับเด็กๆ พวกเขารวบรวมกล่องและเอาชนะศัตรูเอเลี่ยนและผู้ใหญ่ เกมสมัยใหม่นั้นด้อยกว่านกตัวแรกที่จับใจผู้เล่นอยู่พักหนึ่ง

บันทึกเสียงและโทรศัพท์

ในช่วงต้นยุค 80 เพลงป๊อปในการประมวลผลทางอิเล็กทรอนิกส์เริ่มปรากฏขึ้น โทรเลขทางดนตรีถูกนำเสนอต่อสาธารณชนในปี พ.ศ. 2419 แต่ไม่ได้รับการยอมรับ เพลงยอดนิยมเป็นที่ชื่นชอบของผู้ชมในความหมายที่กว้างที่สุดของคำ โทรเลขสามารถออกบันทึกย่อฉบับเดียว ส่งต่อไปยังระยะไกล โดยที่ผู้พูดได้รับการออกแบบพิเศษทำซ้ำ แม้ว่าเดอะบีทเทิลส์จะใช้ออร์แกนอิเล็กทรอนิกส์ในการสร้างจ่าพริกไทย แต่ซินธิไซเซอร์ก็ถูกนำมาใช้ในช่วงปลายยุค 70 เครื่องดนตรีดิจิทัลที่ได้รับความนิยมอย่างแท้จริงเริ่มมีอยู่แล้วในช่วงกลางทศวรรษที่ 80: ให้นึกถึง Modern Talking ซินธิไซเซอร์ที่เคยใช้กับวงจรแอนะล็อก เริ่มด้วย Novachord ในปี 1939

ดังนั้น พลเมืองธรรมดาจึงไม่จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างเทคโนโลยีแอนะล็อกและดิจิทัล จนกว่าเทคโนโลยีหลังนี้จะใช้งานได้อย่างมั่นคง คำว่าแอนะล็อกเป็นสาธารณสมบัติตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 สำหรับที่มาของคำนี้ ตามธรรมเนียมแล้ว เชื่อกันว่าดัชนีนี้ยืมมาจากโทรศัพท์ และต่อมาได้ย้ายไปยังการบันทึกเสียง การสั่นสะเทือนแบบอะนาล็อกจะถูกส่งไปยังลำโพงโดยตรงและจะได้ยินเสียงทันที สัญญาณคล้ายกับคำพูดของมนุษย์ กลายเป็นแอนะล็อกไฟฟ้า

หากคุณใช้สัญญาณดิจิตอลกับผู้พูด จะได้ยินเสียงก้องกังวานที่อธิบายไม่ได้ของปุ่มต่างๆ "คำพูด" นี้คุ้นเคยกับทุกคนที่โหลดโปรแกรมและเกมจากเทปแม่เหล็กลงในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ฟังดูไม่เหมือนมนุษย์เพราะเป็นระบบดิจิทัล สำหรับสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง ในระบบที่ง่ายที่สุด จะถูกป้อนโดยตรงไปยังลำโพงที่ทำหน้าที่เป็นผู้รวมระบบ ความสำเร็จหรือความล้มเหลวขององค์กรขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เหมาะสมทั้งหมด

ในเวลาเดียวกัน คำศัพท์ถูกนำไปใช้ในการบันทึกเสียง โดยที่เพลงและเสียงส่งตรงจากไมโครโฟนไปยังเทป การบันทึกด้วยแม่เหล็กได้กลายเป็นอะนาล็อกของศิลปินตัวจริง แผ่นเสียงไวนิลเป็นเหมือนนักดนตรีและยังถือว่าเป็นสื่อที่ดีที่สุดสำหรับการแต่งเพลงใดๆ แม้ว่าพวกมันจะมีอายุขัยจำกัด ซีดีทุกวันนี้มักจะมีเสียงดิจิตอลที่สามารถถอดรหัสได้ด้วยตัวถอดรหัส ตามวิกิพีเดีย ยุคใหม่เริ่มขึ้นในปี 1975 (en.wikipedia.org/wiki/History_of_sound_recording)

การวัดทางไฟฟ้า

ในสัญญาณแอนะล็อก มีสัดส่วนระหว่างแรงดันหรือกระแสกับการตอบสนองบนอุปกรณ์ทำซ้ำ คำนี้จะถูกพิจารณาว่ามาจากภาษากรีกที่คล้ายคลึงกัน สัดส่วนหมายถึงอะไร อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบคล้ายกับข้างบน: สัญญาณคล้ายกับเสียงที่ลำโพงทำซ้ำ

