Sự Khác Biệt Giữa Mạch Tương Tự Và Kỹ Thuật Số Là Gì? - Thietbikythuat

Skip to content

Sự khác biệt giữa Mạch tương tự và Kỹ thuật số là gì?

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta sử dụng nhiều thiết bị điện và điện tử tương tác với thế giới thực thông qua việc truyền thông tin. Thông tin được truyền tải bằng các tín hiệu có thể tồn tại chủ yếu ở một trong hai dạng: Analog và kỹ thuật số.

Thế giới thực có bản chất tương tự. Tức là thông tin tồn tại trong tự nhiên là tương tự có khả năng vô hạn như màu sắc hoặc cường độ ánh sáng và âm thanh,… nhưng khi chúng ta số hóa hoặc chuyển đổi các tín hiệu trong thế giới thực này thành tín hiệu có các giá trị rời rạc khả năng hữu hạn chúng ta gọi chúng là tín hiệu số. Chúng ta sử dụng hai loại mạch khác nhau để xử lý các tín hiệu này.

Trước khi tìm hiểu sự khác biệt giữa Mạch tương tự và Mạch kỹ thuật số, hãy cùng nhau xem lại các kiến thức như tín hiệu là gì, mạch tương tự là gì, mạch kỹ thuật số là gì… nhé!

Tín hiệu là gì

Tín hiệu là một đại lượng thay đổi theo thời gian để truyền tải một số loại thông tin. Trong các mạch điện, đại lượng thay đổi theo thời gian trong tín hiệu có thể là điện áp hoặc dòng điện. Thông tin được lưu trữ theo biên độ hoặc tần số hoặc chu kỳ nhiệm vụ của nó. Các tín hiệu này được sử dụng để truyền dữ liệu hoặc thông tin giữa các mạch hoặc thiết bị. Chúng ta sử dụng các loại mạch khác nhau để mã hóa/ giải mã hoặc sửa đổi những thông tin này.

Tín hiệu được phân thành hai loại chính:

Tín hiệu tương tự

Loại tín hiệu này là tín hiệu biên độ hoặc điện áp hoặc thời gian liên tục. Hầu hết các tín hiệu tương tự có thể bị phân tích thành nhiều sóng hình sin. Tín hiệu có thể đi từ biên độ dương sang biên độ âm. Tín hiệu tương tự dễ bị nhiễu hơn tạo ra sự biến dạng trong dạng sóng do đó làm mất thông tin.

Sóng tương tự được truyền giữa các thiết bị để gửi và nhận thông tin, có thể là video, âm thanh hoặc một số loại dữ liệu được mã hóa. Thông thường các tín hiệu được truyền qua dây dẫn, nhưng chúng cũng có thể truyền qua không khí qua sóng tần số vô tuyến (RF). Ví dụ, tín hiệu âm thanh có thể được truyền giữa card âm thanh và loa máy tính của bạn, trong khi tín hiệu dữ liệu có thể được truyền qua không gian giữa máy tính bảng và bộ định tuyến WiFi.

Tín hiệu kĩ thuật số

Tín hiệu số là một loại tín hiệu có biên độ không liên tục mà ở dạng rời rạc (giá trị cố định). Loại tín hiệu số phổ biến nhất là dạng nhị phân trong đó biên độ có thể là “0” (điện áp thấp) hoặc “1” (điện áp cao).

Các tín hiệu kỹ thuật số gần như miễn nhiễm với nhiễu, tức là tín hiệu không bị biến dạng và chỉ có 2 giá trị biên độ dễ phân biệt hơn.

Mạch tương tự

Mạch tương tự analog là một loại mạch điện tử xử lý bất kỳ dữ liệu hoặc tín hiệu tương tự nào và xuất đầu ra analog. Chúng được làm từ các thành phần mạch tương tự khác nhau như điện trở, tụ điện, cuộn cảm,…

Do các tín hiệu trong thế giới thực tồn tại ở dạng tương tự, nên mạch tương tự không cần bất kỳ loại bộ biến đổi nào ở đầu vào của nó và dữ liệu được đưa trực tiếp vào mạch mà không bị mất. Ví dụ, tín hiệu âm thanh hoặc giọng nói tồn tại ở dạng tương tự được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng micrô nhưng nó vẫn ở dạng tương tự. Nó có thể được xử lý trực tiếp bởi bất kỳ mạch tương tự mà không mất thông tin.

Đầu ra của một mạch tương tự cũng là một tín hiệu tương tự, dễ dàng cung cấp cho bất kỳ thành phần nào trong thế giới thực như TV, radio hoặc loa.

