شرکت آساطیف، نیروی کارآزموده و متبحر کارشناسی الکترونیک و مخابرات در بخش نصب و راه اندازی استخدام می کند. تلفن تماس : 32232280

آنالوگ و دیجیتال

كميتهاي فيزيكي مختلفی در طبيعت، مانند: دما، رطوبت، فشار و يا شدت صوت و … كه به طور مداوم قابل تغيير هستند،كميت هاي آنالوگ يا « قياسي »ناميده مي شوند. كميتهاي آنالوگ داراي مقدار كاملاً ثابتي نيستند و در قياس قبلي و بعدي معنا پيدا مي كنند.معمولاً واژه « آنالوگ » در مقابل واژه « ديجيتال » به كار مي رود كه به كميت هايي با دو سطح پايين (صفر) و بالا (يك) اشاره دارد.
در فناوری آنالوگ، امواج و یا سیگنال به شکل اولیه ضبط و یا استفاده میشوند. برای مثال در یک دستگاه ضبط صوت آنالوگ سیگنال دریافت شده مستقیما از میکروفون دریافت و به نوار کاست منتقل میشود. صوت شما که از میکروفن دریافت میشود به صورت طبیعی یا همان آنالوگ است و امواج ضبط شده بر روی نوار کاست نیزبه همین صورت (آنالوگ) خواهد بود. این امواج میتواند از روی نوار خوانده و یا تقویت شوند و برای تولید صدا به بلندگو ها فرستاده شوند. واژه انالوگ از واژه یونانی ΑΝΆΛΟΓΟΣ که معنای “نسبی” می دهد گرفته شده است.

در یک سیستم مخابراتی آنالوگ هر گز نمی توان نویز را از سیگنال اصلی جدا کرد و بهترین سیستم مخابراتی نه تنها نویز را از بین نمی برد بلکه نویز اضافه می کند و تنها میتوان از سیستم های low noise استفاده کرد. در حالی که این برتری برای سیستم های مخابرات دیجیتال نسبت به آنالوگ وجود دارد که می توان در شرایط مناسب نویز را به طور کامل از سیگنال اصلی جدا کرد و سیگنال اصلی را در گیرنده بازسازی کرد.

در مخابرات آنالوگ تنها به وسیله فیلتر های میان گذر می توان نویز هایی را که خارج از باند قرار دارد جدا کرد ولی نمی توان نویزی که در باند سیگنال اصلی وجود دارد جدا کرد اما در ارسال دیجیتال اگر به وسیله یک مقایسه کننده سیگنال دریافتی را با یک vref که برابر v/2 می باشد مقایسه کنیم سیگنال اولیه به دست می آید.

اگر دو سیستم ارسال آنالوگ و دیجیتال را مقایسه کنیم به سه مورد بایستی اشاره کرد:

1- یکی از برتری های عمده مخابرات دیجیتال نسبت به آنالوگ بازسازی سیگنال مخابرات دیجیتال است.
2- برای انتقال چندین کانا تلویزیونی از روش های مالتی پلکس استفاده می شود. در در مخابرات آنالوگ از روش هایFDM و در مخابرات دیجیتال از رو ش های TDM استفاده می شود . مدارات مالتی پلکس FDM پر حجم و احتیاج به فیلتر های متعدد و دقیقی جهت جدا کردن کانال ها از هم می باشد و نمی توان مدارات مجتمع IC آنالوگ با تراکم زیاد ساخت. این مدارات احتیاج به خازن- سلف و فیلتر های مکانیکی بسیاری دارند که نمی توان آنها را به صورت IC در آورد.
ولی مدارات مجتمع مربوط به مخابرات دیجیتال را می توان با تراکم بسیار ساخت و از میکرو پرو سسور ها و کامپیوتذر می توان در مخابرات دیجیتال استفاده کرد که باعث افزایش سر عت ارسال و کاهش حجم می شود.
3- فرق دیگر مخابرات دیجیتال و آنالوگ در پهنای باند ی است که احتیاج دارند. در سیستم های آنالوگ برای ارسال یک کانال تلفنی فقط به 4 کیلو هرتز پهنای باند احتیاج است ولی در مخابرات دیجیتال پهنای باند زیادی اشغال میشود. . مثلا در مدلاسیون bpsk برای ارسال یک کانال تلفنی 6 کیلو هرتز پهنای باند است.

شاید این را به حساب ضعف مخابرات دیجیتال بتوان گذاشت ولی با استفاده از مدلاسیون های پیشرفته بعدا برای ارسال یک کانال تلفنی 64 QAM فقط احتیاج به 2 کیلو هرتز پهنای باند است. این کمتر از حالت آنالوگ است!!

در فناوری دیجیتال امواج نمونه ای از امواج آنالوگ در یک سری از فواصل میشوند. سپس تبدیل به یک سری اعداد(صفر و یک) میشوند که توانایی ذخیره شدن روی دستگاه های دیجیتالی را خواهند داشت.
در یک سی دی میزان این نمونه سازی 44000 نمونه (سیگنال) در هر ثانیه است. به عبارت دیگر 44000 شماره در هر ثانیه از یک موسیقی توسط دستگاه خوانده میشود. برای شنیدن موسیقی اعداد به صورت امواج ولتاژ(مستقیم یا متناوب) در می آیند که به صوت اصلی بسیار نزدیک است.
واژه دیجیتال از لغت DIGIT (رقم) ویا DIGITUS (واژه یونانی به معنی انگشت) گرفته شده، بخاطر اینکه از انگشتان برای شمارش استفاده میشود.