นอกจากนี้ ในเทคโนโลยี คำอื่นใช้เพื่อแสดงถึงสัญญาณแอนะล็อก - ต่อเนื่อง ซึ่งสอดคล้องกับคำจำกัดความข้างต้น

ข้อมูลทั่วไป

พลังงานสัญญาณ

จากคำจำกัดความตามนี้ สัญญาณแอนะล็อกมีพลังงานเป็นอนันต์ไม่จำกัดเวลา ดังนั้น ค่าพารามิเตอร์ของมันถูกหาค่าเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น 220 โวลต์ที่มีอยู่ในเต้าเสียบเรียกว่า rms ด้วยเหตุนี้ ดังนั้นจึงใช้ค่าที่มีประสิทธิภาพ (โดยเฉลี่ยในช่วงเวลาหนึ่ง) เป็นที่ชัดเจนว่ามีสัญญาณอนาล็อก 50 Hz ในซ็อกเก็ต

เมื่อพูดถึงความไม่ต่อเนื่องจะใช้ค่าจำกัด ตัวอย่างเช่น เมื่อซื้อปืนช็อต คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพลังงานกระแทกไม่เกินค่าเฉพาะที่วัดเป็นจูล มิฉะนั้นจะมีปัญหาในการใช้งานหรือระหว่างการตรวจสอบ เนื่องจากเริ่มจากค่าพลังงานเฉพาะ ปืนงันจึงถูกใช้โดยกองกำลังพิเศษเท่านั้น โดยมีขีดจำกัดบนที่กำหนดไว้ โดยหลักการแล้วอย่างอื่นผิดกฎหมายและอาจถึงแก่ชีวิตได้เมื่อใช้

พลังงานพัลส์พบได้จากการคูณกระแสและแรงดันด้วยระยะเวลา และนี่แสดงให้เห็นถึงความจำกัดของพารามิเตอร์สำหรับสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง ในเทคโนโลยียังมีซีเควนซ์ดิจิทัลอีกด้วย มันแตกต่างจากสัญญาณดิจิตอลที่ไม่ต่อเนื่องโดยการตั้งค่าพารามิเตอร์อย่างเข้มงวด:

1. ระยะเวลา.
2. แอมพลิจูด
3. การมีอยู่ของสองสถานะที่ระบุ: 0 และ 1
4. บิตเครื่อง 0 และ 1 ถูกเพิ่มลงในข้อตกลงล่วงหน้าและเข้าใจได้สำหรับคำของผู้เข้าร่วม (ภาษาแอสเซมบลี)

การแปลงสัญญาณร่วมกัน

คำจำกัดความเพิ่มเติมของสัญญาณแอนะล็อกคือความสุ่มที่ชัดเจน การไม่มีกฎเกณฑ์ที่มองเห็นได้ หรือความคล้ายคลึงกันกับกระบวนการทางธรรมชาติบางอย่าง ตัวอย่างเช่น คลื่นไซน์สามารถอธิบายการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ได้ นี่คือสัญญาณแอนะล็อก ในทฤษฎีวงจรและสัญญาณ ไซนูซอยด์ถูกแทนด้วยเวกเตอร์แอมพลิจูดที่หมุนได้ และเฟสของกระแสและแรงดันต่างกัน - นี่เป็นเวกเตอร์สองชนิดที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดกระบวนการปฏิกิริยา สิ่งที่สังเกตได้จากตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ

จากคำจำกัดความที่ว่าสัญญาณแอนะล็อกสามารถแปลงเป็นสัญญาณแยกได้ง่าย แหล่งจ่ายไฟสลับใดๆ จะตัดแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจากเต้ารับเป็นมัด ดังนั้นจึงมีส่วนร่วมในการแปลงสัญญาณอะนาล็อกที่มีความถี่ 50 Hz เป็นคลื่นอัลตราโซนิกแบบไม่ต่อเนื่อง ด้วยการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การตัด แหล่งจ่ายไฟจะปรับค่าเอาต์พุตตามความต้องการของโหลดไฟฟ้า

กระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้นภายในเครื่องรับคลื่นวิทยุพร้อมเครื่องตรวจจับแอมพลิจูด หลังจากแก้ไขสัญญาณแล้วพัลส์ของแอมพลิจูดที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นบนไดโอด ข้อมูลถูกฝังอยู่ในซองจดหมายของสัญญาณดังกล่าว ซึ่งเป็นเส้นที่เชื่อมต่อด้านบนของข้อความ ตัวกรองมีหน้าที่ในการแปลงพัลส์ที่ไม่ต่อเนื่องเป็นค่าแอนะล็อก หลักการนี้ขึ้นอยู่กับการรวมตัวของพลังงาน: ในช่วงระยะเวลาของแรงดันไฟฟ้า ประจุของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้น จากนั้นในช่วงเวลาระหว่างยอด กระแสจะเกิดขึ้นเนื่องจากสต็อกอิเล็กตรอนที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้ คลื่นที่ได้จะถูกส่งไปยังเครื่องขยายเสียง ความถี่ต่ำภายหลังผู้พูดซึ่งคนอื่นได้ยินผลลัพธ์

สัญญาณดิจิตอลถูกเข้ารหัสต่างกัน แอมพลิจูดของพัลส์ถูกฝังอยู่ในคำเครื่อง ประกอบด้วยหนึ่งและศูนย์จำเป็นต้องถอดรหัส การดำเนินการได้รับการจัดการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: อะแดปเตอร์กราฟิก ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์... ทุกคนดาวน์โหลดตัวแปลงสัญญาณ K-Lite จากอินเทอร์เน็ต เป็นกรณีนี้ คนขับมีส่วนร่วมในการถอดรหัสสัญญาณดิจิตอลและแปลงสัญญาณออกเป็นเอาต์พุตไปยังลำโพงและจอแสดงผล

ไม่จำเป็นต้องสับสนวุ่นวายเมื่ออะแดปเตอร์ถูกเรียกว่าเครื่องเร่งอนุภาค 3 มิติ และในทางกลับกัน ครั้งแรกเท่านั้นแปลงสัญญาณที่ให้มา ตัวอย่างเช่น มีอะแดปเตอร์อยู่ด้านหลังอินพุตดิจิตอล DVI เสมอ เขาทำงานเฉพาะในการแปลงตัวเลขจากหนึ่งและศูนย์เพื่อแสดงบนเมทริกซ์หน้าจอ ดึงข้อมูลเกี่ยวกับความสว่างและค่าพิกเซล RGB สำหรับตัวเร่งความเร็ว 3 มิติ อุปกรณ์ในองค์ประกอบมีสิทธิ์ (แต่ไม่จำเป็น) ที่จะมีอะแดปเตอร์ แต่งานหลักคือการคำนวณที่ซับซ้อนสำหรับการสร้างภาพสามมิติ เทคนิคนี้ช่วยให้คุณสามารถยกเลิกการโหลดโปรเซสเซอร์กลางและเพิ่มความเร็วในการทำงานของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

จากอนาล็อกเป็นดิจิตอล สัญญาณจะถูกแปลงเป็น ADC สิ่งนี้เกิดขึ้นในซอฟต์แวร์หรือภายในไมโครเซอร์กิต ระบบแยกรวมทั้งสองวิธี ขั้นตอนเริ่มต้นด้วยการเก็บตัวอย่างที่พอดีกับพื้นที่ที่กำหนด แต่ละรายการที่ถูกแปลงจะกลายเป็นคำเครื่องที่มีตัวเลขที่คำนวณได้ จากนั้นตัวอย่างจะถูกบรรจุด้วยหีบห่อจึงเป็นไปได้ที่จะส่งไปยังสมาชิกรายอื่นของระบบที่ซับซ้อน

กฎการสุ่มตัวอย่างถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยทฤษฎีบท Kotelnikov ซึ่งแสดงความถี่การสุ่มตัวอย่างสูงสุด ห้ามมิให้นับถอยหลังบ่อยขึ้นเนื่องจากมีการสูญเสียข้อมูล พูดง่ายๆ คือ ความถี่การสุ่มตัวอย่างเกินขีดจำกัดบนของสเปกตรัมสัญญาณถึงหกเท่าถือว่าเพียงพอแล้ว พื้นที่ว่างที่มากขึ้นถือเป็นข้อดีเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่า อย่างดี... ทุกคนได้เห็นตัวบ่งชี้ของอัตราการสุ่มตัวอย่างของการบันทึกเสียง โดยปกติพารามิเตอร์จะสูงกว่า 44 kHz เหตุผลก็คือลักษณะเฉพาะของการได้ยินของมนุษย์: ขีด จำกัด บนของสเปกตรัมคือ 10 kHz ดังนั้น อัตราการสุ่มตัวอย่างที่ 44 kHz จึงเพียงพอสำหรับการสร้างเสียงระดับปานกลาง

