Ποια είναι η πραγματική διαφορά μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών υπολογιστών;


Απάντηση 1:

Ψηφιακός: Εκπροσωπώ όλους τους αριθμούς ως την πλησιέστερη αξία τους σε ένα σταθμισμένο άθροισμα δυνάμεων των δύο. αναλογική: Αντιπροσωπεύω τους αριθμούς ως τιμή αντιστάσεως ή με τάση πέρα ​​από ένα ρεύμα μέσω μιας αντίστασης. Η ακρίβεια στην οποία γνωρίζω την αντίσταση, την τάση ή το ρεύμα είναι γενικά περιορισμένη σε ποσοστό επί τοις εκατό. Η ακρίβεια PPM στις αναλογικές παραμέτρους είναι πολύ ακριβή.

Ο υπολογισμός είναι μια ακολουθία λειτουργιών σε αριθμούς και ζεύγη αριθμών. Ο ψηφιακός υπολογισμός βασίζεται σε στοιχειώδεις λειτουργίες σε bits, οι οποίες είναι μεταβλητές που μπορούν να έχουν μόνο δύο πιθανές τιμές. Πολλοί ψηφιακοί υπολογισμοί μπορούν να υλοποιηθούν είτε σε σειριακό επίπεδο, απευθύνοντας ένα ζεύγος δυαδικών ψηφίων ταυτόχρονα, είτε παράλληλα, αντιμετωπίζοντας ταυτόχρονα πολλά ζεύγη δυαδικών ψηφίων. Έτσι, υπάρχουν πολλές προσεγγίσεις ή αλγόριθμοι για την εφαρμογή κάθε αριθμητικής λειτουργίας, όπως η προσθήκη, ο πολλαπλασιασμός ή η ταξινόμηση. Ο αναλογικός υπολογισμός βασίζεται στην εφαρμογή του νόμου περί τάσης του Kirchoff, του ισχύοντος νόμου Kirchoffs και του κανόνα υπέρθεσης για την εφαρμογή προσθήκης, αφαίρεσης, πολλαπλασιασμού και διαίρεσης καθώς και την ικανότητα των λειτουργικών ενισχυτών να βελτιώσουν την ακρίβεια των παθητικών δικτύων RC στην ολοκλήρωση και τη διαφοροποίηση. Τα δίκτυα κυκλωμάτων ενισχυτή μπορούν να διασυνδεθούν για να επιλύσουν διαφορικές εξισώσεις.

[Μπορώ να επεξεργαστώ λεπτομερέστερα εδώ]

Έτσι, γενικά, ο ψηφιακός υπολογισμός είναι πιο πολύπλοκος, πιο ακριβής και πιο εύχρηστος, ενώ ο αναλογικός υπολογισμός έχει περιορισμένο εύρος ακρίβειας, αλλά μπορεί να ρυθμιστεί αρκετά γρήγορα, από εύκολα διαθέσιμα στοιχεία, για την επίλυση ορισμένων όχι πολύ περίπλοκων προβλημάτων, χρόνος. Ο ψηφιακός υπολογισμός γενικά απαιτεί δειγματοληψία και μετατροπή αναλογικών τιμών από τον «πραγματικό κόσμο». Τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν, να αρχειοθετηθούν, να μοιραστούν και να επιμεληθούν. Οι αναλογικοί υπολογιστές μπορούν να λειτουργούν απευθείας με τις αναλογικές εξόδους και τις εισόδους αισθητήρων, ενεργοποιητών και μορφοτροπέων. Το αναλογικό ίσως είναι απλούστερο / φθηνότερο για ορισμένα απλά προβλήματα


Απάντηση 2:

Το αναλογικό αναφέρεται σε ένα σήμα (το μέσο δεν έχει σημασία, μπορεί να είναι τάση, ρεύμα, οπτική ισχύς κλπ.) Που έχει ένα συνεχές φάσμα τιμών στον τομέα του. Για παράδειγμα, μια μπαταρία μπορεί να έχει τάση από 1V έως 1.7V, και οτιδήποτε στο μεταξύ, όπως 1.5285368V.

Το ψηφιακό αναφέρεται σε ένα σήμα που είναι διακριτοποιημένο σε ένα εύρος. Για παράδειγμα, το TTL επιτρέπει δύο τιμές: 0-0.8V κατηγοριοποιείται ως χαμηλή και 2-5V κατηγοριοποιείται ως υψηλή. Από τεχνική άποψη δεν είναι δυνατή η ερμηνεία οτιδήποτε σε 0,8V έως 2V. Ομοίως, όταν μετράτε στα 8 στα δάχτυλά σας, αντιπροσωπεύετε το σήμα 8 με διακριτές "μονάδες δακτύλων". Τώρα δεν μπορείτε να υπολογίσετε τα 8,5 στα δάχτυλά σας (υποθέτοντας ότι δεν υπάρχουν μισά / τρίτα δάχτυλα ή τεχνάσματα μαθηματικών).

Ένα απλό παράδειγμα δείχνει τη διαφορά. Πάρτε δύο κομμάτια από χορδή και τα τοποθετήστε το ένα μετά το άλλο. Το μήκος είναι αναλογικό, επομένως χρησιμοποιείτε αναλογικό υπολογισμό για να βρείτε το συνολικό μήκος.

Στη συνέχεια, μετρήστε κάθε συμβολοσειρά στο πλησιέστερο cm (οποιαδήποτε λογική μονάδα είναι εντάξει). Στη συνέχεια, προσθέστε τους δύο αριθμούς στα δάχτυλά σας. Το μήκος έχει διακριτοποιηθεί στο πλησιέστερο cm, επομένως χρησιμοποιείτε ψηφιακούς υπολογισμούς.

Οι δύο αριθμοί δεν πρέπει να είναι ίδιοι, εκτός και αν είστε πολύ ακριβής κόπτης.


Απάντηση 3:

Ο αναλογικός υπολογιστής δεν έχει μνήμη. Είναι αυστηρά πραγματικό χρόνο. Παρακολουθούνται αναλογικές τάσεις. Οι υπολογισμοί μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας επιχειρησιακούς ενισχυτές. Οι έξοδοι είναι αναλογικές, ίσως ρυθμισμένες σε υψηλές τάσεις και ρεύματα. Οι ρυθμιστές τάσης μπορεί να είναι ένα απλό παράδειγμα αναλογικού υπολογισμού. Τα πρώτα στρατιωτικά συστήματα (ίσως η εποχή του πολέμου της Κορέας) για τον έλεγχο των όπλων ήταν αναλογικοί υπολογιστές που χρησιμοποιούν σωλήνες κενού. Ίσως νωρίς ο πόλεμος στο Βιετνάμ είχε τρανζίστορ σε αναλογικούς υπολογιστές. Ίσως οι ενισχυτές op στα τέλη της δεκαετίας του '60 έως τις αρχές της δεκαετίας του '70.

Σήμερα το ανάλογο μετατρέπεται σε ψηφιακή, όλη η επεξεργασία γίνεται σε ψηφιακή μορφή και στη συνέχεια μετατρέπεται σε αναλογική για λειτουργία.