アナログ電子機器とデジタル電子機器の違い

アナログ エレクトロニクスとデジタル エレクトロニクスの違い:

デジタル回路は、論理レベルの信号を処理する回路であり、デジタル信号を使用してデジタル量とデジタル量の算術演算を完了します。論理演算回路。全体として、デジタル回路は、組み合わせ論理回路と順序論理回路の 2 つのカテゴリに分類されます。

デジタル回路はアナログ回路をベースに開発されていますデジタル回路はアナログ回路をベースにしており、基本は電流と電圧ですが、本質的には異なります。

アナログ回路の電流と電圧は 1 サイクル内で一定ですが、デジタル回路の電流と電圧は脈動します。

アナログ回路もデジタル回路も信号の変化を伝えるもので、アナログ回路は部品の増幅特性によって回路内で信号を増幅・減衰させますが、デジタル回路はスイッチング特性によって信号を伝達します。

アナログ回路では、電圧、電流、周波数、周期の変化が相互に制限されていますが、デジタル回路では、電圧、電流、周波数、周期の変化は離散的です。

アナログ回路は高電流および高電圧下でも動作しますが、デジタル回路は安定した制御信号を完成または生成するために低電圧および低消費電流下でのみ動作します。

アナログ回路はデジタル回路に電力を供給し、アクチュエーターの実行を完了します。

アナログ回路とデジタル回路では、信号の表現方法が異なります。増幅、フィルタリング、制限など、アナログ信号に対して実行できる操作は、デジタル信号に対しても実行できます。実際、すべてのデジタル回路は基本的にはアナログ回路であり、その基本的な電気原理はアナログ回路と同じです。相補型金属酸化物半導体は 2 つのアナログ金属酸化物電界効果トランジスタで構成されており、その対称的かつ相補的な構造により、ハイおよびローのデジタル ロジック レベルを処理できます。しかし、デジタル回路はデジタル信号を処理するように設計されているため、アナログ信号を何も処理せずに強制的に導入すると、量子化ノイズが発生する可能性があります。

エレクトロニクスの歴史の中で最初に発明され、量産されたデバイスはアナログでした。その後、マイクロエレクトロニクスの発展により、デジタル技術のコストは大幅に削減され、デジタル信号に対するコンピュータの要件により、人間とコンピュータの対話などの分野でデジタル手法が実現可能になり、コスト効率が高くなりました。

アナログ回路では、実際の信号を電圧や電流に比例してほぼ完全に表現するため、デジタル回路に比べてノイズの影響や、わずかな誤差の影響を受けやすくなります。信号は非常に重要なものとして現れ、情報損失を引き起こします。一方、デジタル回路ではハイレベルとローレベルのみで動作するため、情報伝達に誤りが生じる場合には、信号の偏差がハイレベルの半分以上である必要があります（具体的な大きさは回路仕様により異なります）。そのため、情報を数値化するデジタル回路はアナログ回路に比べてノイズに強く、一定の偏差以下であれば情報が失われることはありません。デジタル回路では、各論理ゲートでノイズを低減できます。

信号の精度に影響を与える要因はいくつかありますが、その中で最も重要なものは、元の信号のノイズと信号処理中に混入するノイズです。アナログ信号の解像度は、ショット ノイズなどのデバイスの物理的制限によって制限されます。デジタル エレクトロニクスでは、信号のビット数を増やすことでデジタル信号の解像度を向上させることができます (たとえば、8 ビットの解像度を持つアナログ - デジタル コンバーターは、その範囲を 8 つのセグメントに分割し、それぞれが変換されます)変換ビット数は、A/D コンバータの重要なパラメータです。アナログデジタルコンバータは、元の信号がデジタル回路で処理できるように 2 進数として表現できるように、アナログ信号をデジタル信号に変換します。このコンバータを使用するアプリケーションには、デジタル温度計やレコーダーなどのデータ収集機器が含まれます。それに対して、デジタル - アナログ コンバータは、デジタル信号をアナログ信号に復元するために使用され、一連のバイナリ信号を読み取り、変換後の電圧値の形でアナログ信号として出力できます。デジタル - アナログ コンバータは、多くのオペアンプ ゲイン制御システムで一般的です。

アナログ回路の設計は通常、デジタル回路よりも難しく、より高いレベルの設計者が必要です。これが、デジタル回路システムがアナログ回路システムよりも人気がある理由の 1 つです。アナログ回路は通常、より多くの手動計算を必要とし、その設計プロセスはデジタル回路ほど自動化されていません。ただし、実際の信号のほとんどはアナログであるため、実際の物理世界で使用されるデジタル電子デバイスにはアナログ インターフェイスが必要です。たとえば、すべてのデジタル無線信号受信機には、信号受信の最初のステップを実行するためのアナログ プリアンプが搭載されています。

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