ความแตกต่างระหว่างสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่องและสัญญาณดิจิตอล

ในที่สุด บุคคลจากโลกภายนอกมักจะรับรู้ข้อมูลแบบแอนะล็อก หากดวงตาเห็นแสงกะพริบ การมองเห็นรอบข้างจะจับภาพภูมิทัศน์โดยรอบ ดังนั้น ผลสุดท้ายดูเหมือนจะไม่ต่อเนื่องกัน แน่นอนว่าเป็นไปได้ที่จะพยายามสร้างการรับรู้ที่แตกต่างออกไป แต่นี่เป็นเรื่องยากและจะกลายเป็นของปลอมทั้งหมด นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้รหัสมอร์ส ซึ่งประกอบด้วยจุดและขีดกลางที่แยกแยะได้ง่ายกับพื้นหลังของสัญญาณรบกวน การกดแป้นโทรเลขแบบไม่ต่อเนื่องจะทำให้สับสนกับสัญญาณธรรมชาติได้ยาก แม้ว่าจะมีสัญญาณรบกวนที่รุนแรง

ในทำนองเดียวกัน มีการนำเส้นดิจิทัลมาใช้ในงานศิลปะเพื่อขจัดสัญญาณรบกวน คนรักวิดีโอทุกคนพยายามที่จะรับมือกับสำเนาภาพยนตร์ที่เข้ารหัสด้วยความละเอียดสูงสุด ข้อมูลดิจิตอลสามารถส่งได้ในระยะทางไกลโดยไม่ผิดเพี้ยนแม้แต่น้อย กฎที่ทั้งสองฝ่ายรู้จักกันสำหรับการก่อตัวของคำที่ตกลงกันไว้ล่วงหน้าจะกลายเป็นผู้ช่วย บางครั้งข้อมูลที่ซ้ำซ้อนจะฝังอยู่ในสัญญาณดิจิทัล ทำให้คุณสามารถแก้ไขหรือสังเกตเห็นข้อผิดพลาดได้ สิ่งนี้จะขจัดการรับรู้ที่ผิด

สัญญาณพัลส์

แม่นยำยิ่งขึ้น สัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องถูกกำหนดโดยการนับ ณ จุดหนึ่งๆ ของเวลา เป็นที่ชัดเจนว่าลำดับดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นในความเป็นจริงเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าด้านหน้าและการตกมีความยาวจำกัด แรงกระตุ้นจะไม่ถูกส่งทันที ดังนั้นสเปกตรัมของลำดับจึงไม่ถือว่าไม่ต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าสัญญาณไม่สามารถเรียกได้ว่า ในทางปฏิบัติมีสองคลาส:

1. สัญญาณอิมพัลส์แอนะล็อก - สเปกตรัมที่พบโดยการแปลงฟูริเยร์ดังนั้นจึงต่อเนื่องอย่างน้อยในบางพื้นที่ ผลของการกระทำของแรงดันหรือกระแสบนวงจรพบได้ในการทำงานของการบิด
2. สัญญาณพัลส์แบบไม่ต่อเนื่องยังแสดงสเปกตรัมแบบไม่ต่อเนื่อง การดำเนินการกับพวกมันจะดำเนินการผ่านการแปลงฟูริเยร์แบบไม่ต่อเนื่อง ดังนั้นจึงใช้การบิดแบบไม่ต่อเนื่อง

การชี้แจงเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับนักอักษรศาสตร์ที่อ่านว่าสัญญาณพัลส์เป็นแบบแอนะล็อก คนที่ไม่ต่อเนื่องได้รับการตั้งชื่อตามคุณสมบัติของสเปกตรัม คำว่าแอนะล็อกใช้เพื่อแยกความแตกต่าง ฉายาต่อเนื่องสามารถใช้ได้ดังที่ได้กล่าวมาแล้วและเกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของสเปกตรัม

ชี้แจง: เฉพาะสเปกตรัมของลำดับพัลส์อนันต์เท่านั้นที่ถือว่าไม่ต่อเนื่องกันอย่างเคร่งครัด สำหรับแพ็ค ส่วนประกอบฮาร์มอนิกมักจะคลุมเครืออยู่เสมอ สเปกตรัมดังกล่าวคล้ายกับลำดับของพัลส์มอดูเลตแอมพลิจูด