Mạch tương tự có thể là mạch chủ động như bộ khuếch đại cần nguồn bổ sung để cấp nguồn cho mạch. Hoặc mạch thụ động như bộ lọc thông thấp không cần nguồn bổ sung mà chỉ cần tín hiệu đầu vào để cấp nguồn cho nó.

Nhược điểm của mạch tương tự là tín hiệu của chúng có thể bị méo và gây mất thông tin. Do đó, độ chính xác, tin cậy của các mạch như vậy bị giảm đi. Ngoài ra, chúng rất khó thiết kế vì các thành phần được đặt thủ công.

Mạch kỹ thuật số

Loại mạch điện tử xử lý dữ liệu hoặc tín hiệu có biên độ rời rạc còn được gọi là tín hiệu số được gọi là mạch kỹ thuật số. Chúng được làm từ các cổng logic kỹ thuật số là khối xây dựng cơ bản của bất kỳ mạch kỹ thuật số nào.

Do mạch kỹ thuật số chỉ hoạt động trên tín hiệu số, do đó tín hiệu tương tự trong thế giới thực được thay đổi thành tín hiệu số sử dụng ADC (Analog sang Digital Converter) có thể gây mất thông tin do lấy mẫu. Tín hiệu số đầu ra phải được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu tương tự bằng cách sử dụng DAC (Chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự) nếu chúng được cho là tương tác với các thành phần trong thế giới thực.

Các mạch kỹ thuật số có thể chỉ là mạch hoạt động, tức là chúng cần một nguồn cung cấp năng lượng cho mạch. Bởi vì các mạch kỹ thuật số được chế tạo từ các bóng bán dẫn, không thể tạo ra một mạch kỹ thuật số thụ động.

Tuy nhiên, hầu hết các mạch kỹ thuật số đều cần tín hiệu định thời (tín hiệu dao động giữa trạng thái cao và thấp) để đồng bộ hóa hoạt động của mạch. Nó cho biết mạch khi và cách vận hành lệnh tiếp theo.

Sự khác biệt chính giữa Mạch tương tự và Kỹ thuật số

Bảng so sánh sau đây cho thấy sự khác biệt chính giữa các mạch kỹ thuật số và mạch tương tự analog

 

Mạch tương tự	Mạch kỹ thuật số
Nó chỉ có thể xử lý tín hiệu biên độ tương tự hoặc liên   tục	Chỉ có thể xử lý tín hiệu Biên độ kỹ thuật số hoặc   rời rạc
Các tín hiệu tương tự là sự kết hợp của sóng hình sin.	Các tín hiệu số được tạo thành sóng vuông hoặc biên   độ “0” hoặc “1”
Biên độ của tín hiệu có thể dương và âm	Biên độ của tín hiệu chỉ dương
Mạch tương tự lưu trữ thông tin dưới dạng sóng	Nó lưu trữ thông tin ở dạng nhị phân gọi là bit (1 hoặc   0)
Nó có thể truyền tín hiệu tương tự không dây và bằng   dây	Chỉ có thể truyền tín hiệu số chỉ qua dây
Nó có thể nhận được tín hiệu từ thế giới thực mà không   cần chuyển đổi.	Vì thế giới thực có bản chất tương tự, nó cần ADC để   chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số.
Thông tin không bị mất trong khi nhận được tín hiệu từ   thế giới thực.	Việc chuyển đổi sử dụng ADC gây mất một số thông   tin do lấy mẫu.
Đầu ra của nó có thể được kết nối trực tiếp với bất   kỳ  thành phần nào trong thế giới thực	Đầu ra kỹ thuật số của nó phải được chuyển đổi   thành  miền Analog để kết nối nó với các thành   phần trong thế giới thực.
Các tín hiệu miền tương tự dễ bị nhiễu hơn.	Chúng có khả năng chống lại tín hiệu nhiễu tốt hơn.
Thiết kế của nó rất phức tạp và cần các thành phần   mạch khác nhau cần được lắp đặt bằng tay	Họ sử dụng cổng logic và có nhiều phần mềm có thể   giúp thiết kế mạch kỹ thuật số phức tạp khá dễ dàng.
Các mạch tương tự không có sự linh hoạt.	Mạch kỹ thuật số linh hoạt hơn so với analog
Không yêu cầu bất kỳ tín hiệu xung định thời để xử lý   dữ liệu.	Các mạch kỹ thuật số chủ yếu dựa vào tín hiệu đồng   hồ để đồng bộ hóa với nhau.
Đây có thể là mạch thụ động và chủ động	Mạch digital chỉ là mạch chủ động, tức là chúng   cần thêm một nguồn năng lượng.
Mạch analog xử lý chậm hơn và cần nhiều năng lượng   hơn mạch kỹ thuật số	Các mạch kỹ thuật số được xử lý nhanh hơn và cần ít   năng lượng hơn so với mạch analog
Các mạch tương tự là ít chính xác và rõ ràng	Mạch digital chính xác và rõ ràng hơn.
Chúng không hiệu quả để thực hiện các nhiệm vụ dựa   trên logic	Chúng chỉ được sử dụng để xử lý một lượng lớn dữ liệu   hoặc thực hiện các tác vụ dựa trên logic.

