15 Unterschied zwischen analogem und digitalem Signal (mit Diagramm)

Signal ist jede Art von physikalischer Größe, die Informationen übermittelt. Dies können elektrischer Strom, Spannung, elektromagnetische Wellen, die für die drahtlose Kommunikation verwendet werden, Schall usw. sein. Die beiden Kategorien, in die das Signal eingeteilt wird, sind: Digital und Analog. Analoge Signale sind Messungen kontinuierlicher Wellenformen, die sich mit der Zeit ändern, während digitale Signale Muster sind, die durch Abtasten eines Stroms kontinuierlicher Daten in regelmäßigen Abständen erzeugt werden.

Was ist ein analoges Signal?

Analogsignale sind Messungen kontinuierlicher Wellenformen, die sich mit der Zeit ändern. Analoge Signale variieren in Frequenz und Amplitude, genauso wie sich die die Informationen tragenden Wellen kontinuierlich ändern. Analoge Signale verwenden ein Medium, um Informationen zu übertragen. Eine analoge Uhr verwendet beispielsweise die Position eines Drehreglers, um die Uhrzeit anzuzeigen. Analoge Signale als Schallwellen werden als Muster von Druckwellen durch die Luft getragen. Die Variation des Drucks wird verwendet, um einen Spannungsausgang oder ein analoges Signal zu erzeugen, das von einem Gerät zu einem anderen, beispielsweise von einem Mikrofon zu einem Lautsprecher, übertragen werden kann. Beim Empfang des elektrischen Signals wird das Muster der Druckwellen neu erstellt, um den Ton zu kopieren oder zu analogisieren. Bei dieser Methode der Tonübertragung ist jedes Detail des Musters wichtig und leichte Abweichungen verursachen Verzerrungen.

Analoge Signale haben den Vorteil, dass sie das Potenzial für eine unendliche Signalauflösung haben, und die Signale haben eine höhere Dichte als digitale Signale. Die Signale sind einfacher zu verarbeiten als digitale Signale und benötigen weniger Bandbreite. Analoge Signale haben den Nachteil, dass sie selbst gegenüber sehr geringen Schwankungen in den Signalmustern empfindlich sind, die eine Verzerrung der Informationen verursachen, wie z. B. auf einem Fernsehbildschirm oder in einem Radiosignal. Analoge Signale liefern jederzeit Messwerte entlang der Wellenform. Digitale Signale liefern nur in regelmäßigen Zeitabständen entlang der Wellenform Messwerte. Dadurch wird das digitale Signal kompakter, da es durch weniger Werte dargestellt werden kann. Wegen dieser Dinge,

Was Sie über Analog wissen müssen

1. Ein analoges Signal stellt eine kontinuierliche Welle dar, die sich über einen bestimmten Zeitraum ständig ändert.
2. Ein analoges Signal wird immer durch die kontinuierliche Sinuswelle dargestellt.
3. Analoge Signale beschreiben das Verhalten der Welle bezüglich Amplitude, Zeitdauer und Phase des Signals.
4. Analog verwendet einen kontinuierlichen Wertebereich, der bei der Darstellung von Informationen hilft.
5. Beispiele für analoge Signale sind: Temperatursensoren, menschliche Stimme in der Luft, FM-Radiosignale, Fotozellen, Lichtsensoren, resistive Touchscreens und andere analoge elektronische Geräte.
6. Analoges Signal kann nur in analogen Geräten verwendet werden. Bestens geeignet für Audio- und Videoübertragung.
7. Analoge Signale sind als Reaktion auf Rauschen anfälliger für Verzerrungen.
8.  Analoge Signale übertragen Daten in Form von Wellen.
9. Analoges Signal hat eine niedrigere Datenübertragungsrate.
10. Die Impedanz des analogen Signals ist niedrig.
11. Der Bandbreitenbedarf des analogen Signals ist gering.
12. Analoges Signal kann nicht verschlüsselt werden.
13. Analoge Signale sind für einen breiten Anwendungsbereich weniger einstellbar.
14. Die analoge Signalverarbeitung kann in Echtzeit erfolgen.
15. Analoge Signale sind genauer als digitale Signale.

Was ist ein digitales Signal?

Digitale Signale sind Muster, die durch Abtasten eines Stroms kontinuierlicher Daten in regelmäßigen Abständen erzeugt werden. Bei der digitalen Signalverarbeitung ist ein digitales Signal eine Darstellung eines physikalischen Signals, das abgetastet und quantisiert wird. Ein digitales Signal ist eine zeit- und amplitudendiskrete Abstraktion. Der Wert des Signals existiert nur in regelmäßigen Zeitintervallen, da nur die Werte des entsprechenden physikalischen Signals zu diesen abgetasteten Zeitpunkten für die weitere digitale Verarbeitung von Bedeutung sind. Das digitale Signal ist eine Folge von Codes, die aus einer endlichen Menge von Werten gezogen werden. Das digitale Signal kann als Puls-Code-Modulation (PCM)-Signal physikalisch verarbeitet gespeichert oder übertragen werden.

Einfache digitale Signale repräsentieren Informationen in diskreten Bändern analoger Pegel. Alle Ebenen innerhalb eines Wertebandes repräsentieren denselben Informationszustand. In den meisten digitalen Schaltungen kann das Signal zwei mögliche gültige Werte haben, dies wird als binäres Signal oder logisches Signal bezeichnet. Sie werden durch zwei Spannungsbänder dargestellt: eines nahe einem Referenzwert (normalerweise als Masse oder Null Volt bezeichnet) und das andere ein Wert nahe der Versorgungsspannung. Diese entsprechen den Werten ”null” und ”one” (oder ”false” und ”true”) der Booleschen Domäne, sodass ein binäres Signal zu einem bestimmten Zeitpunkt eine binäre Ziffer (Bit) darstellt. .