مفهومی را که به انتقال اطلاعات از نقطه‌ای به نقطه دیگر و همچنین یکسری از پالس‌ها در رایانه اشاره می‌کند، سیگنال می‌نامند. سیگنال‌های آنالوگ شبیه یک موج هستند که در زمان‌های مختلف مقادیر مختلفی دارند. صدای شخصی که در حال صحبت کردن است، نمونه‌ای از یک سیگنال آنالوگ است. به‌عنوان یک فناوری، آنالوگ فرآیند دریافت سیگنال‌های صوتی یا ویدئویی (صدای انسان) و ترجمه آن به پالس‌های الکترونیکی است. از سوی دیگر دیجیتال به معنی شکستن سیگنال به فرمت‌های دودویی است که در آن داده‌های صوتی یا ویدئویی توسط مجموعه‌ای از صفر و یک‌ها نمایش داده می‌شوند. تمامی دستگاه‌های آنالوگ یا تلفن‌های دیجیتال، فاکس و مودم این تبدیلات را برای شما انجام خواهند داد.

دیجیتال در مقابل آنالوگ به روشی خاص از ورودی، ذخیره‌سازی و انتقال داده‌ها و طرز نمایش آنها اشاره می‌کند. دیجیتال، طیف وسیعی از وسایل مختلف، از تلفن‌های همراه تا بشقاب‌های ماهواره‌ای را در بر می‌گیرد.

فن آوری آنالوگ :

امواج و یا سیگنال به شکل اولیه ضبط و یا استفاده می شوند . برای مثال در یک دستگاه ضبط صوت آنالوگ ، سیگنال دریافت شده مستقیما از میکروفن دریافت و به نوار کاست منتقل می شود . صوت شما که از میکروفن دریافت می شود به صورت طبیعی یا همان آنالوگ است و امواج ضبط شده بر روی نوار کاست نیز به همین صورت ( آنالوگ ) خواهد بود .

این امواج می توانند از روی نوار خوانده و یا تقویت شوند و برای تولید صدا به بلندگوها فرستاده شوند . واژه آنالوگ از واژه یونانی آنالوجیوک به معنای نسبی گرفته شده است .

در فن آوری دیجیتال ، امواج نمونه ای از امواج آنالوگ در یک سری از فواصل می شوند . سپس تبدیل به یک سری اعداد ( متشکل از صفر و یک ها ) می شوند که توانایی ذخیره شدن روی دستگاه های دیجیتالی خواهند داشت .

در یک سی دی میزان این نمونه سازی 44000 نمونه سیگنال در هر ثانیه است . به عبارت دیگر 44000 شماره ( بیت ) در هر ثانیه از یک موسیقی توسط دستگاه خوانده می شود . برای شنیدن موسیقی اعداد به صورت امواج ولتاژ مستقیم یا متناوب در می آیند که به صوت اصلی بسیار نزدیک است .

اما واژه دیجیتال از لغت DIGITAL ( رقم ) از واژه دیجیتیوس یونانی به معنای انگشت گرفته شده است زیرا ارقام توسط انگشتان خوانده یا شمرده می شوند.

دو مزیت اصلی فن آوری دیجیتال نسبت به آنالوگ عبارتند از :

1- امواج ضبط شده به مرور زمان کاهش کیفیت پیدا نمی کنند ، البته تا زمانی که اعداد از روی وسیله ضبط کننده امواج قابل خواندن باشند.

2- با پیدا کردن روش هایی در این مجموعه اعداد می توان راه هایی برای فشرده سازی آنها پیدا کرد . به طور مثال : روش زیپ برای داده ها ، روش MP3 برای صوت و موسیقی ، روش DIVX برای تصاویر

مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC)، مداری الکترونیکی که سیگنال‌های پیوسته آنالوگ را به داده‌های گسسته دیجیتالی یا رقمی تبدیل می کند . با استفاده از تبدیل فوریه می توان نشان داد که اگر از یک سیگنال آنالوگ با بسامد بیش از 2 برابر حداکثر بسامد موجود در آن نمونه برداری کنیم ، می توان با استفاده از مقادیر به دست آمده ، سیگنال اصلی را دقیقا بازسازی کرد . به بسامد دو برابر شده فوق ، بسامد نایکویست گفته می شود و در سیستم های عملی جهت ملاحظات خاصی 2.2 در نظر گرفته می شود . حاصل نمونه برداری از سیگنال آنالوگ را سیگنال گسسته گویند .

کوانتیزه سازی

سیگنال گسسته را جهت دیجیتال سازی باید به مقادیر خاصی محدود کرد ، به این عملیات ، کوانتیزه سازی گویند . یک دلیل کوانتیزه سازی آن است که دستگاه های کنونی قدرت تشخیص صد در صد یک سیگنال و ذخیره سازی آن را ندارند .دیجیتال سازی سیگنال کوانتیده را به صورت های مختلف می توان دیجیتال تبدیل کرد ، که این خود اساس پیدایش دانش کدینگ است . هر سطح سیگنال کوانتیده را به صورت های مختلف می توان دیجیتال کرد .

علامت مبدل آنالوگ به دیجیتال در مدارها معمولا یک کادر با نماد داخلی ADC که مخفف Analog To Digital Converter می باشد .

متداول ترین انواع adc به قرار زیر است :

مبدل نوع شمارشی (counting analog digital convertor)

مبدل نوع تقریب های متوالی (successive-approximation convertor)

مبدل با مقایسه موازی (parallel-comparator adc)

مبدل دو شیبه (dual-slop or ratiometric adc)

سیگنال کوانتیده را به صورتهای مختلف می‌توان دیجیتال (یعنی به رشتهٔ صفر و یک) تبدیل کرد، که این خود اساس پیدایش دانش کدینگ است. هر سطح سیگنال کوانتیده را به صورت‌های مختلف می‌توان دیجیتال کرد.