Analog và Digital là các dạng tín hiệu khác nhau. Tín hiệu được sử dụng để mang thông tin từ thiết bị này sang thiết bị khác. Tín hiệu tương tự là sóng liên tục thay đổi liên tục trong một khoảng thời gian. Tín hiệu số là rời rạc trong tự nhiên. Sự khác biệt cơ bản giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số là tín hiệu tương tự được biểu thị bằng sóng hình sin trong khi tín hiệu số được biểu thị bằng sóng vuông. Cho phép chúng tôi tìm hiểu thêm một số khác biệt giữa tín hiệu tương tự và kỹ thuật số với sự trợ giúp của biểu đồ so sánh được hiển thị bên dưới.
Biểu đồ so sánh
| Căn bản | Tín hiệu tương tự là sóng liên tục thay đổi trong một khoảng thời gian. | Tín hiệu số là một sóng rời rạc mang thông tin ở dạng nhị phân. |
| Đại diện | Một tín hiệu tương tự được biểu diễn bằng sóng hình sin. | Một tín hiệu kỹ thuật số được đại diện bởi sóng vuông. |
| Sự miêu tả | Một tín hiệu tương tự được mô tả bởi biên độ, chu kỳ hoặc tần số và pha. | Một tín hiệu kỹ thuật số được mô tả bởi tốc độ bit và khoảng bit. |
| Phạm vi | Tín hiệu analog không có phạm vi cố định. | Tín hiệu số có phạm vi hữu hạn tức là từ 0 đến 1. |
| Méo mó | Một tín hiệu tương tự dễ bị biến dạng hơn. | Một tín hiệu kỹ thuật số ít bị méo. |
| Chuyển giao | Một tín hiệu tương tự truyền dữ liệu dưới dạng sóng. | Một tín hiệu số mang dữ liệu ở dạng nhị phân tức là 0 nad 1. |
| Thí dụ | Giọng nói của con người là ví dụ tốt nhất về tín hiệu tương tự. | Tín hiệu được sử dụng để truyền trong máy tính là tín hiệu số. |
Định nghĩa tín hiệu tương tự
Tín hiệu tương tự là một dạng sóng liên tục thay đổi theo thời gian. Một tín hiệu anlaog được phân loại thành các tín hiệu đơn giản và tổng hợp. Một tín hiệu tương tự đơn giản là một sóng hình sin không thể bị phân hủy hơn nữa. Mặt khác, tín hiệu tương tự tổng hợp có thể được phân tách thành nhiều sóng hình sin. Một tín hiệu tương tự được mô tả bằng cách sử dụng biên độ, chu kỳ hoặc tần số và pha. Biên độ đánh dấu chiều cao tối đa của tín hiệu. Tần số đánh dấu tốc độ thay đổi tín hiệu. Pha đánh dấu vị trí của sóng đối với thời gian bằng không.
Tín hiệu tương tự không tránh khỏi nhiễu do đó, nó phải đối mặt với sự biến dạng và giảm chất lượng truyền dẫn. Phạm vi giá trị trong tín hiệu tương tự không cố định.Định nghĩa tín hiệu số
Tín hiệu số cũng mang thông tin như tín hiệu tương tự nhưng có phần khác với tín hiệu tương tự. Tín hiệu số không liên tục, tín hiệu thời gian rời rạc. Tín hiệu số mang thông tin hoặc dữ liệu ở dạng nhị phân, tức là tín hiệu số biểu thị thông tin dưới dạng bit. Tín hiệu số có thể được phân tách thành các sóng hình sin đơn giản được gọi là sóng hài. Mỗi sóng đơn giản có biên độ, tần số và pha khác nhau. Tín hiệu số được mô tả với tốc độ bit và khoảng bit. Khoảng thời gian bit mô tả thời gian cần thiết để gửi một bit đơn. Mặt khác, tốc độ bit mô tả tần số của khoảng bit.
Một tín hiệu kỹ thuật số miễn nhiễm với tiếng ồn hơn; do đó, nó hầu như không phải đối mặt với bất kỳ biến dạng. Tín hiệu số dễ truyền hơn và đáng tin cậy hơn khi so sánh với tín hiệu tương tự. Tín hiệu số có một phạm vi hữu hạn của các giá trị. Phạm vi của tín hiệu số nằm trong khoảng từ 0 đến 1.Sự khác biệt chính giữa tín hiệu analog và kỹ thuật số
- Một tín hiệu tương tự đại diện cho một sóng liên tục thay đổi liên tục trong một khoảng thời gian. Mặt khác, tín hiệu số đại diện cho một sóng không liên tục mang thông tin ở định dạng nhị phân và có các giá trị riêng biệt.
