الالكترونيات الرقمية والتماثلية
تنقسم الدوائر الالكترونية إلى نوعين رئيسيين:
الالكترونيات التماثلية: هي التي لها قيم متصلة ومستمرة ومادية ويسمح للقيمة أن تكون واحدا أو صفرا أو تكون القيم متغيرة.
الالكترونيات الرقمية: تتضمن الكميات مع قيم متقطعة والقيم بها تكون إما واحد أو صفر فقط.
معظم الأشياء التي يمكن قياسها ككمية تظهر في الطبيعة على شكل تماثلي مثل الوقت، الضغط، المسافة، الصوت.
- الدوائر الإلكترونية التماثلية
- الدوائر الإلكترونية الرقمية
الالكترونيات التماثلية: هي التي لها قيم متصلة ومستمرة ومادية ويسمح للقيمة أن تكون واحدا أو صفرا أو تكون القيم متغيرة.
الالكترونيات الرقمية: تتضمن الكميات مع قيم متقطعة والقيم بها تكون إما واحد أو صفر فقط.
معظم الأشياء التي يمكن قياسها ككمية تظهر في الطبيعة على شكل تماثلي مثل الوقت، الضغط، المسافة، الصوت.
وكمثال على ذللك درجة حرارة الجو تتغير على مدى متصل من
القيم خلال يوم ما، فدرجة الحرارة لن تتغير مثلا من 70 درجة إلى 71 درجة لحظيا،
ولكنها تأخذ بالتدريج والقيم المحصورة بين 70 درجة و 71 درجة وهى تمر بجميع القيم
الممكنة بين هاتين القيمتين مثل 70.1, 70.5 وهكذا، أي أن درجة الحرارة تنساب من
قيمة إلى قيمة أخرى بحيث أنها لابد أن تأخذ أي قيمة تخطر على باللك في المدى الذي
تتغير فيه.
وإذا قمنا برسم درجة الحرارة في يوم ما من فصل الصيف، فسوف نحصل عل منحني متصل يمثل الكمية التماثلية كما هو موضح في الشكل التالي:
أما إذا قمنا فقط بأخذ درجة الحرارة مثلا كل ساعة بدلا من رسمها بصورة متصلة كما في الشكل السابق، يكون لدينا عينات تمثل درجة الحرارة عند نقاط منفصلة للزمن (كل ساعة)، عل مدى 24 ساعة، كما هو موضح في الشكل التالي:
بهذه الطريقة نكون ببساطة حولنا الكمية التماثلية إلى شكل يمكن الآن تحويله إلى رقمي بتمثيل كل قيمة عينة حصلنا عليها بشفرة رقمية.
بمجرد تحويل الإشارة التماثلية إلى إشارة رقمية، تصبح كل عينة من العينات عبارة عن رقم يوضع في العادة في الصورة الثنائية المكونة من واحدات وأصفار.
بالرغم من أن كل الإشارات الطبيعية ( درجة الحرارة والصوت والضغط وشدة الإضاءة وغيرها الكثير )، موجودة في الصورة التماثلية إلا أنه يمكن وضعها في الصورة الرقمية تمهيدا لإدخالها إلى الحاسب حتى يمكن معالجتها رقميا، وتخزينها ق صورة رقمية على أي وسط من أوساط التخزين.
بشكل عام، الإلكترونيات التماثلية تستخدم في تطبيقات تعتمد على الإشارات التماثلية مثل الصوت والفيديو، حيث يجب تعامل هذه الإشارات بشكل دقيق مثل تكبيرها وتصفيتها. بينما تستخدم الإلكترونيات الرقمية في تطبيقات تتعامل مع المعلومات الرقمية مثل الحواسيب والهواتف الذكية، حيث يتم تحويل الإشارات إلى تماثلية أولاً ثم تمثيلها بصورة رقمية للتلاعب بها.
وإذا قمنا برسم درجة الحرارة في يوم ما من فصل الصيف، فسوف نحصل عل منحني متصل يمثل الكمية التماثلية كما هو موضح في الشكل التالي:
|
| الالكترونات التماثلية |
أما إذا قمنا فقط بأخذ درجة الحرارة مثلا كل ساعة بدلا من رسمها بصورة متصلة كما في الشكل السابق، يكون لدينا عينات تمثل درجة الحرارة عند نقاط منفصلة للزمن (كل ساعة)، عل مدى 24 ساعة، كما هو موضح في الشكل التالي:
|
| الالكترونات الرقمية |
بهذه الطريقة نكون ببساطة حولنا الكمية التماثلية إلى شكل يمكن الآن تحويله إلى رقمي بتمثيل كل قيمة عينة حصلنا عليها بشفرة رقمية.