Mit anderen Worten, die Abtastwerte oder Datenbits werden in einen numerischen oder digitalen Wert umgewandelt. Der in Computern verwendete Binärcode 1 und 0 ist ein Beispiel für ein digitales Signal. Je größer die Anzahl der verwendeten Abtastwerte oder Bits ist, desto größer ist die Auflösung der Informationen. Die Anzahl der Bits bestimmt den Dynamikbereich des Ergebnisses. Dies ist wichtig bei der Übertragung von Schallwellen oder Audiosignalen und ist einer der Gründe, warum Musiker oft analoge Schallplatten digitalen Formaten vorziehen. Digitale Signale werden als Ein- oder Aus-Impulse übertragen, wodurch die Daten entweder als 1 für ein oder als 0 für aus übertragen werden. 

In einem digitalen Signal kann die physikalische Größe, die die Information darstellt, ein veränderlicher elektrischer Strom oder eine variable elektrische Spannung, die Intensität, Phase oder Polarisation eines optischen oder anderen elektromagnetischen Felds, Schalldruck, die Magnetisierung eines magnetischen Speichermediums usw. sein. Es werden digitale Signale verwendet in der gesamten digitalen Elektronik, insbesondere Computerausrüstung und Datenübertragung.

Was Sie über digitale Signale wissen müssen

1. Ein digitales Signal stellt eine nicht kontinuierliche Welle dar, die binäre Daten trägt und diskrete Werte hat.
2. Ein digitales Signal wird durch Rechteckwellen dargestellt.
3. Digitale Signale beschreiben das Verhalten des Signals bezüglich der Rate eines Bits sowie des Bitintervalls.
4. Das digitale Signal verwendet diskrete 0 und 1, um Informationen darzustellen.
5. Beispiele für digitale Signale sind: Computer, CDs, digitale Stifte, digitale Telefone, DVDs und andere digitale elektronische Geräte usw.
6. Bestens geeignet für Computer und digitale Elektronik.
7. Das digitale Signal kann während der gesamten Übertragung ohne jegliche Beeinträchtigung rauschresistent sein.
8. Ein digitales Signal überträgt die Daten in binärer Form, dh in Form von Bits.
9. Digitales Signal hat eine höhere Datenübertragungsrate.
10. Die Impedanz des digitalen Signals ist hoch.
11. Die Anforderungen an die Bandbreite des digitalen Signals sind hoch.
12. Digitales Signal kann verschlüsselt werden.
13. Digitale Signale sind für einen breiten Anwendungsbereich besser einstellbar.
14. Es gibt keine Garantie dafür, dass ein digitales Signal in Echtzeit erfolgen kann.
15. Digitale Signale sind weniger genau.

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Unterschied zwischen analogem und digitalem Signal in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGE	ANALOGES SIGNAL	DIGITALSIGNAL
Beschreibung	Ein analoges Signal stellt eine kontinuierliche Welle dar, die sich über einen bestimmten Zeitraum ständig ändert.	Ein digitales Signal stellt eine nicht kontinuierliche Welle dar, die binäre Daten trägt und diskrete Werte hat.
Darstellung	Ein analoges Signal wird immer durch die kontinuierliche Sinuswelle dargestellt.	Ein digitales Signal wird durch Rechteckwellen dargestellt.
Signalverhalten	Analoge Signale beschreiben das Verhalten der Welle bezüglich Amplitude, Zeitdauer und Phase des Signals.	Digitale Signale beschreiben das Verhalten des Signals bezüglich der Rate eines Bits sowie des Bitintervalls.
Werte	Analog verwendet einen kontinuierlichen Wertebereich, der bei der Darstellung von Informationen hilft.	Das digitale Signal verwendet diskrete 0 und 1, um Informationen darzustellen.
Beispiele	Temperatursensoren, menschliche Stimme in der Luft, FM-Radiosignale, Fotozellen, Lichtsensor, resistiver Touchscreen und andere analoge elektronische Geräte	Computer, CDs, digitale Stifte, digitale Telefone, DVDs und andere digitale elektronische Geräte usw.
Eignung	Bestens geeignet für Audio- und Videoübertragung.	Bestens geeignet für Computer und digitale Elektronik.
Rauschverzerrung	Analoge Signale sind als Reaktion auf Rauschen anfälliger für Verzerrungen.	Das digitale Signal kann während der gesamten Übertragung ohne jegliche Beeinträchtigung rauschresistent sein.
Datenübertragung	Analoge Signale übertragen Daten in Form von Wellen.	Ein digitales Signal überträgt die Daten in binärer Form, dh in Form von Bits.
Datenübertragungsrate	Analoges Signal hat eine niedrigere Datenübertragungsrate.	Digitales Signal hat eine höhere Datenübertragungsrate.
Impedanz	Die Impedanz des analogen Signals ist niedrig.	Die Impedanz des digitalen Signals ist hoch.
Bandbreite	Der Bandbreitenbedarf des analogen Signals ist gering.	Die Anforderungen an die Bandbreite des digitalen Signals sind hoch.
Verschlüsselung	Analoges Signal kann nicht verschlüsselt werden.	Digitales Signal kann verschlüsselt werden.
Flexibilität	Analoge Signale sind für einen breiten Anwendungsbereich weniger einstellbar.	Digitale Signale sind für einen breiten Anwendungsbereich besser einstellbar.
Echtzeit-Verarbeitung	Die analoge Signalverarbeitung kann in Echtzeit erfolgen.	Es gibt keine Garantie dafür, dass ein digitales Signal in Echtzeit erfolgen kann.
Genauigkeit	Analoge Signale sind genauer als digitale Signale.	Digitale Signale sind weniger genau.