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¿Cuál es la diferencia entre circuitos analógicos y digitales?
En nuestra vida diaria utilizamos múltiples dispositivos eléctricos y electrónicos que interactúan entre sí y con el mundo real a través de la transferencia de información. La información se transmite mediante señales que existen principalmente en una de dos formas. analógico y digital.
El mundo real es de naturaleza analógica. En otras palabras, la información que existe en el mundo real es de naturaleza analógica, con infinitas posibilidades de color, intensidad de luz, sonido, etc. Pero cuando digitalizamos o convertimos estas señales del mundo real en señales con valores discretos, las llamamos señales digitales. Se utilizan dos tipos de circuitos para procesar estas señales.
Antes de entrar en las diferencias entre circuitos analógicos y digitales, veamos qué es una señal.
señal:
Una señal es una cantidad que cambia con el tiempo para transmitir algún tipo de información. En los circuitos eléctricos, las cantidades de señales que varían con el tiempo son voltajes o corrientes. La información se almacena en amplitud, frecuencia o ciclo de trabajo. Estas señales se utilizan para transferir datos o información entre circuitos o dispositivos. Se utilizan varios tipos de circuitos para codificar/decodificar o modificar esta información. Las señales se clasifican principalmente en dos tipos.
Señal analoga:
Las señales de este tipo son señales de tiempo continuo y de tensión o amplitud continuas. La mayoría de las señales analógicas se pueden descomponer en múltiples ondas sinusoidales. Una señal puede ir de amplitud positiva a amplitud negativa. Las señales analógicas son susceptibles al ruido, que distorsiona la forma de onda y pierde información.
Señal digital:
Una señal digital es un tipo de señal cuya amplitud es discreta (valor fijo) en lugar de continua. El tipo más común de señal digital es la forma binaria, donde la amplitud puede ser ‘0’ (bajo voltaje) o ‘1’ (alto voltaje). Las señales digitales son casi inmunes al ruido. Esto significa que la señal no se distorsiona y solo hay dos valores de amplitud que son fáciles de distinguir.
Circuito analógico:
Un circuito analógico es un tipo de circuito electrónico que procesa datos o señales analógicas y proporciona una salida analógica. Están hechos de varios componentes de circuitos analógicos, como resistencias, condensadores e inductores.
Dado que las señales del mundo real existen en forma analógica, los circuitos analógicos no requieren convertidores en sus entradas y los datos se alimentan directamente al circuito sin pérdida. Por ejemplo, una señal de audio existe en forma analógica y se convierte en una señal eléctrica usando un micrófono, pero permanece en forma analógica. Puede ser procesado directamente por cualquier circuito analógico sin pérdida de información.
La salida de un circuito analógico también es una señal analógica y se puede alimentar fácilmente a componentes del mundo real como televisores, radios, altavoces, etc.
el circuito analógico circuito activo Como un amplificador que requiere una fuente adicional para alimentar el circuito circuito pasivo Como un filtro de paso bajo que no requiere una fuente de alimentación adicional, solo la señal de entrada.
Un inconveniente de los circuitos analógicos es que la señal se puede distorsionar y se puede perder información. Por lo tanto, se reduce la precisión de dichos circuitos. También es difícil de diseñar debido a la colocación manual de los componentes.
Circuito digital:
Un tipo de circuito electrónico que procesa datos o señales con amplitudes discretas, también conocidas como señales digitales, se denomina circuito digital. Están hechos de puertas lógicas digitales, que son los componentes básicos de los circuitos digitales.
Dado que los circuitos digitales solo funcionan con señales digitales, la señal analógica real es ADC (Conversor analógico a digital) puede causar pérdida de información debido al muestreo. La señal digital de salida debe convertirse en una señal analógica usando: DAC (convertidor digital a analógico) si se supone que debe interactuar con componentes del mundo real.
circuito digital circuito activo Eso significa que necesita una fuente de alimentación adicional para alimentar el circuito. Los circuitos digitales están hechos de transistores, por lo que no puedes hacer circuitos digitales pasivos.