بمجرد تحويل الإشارة التماثلية إلى إشارة رقمية، تصبح كل عينة من العينات عبارة عن رقم يوضع في العادة في الصورة الثنائية المكونة من واحدات وأصفار.
بالرغم من أن كل الإشارات الطبيعية ( درجة الحرارة والصوت والضغط وشدة الإضاءة وغيرها الكثير )، موجودة في الصورة التماثلية إلا أنه يمكن وضعها في الصورة الرقمية تمهيدا لإدخالها إلى الحاسب حتى يمكن معالجتها رقميا، وتخزينها ق صورة رقمية على أي وسط من أوساط التخزين.
بشكل عام، الإلكترونيات التماثلية تستخدم في تطبيقات تعتمد على الإشارات التماثلية مثل الصوت والفيديو، حيث يجب تعامل هذه الإشارات بشكل دقيق مثل تكبيرها وتصفيتها. بينما تستخدم الإلكترونيات الرقمية في تطبيقات تتعامل مع المعلومات الرقمية مثل الحواسيب والهواتف الذكية، حيث يتم تحويل الإشارات إلى تماثلية أولاً ثم تمثيلها بصورة رقمية للتلاعب بها.
ويمكن تلخيص أهم الاختلافات بين الالكترونيات الرقمية والتماثلية فيما يلي
الفرق الأكثر أهمية بين الإلكترونيات الرقمية والتماثلية هو أن الإلكترونيات التماثلية تتعامل مع إشارات متغيرة باستمرار بينما تتعامل الإلكترونيات الرقمية مع إشارتين (ثنائيتين)، وهناك العديد من الاختلافات التي سوف نسلط الضوء عليها من خلال السطور القادمة:
المصدر
Difference between Analog Electronics and Digital Electronics
أهم الاختلافات بين الالكترونيات الرقمية والتماثلية Difference between Analog Electronics and Digital Electronics
الفرق الأكثر أهمية بين الإلكترونيات الرقمية والتماثلية هو أن الإلكترونيات التماثلية تتعامل مع إشارات متغيرة باستمرار بينما تتعامل الإلكترونيات الرقمية مع إشارتين (ثنائيتين)، وهناك العديد من الاختلافات التي سوف نسلط الضوء عليها من خلال السطور القادمة:
- الإلكترونيات التماثلية تتعامل مع الأنظمة ذات الإشارات التناظرية أو التماثلية (الوقت المستمر)، بينما الإلكترونيات الرقمية تعامل مع الأنظمة ذات الإشارات الرقمية (إشارات زمنية منفصلة أو إشارتين للحالة).
- تستخدم الإلكترونيات التماثلية في الغالب مكونات الدوائر السلبية مثل المقاومات والمكثفات وما إلى ذلك ولكن في بعض الأحيان يتم استخدام المكونات النشطة مثل الترانزستورات أيضًا، بينما تستخدم الإلكترونيات الرقمية العناصر النشطة فقط.
- تستهلك الأنظمة الإلكترونية التماثلية طاقة أكبر من الإلكترونية الرقمية.
- الإلكترونيات التماثلية بها فقدان الطاقة ولكنه منخفض، بينما الإلكترونيات الرقمية لا يوجد فقدان للطاقة.
- تستخدم الإلكترونيات التماثلية الجهد العالي والتيار العالي نسبيًا مقارنة بالإلكترونيات الرقمية.
- في الإلكترونيات التماثلية هناك ضوضاء عالية وتشويه للإشارات، بينما في الإلكترونيات الرقمية هناك ضوضاء وتشويه منخفض جدًا للإشارات.
- توجد مخاطر في الإلكترونيات التماثلية تتعلق بالسلامة الكهربائية إلا أنها منخفضة جدًا، بينما في الإلكترونيات الرقمية لا توجد مخاطر على السلامة الكهربائية.
- تتعامل الإلكترونيات التماثلية بشكل أساسي مع التضخيم والنقل اللاسلكي والتصحيح وما إلى ذلك لإشارات الوقت المستمرة، بينما تتعامل الإلكترونيات الرقمية بشكل أساسي مع تعدد الإرسال والتشفير وفك التشفير والتحليل والتبديل والخلط وما إلى ذلك من إشارات الوقت المنفصلة.
- تساعد الإلكترونيات التماثلية بشكل أساسي في التقاط البيانات من النظام، بينما تساعد الإلكترونيات الرقمية في تحليل بيانات النظام.
- تُستخدم الإلكترونيات التماثلية على نطاق واسع في أجهزة الراديو والصوت مثل راديو FM وأجهزة التلفزيون والهواتف وما إلى ذلك، بينما تُستخدم الإلكترونيات الرقمية على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر ومعالجة البيانات وتخزينها والأتمتة والساعات الرقمية والعديد من الأجهزة الرقمية الأخرى.
المصدر
Difference between Analog Electronics and Digital Electronics