Каква е действителната разлика между аналогово и цифрово изчисление?


Отговор 1:

Цифрово: представям всички числа като най-близката им стойност в претеглена сума от сили на две; аналог: Представям числа като стойност на резистор или напрежение в напрежение или ток през резистор. Точността, до която знам съпротивлението, напрежението или тока, обикновено е ограничена до процент от процента. Точността на PPM за аналогови параметри е много скъпа.

Изчислението е последователност от операции върху числа и двойки числа. Цифровите изчисления се изграждат от елементарни операции върху битове, които са променливи, които могат да имат само две възможни стойности. Много цифрови изчисления могат да се реализират или серийно, адресирайки битов чифт наведнъж, или паралелно, адресирайки много двойки бита едновременно. Така че има много подходи или алгоритми за изпълнение на всяка аритметична операция, като добавяне, умножение или сортиране. Аналоговите изчисления разчитат на прилагането на закона за напрежението на Кирхоф, действащото законодателство на Кирхофс и правилото за суперпозиция за прилагане на събиране, изваждане, умножение и деление, както и на способността на оперативните усилватели да подобрят точността на пасивните RC мрежи при интегриране и разграничаване. Мрежите на оп усилвателните вериги могат да бъдат свързани помежду си, за да решат диференциални уравнения.

[Мога да редактирам по-подробно тук]

Така че, като цяло, цифровите изчисления са по-сложни, по-прецизни и по-мащабируеми, докато аналоговите изчисления имат ограничен диапазон на точност, но могат да бъдат настроени доста бързо, от лесно достъпни компоненти, за решаване на определени не твърде сложни проблеми, в действителност - време. Цифровите изчисления обикновено изискват вземане на проби и преобразуване на аналогови стойности от „реалния свят“. Данните могат да се съхраняват, архивират, споделят и курират. Аналоговите компютри могат да работят директно с аналоговите изходи и входове на сензори, задействащи устройства и преобразуватели. Аналог може би е по-прост / по-евтин за определени прости проблеми


Отговор 2:

Аналогов се отнася до сигнал (средата е без значение, може да бъде напрежение, ток, оптична мощност и т.н.), който има непрекъснат диапазон от стойности в своята област. Например, една батерия може да има напрежение от 1 V до 1,7 V и всичко между тях, например 1.5285368V.

Цифровият се отнася до сигнал, който е дискретизиран в обхват. Например TTL позволява две стойности: 0–0,8 V е категоризирана като ниска, а 2–5V е категоризирана като висока. Технически не е възможно да се интерпретира нищо в 0.8V до 2V. По същия начин, когато броите до 8 на пръстите си, представяте сигнала 8 с дискретни „единици на пръста“. Сега не можете да преброите до 8,5 на пръстите си (ако нямате половин / трети пръст или математически трикове).

Прост пример илюстрира разликата. Вземете две парчета връв и ги подредете едно след друго. Дължината е аналогова, така че използвате аналогови изчисления, за да намерите общата дължина.

След това измерете всеки низ до най-близкия cm (всяка разумна единица е наред). След това добавете двете числа на пръстите си. Дължината е дискретизирана до най-близкия см, така че използвате цифрови изчисления.

Двете числа не трябва да са еднакви, освен ако не сте много прецизен резач на струни.


Отговор 3:

Аналоговите изчисления нямат памет. Това е строго в реално време. Аналоговите напрежения се наблюдават. Изчисленията могат да се извършват с помощта на операционни усилватели. Изходите са аналогови, може би буферирани към високи напрежения и токове. Регулаторите на напрежението може да са прост пример за аналогови изчисления. Ранните военни системи (може би епохата в Корея?) За контрол на оръжието бяха аналогови компютри, използващи вакуумни тръби. Може би ранната война във Виетнам има транзистори в аналогови изчисления. Може би оп усилватели в края на 60-те до началото на 70-те.

Днес аналоговият се преобразува в цифров, цялата обработка се извършва в цифров вид, след което се преобразува обратно в аналогов за работа.