Sin embargo, la mayoría de los circuitos digitales requieren una señal de reloj (una señal que oscila entre estados alto y bajo) para sincronizar la operación del circuito. Le dice al circuito cuándo y cómo operar el siguiente comando.
Diferencias clave entre circuitos analógicos y digitales
La siguiente tabla comparativa muestra las principales diferencias entre circuitos digitales y analógicos.
| circuito analógico | circuito digital |
| Circuitos que solo pueden procesar señales analógicas o de amplitud continua | Circuitos que solo pueden procesar señales digitales o de amplitud discreta |
| Una señal analógica es una combinación de ondas sinusoidales. | Las señales digitales están hechas de ondas cuadradas o amplitudes de ‘0’ o ‘1’ |
| La amplitud de la señal puede ser positiva o negativa. | La amplitud de la señal es solo positiva |
| almacena información en forma de ondas | Almacena información en forma binaria llamada bits (1 o 0). |
| Puede transmitir señales analógicas de forma inalámbrica y por cable | Puede transmitir señales digitales solo a través de cables |
| Puede obtener señales del mundo real sin conversión. | Dado que el mundo real es de naturaleza analógica, necesitamos ADC para convertir señales analógicas en digitales. |
| No se pierde información al recibir señales del mundo real. | Las conversiones que utilizan un ADC pierden algo de información debido al muestreo. |
| Su salida se puede conectar directamente a un componente real | Su salida digital debe convertirse al dominio analógico para conectarse al componente real. |
| Las señales en el dominio analógico son más susceptibles al ruido. | Son más resistentes a las señales de ruido. |
| Su diseño es complejo y requiere varios componentes del circuito que deben colocarse manualmente | Utilizan puertas lógicas y existen múltiples softwares que ayudan a diseñar circuitos digitales complejos con bastante facilidad. |
| El circuito analógico es inflexible. | La implementación del circuito digital es más flexible que la analógica. |
| No requiere una señal de reloj para procesar datos. | Los circuitos digitales se basan principalmente en señales de reloj para sincronizarse entre sí. |
| Los circuitos analógicos pueden ser tanto circuitos pasivos como activos. | Estos circuitos digitales son sólo circuitos activos. Eso significa que necesita una fuente de alimentación adicional. |
| Los circuitos analógicos son lentos y requieren más potencia que los circuitos digitales. | Los circuitos digitales son más rápidos y consumen menos energía que los circuitos analógicos. |
| Los circuitos analógicos son menos precisos y menos precisos. | Los circuitos digitales son más exactos y precisos. |
| Los equipos analógicos pueden causar errores de observación o paralaje. | Los instrumentos digitales no tienen error de observación. |
| No es eficiente para realizar tareas basadas en lógica | Solo se utilizan para procesar grandes cantidades de datos o realizar tareas basadas en lógica. |
analógico o digital, ¿Cuál es mejor y por qué?
No nos gustan las preguntas tontas, pero intentaremos responder a todos los aspectos. Es lo mismo que preguntar si es mejor 0, 1 o 39. La pregunta depende de su aplicación en función de múltiples factores. Tanto digital como analógico tienen ventajas y desventajas.
- Por ejemplo, una grabación digital puede copiarse cientos de miles (más o menos) de veces y reproducirse sin pérdida de calidad. En otras palabras, la versión copiada es idéntica a la versión original. Por otro lado, las grabaciones analógicas pueden perder calidad de sonido cuando se copian.
- Las grabaciones digitales se pueden reproducir en una variedad de dispositivos digitales, pero las grabaciones analógicas son menos portátiles que los sistemas digitales.
- La SNR (relación señal-ruido) de los sistemas digitales aumenta según la profundidad de la oferta en comparación con los sistemas analógicos.
- Las grabaciones analógicas tienen un ancho de banda de audio más amplio (casi ilimitado) que las grabaciones digitales.
- Los sistemas digitales son flexibles porque son computables y programables, fáciles de replicar y reproducibles, de tecnología simple y de bajo costo, de tamaño pequeño y bajo consumo de energía.
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