- Tín hiệu tương tự luôn được biểu thị bằng sóng hình sin liên tục trong khi đó, tín hiệu số được biểu thị bằng sóng vuông.
- Trong khi nói về tín hiệu tương tự, chúng tôi mô tả hành vi của sóng đối với biên độ, chu kỳ hoặc tần số và pha của sóng. Mặt khác, trong khi nói về các tín hiệu rời rạc, chúng tôi mô tả hành vi của sóng đối với tốc độ bit và khoảng bit.
- Phạm vi của tín hiệu anlaog không cố định trong khi phạm vi của tín hiệu số là hữu hạn và nằm trong khoảng từ 0 đến 1.
- Tín hiệu tương tự dễ bị méo hơn khi phản ứng với nhiễu, nhưng tín hiệu số có khả năng miễn nhiễm với nhiễu do đó hiếm khi phải đối mặt với bất kỳ biến dạng nào.
- Một tín hiệu tương tự truyền dữ liệu dưới dạng sóng trong khi đó, tín hiệu số truyền dữ liệu ở dạng nhị phân tức là dưới dạng bit.
- Ví dụ tốt nhất về tín hiệu tương tự là giọng nói của con người và ví dụ tốt nhất về tín hiệu số là truyền dữ liệu trong máy tính.
Phần kết luận:
Tín hiệu số ngày nay đang thay thế tín hiệu analog, nhưng tín hiệu analog vẫn tốt nhất để truyền âm thanh.
Sự khác biệt chính - Tín hiệu tương tự so với tín hiệu số
Tương tự vàkỹ thuật số là hai hình thức được sử dụng để truyền tín hiệu. Các Sự khác biệt chính giữa tín hiệu tương tự và kỹ thuật số là vậy, trong tín hiệu tương tự, tín hiệu có thể mấtbất kì giá trị trong một phạm vi nhất định trong khi, trong các tín hiệu số, tín hiệu chỉ có thể biểu thị một trong các tập hợp giá trị rời rạc.
Tín hiệu tương tự là gì
Tín hiệu tương tự là tín hiệu có thể chiếm bất kỳ giá trị nào trên quy mô liên tục. Có thể có một phạm vi đối với các giá trị mà tín hiệu có thể lấy, nhưng trong phạm vi này, tín hiệu có thể đại diện cho bất kỳ giá trị nào. Tín hiệu tương tự thay đổi liên tục và trơn tru theo thời gian, vì đại lượng mà nó đang ghi thay đổi giá trị của nó.
Để làm ví dụ cho tín hiệu tương tự, hãy xem xét bản ghi vinyl. Khi nhạc được phát trong phòng thu, micro thu nhận các biến thể của áp suất không khí do âm thanh và chuyển đổi những thay đổi áp suất không khí này thành thay đổi điện áp trong mạch điện. Điện áp cũng thay đổi liên tục bất cứ khi nào âm thanh thay đổi. Mạch điện được nối với kim, di chuyển theo điện áp. Khi kim di chuyển, nó tạo ra các rãnh trong sơn mài. Sau đó, các rãnh này được chuyển vào đĩa vinyl. Sự biến đổi trong các rãnh là liên tục và những biến thể này tương ứng với các biến thể liên tục của âm thanh gốc. Khi nhạc được phát lại trên đĩa vinyl, kim trong máy phát sẽ di chuyển dọc theo các rãnh và chuyển đổi chuyển động của nó thành tín hiệu điện liên tục. Tín hiệu có thể được truyền đến loa và loa có thể làm cho màng của nó di chuyển qua lại theo tín hiệu mà nó nhận được.
Độ phóng đại của bản ghi vinyl hiển thị các rãnh thay đổi liên tục, có khả năng tạo ra tín hiệu liên tục.
Vì các tín hiệu tương tự thay đổi liên tục theo thời gian, chúng được cho là có mộtđộ phân giải vô hạn. Đó là, một tín hiệu tương tự có thể truyền một sự thay đổi xảy ra trong một khoảng thời gian cực kỳ nhỏ. Tuy nhiên, nhiễu vẫn có thể được đưa vào, điều này sẽ làm giảm chất lượng tín hiệu theo thời gian.
