La différence entre l'électronique analogique et l'électronique numérique

La différence entre l'électronique analogique et l'électronique numérique :

Un circuit numérique est un circuit qui traite des signaux de niveau logique. Il utilise des signaux numériques pour effectuer des opérations arithmétiques sur des quantités numériques. et circuit d'opération logique. Dans l'ensemble, les circuits numériques sont divisés en deux catégories : les circuits logiques combinatoires et les circuits logiques séquentiels.

Les circuits numériques sont développés sur la base de circuits analogiques. Les circuits numériques sont basés sur des circuits analogiques. Leur base est le courant et la tension, mais ils sont essentiellement différents.

Le courant et la tension d'un circuit analogique sont constants au sein d'un cycle, tandis que le courant et la tension d'un circuit numérique sont pulsés.

Les circuits analogiques et les circuits numériques sont également porteurs de changements de signal. Les circuits analogiques amplifient et réduisent les signaux dans le circuit grâce aux caractéristiques d'amplification des composants, tandis que les circuits numériques transmettent les signaux grâce aux caractéristiques de commutation.

Dans les circuits analogiques, les changements de tension, de courant, de fréquence et de période sont mutuellement limités, tandis que dans les circuits numériques, les changements de tension, de courant, de fréquence et de période sont discrets.

Les circuits analogiques peuvent fonctionner sous des courants élevés et des tensions élevées, tandis que les circuits numériques ne fonctionnent que sous de petites tensions et des courants faibles avec une faible consommation d'énergie pour compléter ou générer des signaux de commande stables.

Le circuit analogique alimente le circuit numérique et complète l'exécution de l'actionneur.

Dans les circuits analogiques et les circuits numériques, les signaux sont exprimés différemment. Les opérations pouvant être effectuées sur des signaux analogiques, telles que l'amplification, le filtrage, la limitation, etc., peuvent également être effectuées sur des signaux numériques. En fait, tous les circuits numériques sont fondamentalement des circuits analogiques et leurs principes électriques de base sont les mêmes que ceux des circuits analogiques. Le semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire est composé de deux transistors analogiques à effet de champ à oxyde métallique. Sa structure symétrique et complémentaire lui permet de gérer des niveaux logiques numériques hauts et bas. Cependant, les circuits numériques sont conçus pour traiter des signaux numériques, et si un signal analogique est introduit de force sans traitement supplémentaire, un bruit de quantification peut en résulter.

Le premier appareil inventé et produit en série dans l’histoire de l’électronique était analogique. Plus tard, avec le développement de la microélectronique, le coût de la technologie numérique a été considérablement réduit et les exigences des ordinateurs en matière de signaux numériques ont rendu les méthodes numériques réalisables et rentables dans des domaines tels que l'interaction homme-machine.

Dans les circuits analogiques, puisque le signal exprime presque complètement le signal réel sous forme de tension ou de courant en proportion, le circuit analogique est plus sensible à l'impact du bruit que le circuit numérique, et aux petits écarts dans le Le signal apparaîtra assez significatif, provoquant une perte d'informations. En revanche, les circuits numériques dépendent uniquement des niveaux haut et bas. Si des erreurs dans la transmission des informations doivent se produire, l'écart du signal doit être au moins la moitié du niveau haut (la taille spécifique varie en fonction des différentes spécifications du circuit). Par conséquent, les circuits numériques qui quantifient les informations sont plus résistants au bruit que les circuits analogiques. Tant que l'écart n'est pas supérieur à une certaine valeur spécifiée, les informations ne seront pas perdues. Dans les circuits numériques, le bruit peut être réduit au niveau de chaque porte logique.

Plusieurs facteurs affecteront la précision du signal, dont les plus importants sont le bruit du signal d'origine et le bruit mélangé lors du traitement du signal. La résolution des signaux analogiques est limitée par les limitations physiques de l'appareil, telles que le bruit de tir. En électronique numérique, la résolution des signaux numériques peut être améliorée en augmentant le nombre de bits du signal (par exemple, un convertisseur analogique-numérique avec une résolution de 8 bits peut diviser sa plage en 8 segments, dont chacun est converti comme division minimale). Le nombre de bits de conversion est un paramètre clé d'un convertisseur analogique-numérique. Un convertisseur analogique-numérique convertit un signal analogique en signal numérique afin que le signal d'origine puisse être représenté sous forme de nombre binaire pour être traité par des circuits numériques. Les applications utilisant ce convertisseur incluent les thermomètres numériques et les équipements d'acquisition de données tels que les enregistreurs. Au contraire, un convertisseur numérique-analogique est utilisé pour restaurer des signaux numériques en signaux analogiques. Il peut lire une série de signaux binaires et les émettre sous forme de signaux analogiques sous forme de valeurs de tension après conversion. Les convertisseurs numérique-analogique sont courants dans de nombreux systèmes de contrôle de gain d'ampli opérationnel.

La conception de circuits analogiques est généralement plus difficile que celle de circuits numériques et nécessite des niveaux de concepteurs plus élevés. C'est l'une des raisons pour lesquelles les systèmes de circuits numériques sont plus populaires que les systèmes de circuits analogiques. Les circuits analogiques nécessitent généralement plus de calculs manuels et leur processus de conception est moins automatisé que les circuits numériques. Cependant, pour que les appareils électroniques numériques puissent être utilisés dans le monde physique réel, ils doivent disposer d’une interface analogique, car la plupart des signaux réels dans la nature sont analogiques. Par exemple, tous les récepteurs de signaux radio numériques disposent d'un préamplificateur analogique pour effectuer la première étape de réception du signal.

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