Analog, Ayrık ve Dijital Sinyaller Nedir

Bilim ve Mühendislik

Analog, Ayrık ve Dijital Sinyaller Nedir

Analog, Ayrık ve Dijital Sinyaller Nedir

Değerindeki değişimin niteliğine göre herhangi bir fiziksel miktar (yalnızca bir sabit değere sahipse), ayrık (iki veya daha fazla sabit değere sahipse) veya analog (sayısız değere sahipse) olabilir. Bu miktarların hepsi dijitalleştirilebilir.

Analog Sinyaller

Analog, zaman eksenine göre zaman içinde her anda belirlenen değer setinin sürekli bir çizgisiyle temsil edilebilen bir sinyaldir. Analog sinyalin değerleri, her bir zamanda rastgeledir. Bu nedenle, prensip olarak belirli bir sürekli fonksiyon (zamana bağlı olarak bir değişken olarak) veya zamanın parçalı bir sürekli fonksiyonu olarak gösterilebilir. Bir analog sinyal, örneğin; bir elektromanyetik mikrofonun bobini veya tüp akustik amplifikatör tarafından üretilen bir ses sinyali olarak adlandırılabilir. Çünkü, böyle bir sinyal süreklidir ve değerleri (voltaj veya akım) herhangi bir zamanda birbirinden çok farklıdır.

Not: Analog büyüklükler belirli sınırlar içinde sonsuz sayıda değere sahip olabilir. Süreklidir ve değerleri düzensiz olarak değiştirilemez.

Analog, Ayrık ve Dijital Sinyaller Nedir
Analog Sinyal ve Dijital Sinyalin farkı.

Ayrık Sinyaller

Bir sinyal yalnızca zaman içinde belirli noktalarda rastgele değerler alırsa, o zaman böyle bir sinyale ayrık denir. Çoğu zaman, pratikte, adımı örnekleme aralığı olarak adlandırılan tek biçimli bir zaman ızgarası üzerine dağıtılmış ayrı sinyaller uygulanır. Ayrık bir sinyal belirli sıfır olmayan değerleri yalnızca örnekleme zamanlarında alır, yani, analog sinyalin aksine sürekli değildir. Belirli bir boyuttaki küçük parçalar düzenli aralıklarla ses sinyalinden kesilirse, böyle bir sinyal ayrık olarak adlandırılabilir.

Not: Ayrık sinyaller iki veya daha fazla sabit değere sahiptir (değerlerinin sayısı her zaman tamsayılar olarak ifade edilir). İki değerli basit bir dijital sinyale örnek: Açma / kapama düğmesi çalışması (anahtar kontaklarını mekanizmanın belirli bir konumuna geçirme). Limit anahtarından gelen sinyal yalnızca iki şekilde alınabilir. Örnek: Kontak açık (hareket yok, voltaj yok) ve temas kapalı (hareket var, voltaj var).

Analog, Ayrık ve Dijital Sinyaller Nedir
Bir ses dalgası.

Dijital Sinyaller

Kesikli bir sinyal yalnızca bazı sabit değerler (belirli bir kademeli ızgaraya yerleştirilebilecek) aldığında, kuantum niceliklerin sayısı olarak gösterilebilecek şekilde, böyle bir kesikli sinyale dijital denir. Yani, dijital bir sinyal yalnızca zaman aralıklarıyla değil aynı zamanda seviyeyle ölçülen ayrı bir sinyaldir. Pratik olarak ayrık ve dijital sinyaller, bir dizi görevde tanımlanır ve bir hesaplama cihazı kullanarak örnekler halinde kolayca ayarlanabilir.

Bir dijital sinyal, bilgisayar aygıtlarının hafızasına kolaylıkla kaydedilebilir ve üzerine yazılır. Doğruluk kaybı olmadan kolayca okunur ve kopyalanırken, bir analog sinyali yeniden yazmak her zaman önemsiz de olsa, bilgilerin bir kısmının kaybını içerir. Dijital sinyallerin işlenmesi, kesinlikle kalite kaybı olmayan veya ihmal edilebilir bir kayıp olan hesaplama işlemlerinin performansı nedeniyle çok yüksek özelliklere sahip cihazlar elde etmeyi sağlar. Bu avantajlar nedeniyle, veri depolama ve işleme sistemlerinde bugün her yerde bulunan dijital sinyallerdir.

Not: Tüm modern bellekler dijitaldir.