Tín hiệu số là gì
Trong tín hiệu số, tín hiệu chỉ có thể chiếm một tập hợp các giá trị rời rạc. Bản thân tín hiệu cũng không liên tục, thay đổi giá trị của nó trong các khoảng thời gian. Máy tính cá nhân là ví dụ điển hình của các thiết bị sử dụng tín hiệu số. Vì các máy tính giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các bit bit, dữ liệu của 1 bit và 0, và bởi vì có một số lượng bit hữu hạn có thể được xử lý trong một thời gian nhất định, nên một máy tính không thể xử lý tín hiệu liên tục. Thay vào đó, một tín hiệu phải được chia nhỏ thành một dạng kỹ thuật số. Điều này liên quan đến đầu tiênlấy mẫu tín hiệu tương tự tại các thời điểm khác nhau. Sau đó, tín hiệu là lượng tử hóa: tức là, trong mỗi khoảng thời gian, tín hiệu được cung cấp một giá trị gần đúng, riêng biệt để biểu thị tín hiệu gốc. Khoảng thời gian liên quan thường rất nhỏ để chúng tôi không thể nhận thấy sự khác biệt (một bài hát hoặc video được nghe trên máy tính trông liên tục!)
Tập hợp các giá trị rời rạc mà tín hiệu số có thể lấy càng lớn, tín hiệu sẽ càng gần với dạng ban đầu, tương tự. Thuật ngữđộ phân giải cho biết có bao nhiêu giá trị mà tín hiệu có thể được chia thành. Ví dụ: chuyển đổi 1 bit chỉ có thể nhận hai giá trị: 0 hoặc 1. Với chuyển đổi 2 bit, tín hiệu có thể nhận 4 giá trị khác nhau (00, 01, 10, 11). Số lượng giá trị mà tín hiệu số có thể thay đổi khi hai giá trị được nâng lên thành số bit được sử dụng. Số lượng bit được sử dụng càng lớn thì độ phân giải càng tốt.
Chuyển đổi tín hiệu tương tự liên tục (màu đỏ) sang tín hiệu số rời rạc (màu xanh). Ở bên trái, việc chuyển đổi đã được thực hiện bằng cách sử dụng 2 bit, do đó tạo ra 4 mức khác nhau mà tín hiệu số có thể thực hiện. Ở bên phải, 3 bit được sử dụng. Do đó, tín hiệu có thể được đại diện bởi 8 cấp độ khác nhau. Tín hiệu này có độ phân giải cao hơn và gần hơn với tín hiệu tương tự gốc.
Hình ảnh dưới đây cho thấy hình ảnh phóng to của một bề mặt của đĩa compact (CD). Trên đĩa CD, dữ liệu được ghi lại dưới dạng một loạt các lỗ hổng. Mỗi hố hoặc vết sưng tương ứng với 0 hoặc 1, và do đó tín hiệu được tạo ra dưới dạng CD đang được đọc là tín hiệu số. So sánh các biến thể này trên CD với các biến thể liên tục hơn được tìm thấy trên đĩa vinyl (ở trên).
Các hố và va đập trên bề mặt CD (được phóng to bằng kính hiển vi lực nguyên tử)
Theo thời gian, tín hiệu kỹ thuật số cũng có thể thu được nhiễu. Tuy nhiên, việc tách tiếng ồn sẽ dễ dàng hơn bằng cách sử dụng một quá trình được gọi là sự tái tạo.
Bản chất của tín hiệu
An tín hiệu tương tự có thể nhận bất kỳ giá trị trong một phạm vi nhất định.
Mộttín hiệu kĩ thuật số chỉ có thể lấy một trong các tập hợp giá trị rời rạc.
Nghị quyết
Tín hiệu tương tự có độ phân giải vô hạn.
Tín hiệu số có độ phân giải hữu hạn, phụ thuộc vào số lượng bit được sử dụng để truyền tải dữ liệu.
Loại bỏ tiếng ồn
Rất khó để loại bỏ tiếng ồn trongtín hiệu tương tự. Tiếng ồn có thể tích tụ theo thời gian.
Trongtín hiệu số, nó dễ dàng hơn nhiều để loại bỏ tiếng ồn.
Hình ảnh lịch sự
Một cú sút vĩ mô của các rãnh ghi, với sự thay đổi có thể nhìn thấy rõ. Rằng bởi Shane Gavin (Công việc riêng) [