Mạch tương tự và kỹ thuật số cái nào tốt hơn và tại sao?

Với những câu hỏi như thế này, thật khó cho chúng ta có thể đưa ra một câu trả lời xác đáng.

Vì sao?

Vì nếu chúng ta xác định được cái nào tốt hơn, thì cái không tốt bằng đã bị đào thải từ lâu rồi.

Mạch analog và kỹ thuật số chúng có những đặc tính khác nhau tuỳ thuộc vào ứng dụng của chúng. Chính vì thế mà chúng luôn tồn tại cho đến ngày hôm nay, và cả tương lai sau này nữa!

Ví dụ, một bản ghi kỹ thuật số có thể được sao chép hàng trăm ngàn lần và phát mà không làm giảm chất lượng, tức là phiên bản được sao chép giống như bản gốc. Nhưng với bản ghi âm analog có thể làm giảm chất lượng khi sao chép.

Bản ghi kỹ thuật số có thể được phát trên các thiết bị kỹ thuật số khác nhau trong khi bản ghi tương tự không thể mang theo được so với hệ thống kỹ thuật số.

Tỷ lệ tín hiệu/ nhiễu trong hệ thống kỹ thuật số lớn hơn so với tín hiệu tương tự.

Băng thông âm thanh của bản ghi tương tự lớn hơn (gần như không giới hạn) so với bản ghi kỹ thuật số.

Hệ thống kỹ thuật số linh hoạt vì nó tính toán và lập trình, tái tạo dễ dàng và lặp lại, công nghệ đơn giản và chi phí thấp, kích thước nhỏ và tiêu thụ điện năng thấp.

Các ứng dụng của mạch tương tự

Tín hiệu tương tự có thể được sử dụng riêng trong các thiết bị analog, nhiệt kế, trong khi tín hiệu số phù hợp với các thiết bị điện tử kỹ thuật số như máy tính, PDA, điện thoại di động.

Trong công nghiệp tín hiệu, mạch tương tự xuất hiện ở các loại cảm biến như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến siêu âm, cảm biến đo mức, các bộ chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang số,…

Bài viết gần như đã cung cấp đầy đủ thông tin về mạch tương tự và sự khác biệt giữa mạch tươn tự và kỹ thuật số rồi.

Các bạn có góp ý hay cần thêm thông tin thì để lại bình luận bên dưới bài viết nhé!

Rất mong nhận được sự chia sẻ bài viết của các bạn. Cảm ơn!

Cảm Biến Mức Nước Bồn Cảm biến nhiệt độ Pt1000 | Đặc điểm và Ứng dụng 

Có thể bạn quan tâm

Phân tích chi tiết về các tiêu chuẩn DIN 931, 933, 934

Indicator loadcell STR561-12ABC-T128

Quy Ước Màu Dây Loadcell – Sơ Đồ Chân Loadcell

Công Thức Tính Cường Độ Dòng Điện

Loadcell là gì ? Sơ đồ chân – cấu tạo – nguyên lý

Bảng đơn vị đo độ dài | Chi Tiết và Chính Xác Nhất

Để lại một bình luận Hủy

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bình luận *

Tên *

Email *

Trang web

Bài viết nổi bật

Bộ Hiển Thị Loadcell STR551-12ABC-T128

Bộ hiển thị loadcell hay còn gọi màn hình hiển thị loadcell hoặc bộ đầu đọc loadcell. Đây...

Cảm Biến Nhiệt Độ Pt100 S1VF | Made In France

Cảm biến nhiệt độ Pt100 S1VF được một trong những cảm biến nhiệt độ hiếm hoi được sản...

Cảm Biến Áp Suất Phòng Nổ Chọn Atex Ex-ia hay Ex-d

Khi tôi lần đầu nghe về cảm biến áp suất phòng nổ, tôi cảm thấy tò mò và...

Modbus Gateway Cho Modbus RTU TCP-IP Profinet

Tôi có thể nói với các bạn rằng sẽ là một thiếu sót nếu như các bạn không...

Kết Nối Modbus TCP-IP Thông Qua Gateway R-KEY-LT

Trong bài viết này mình sẽ hướng dẫn cách kết nối và cách đọc modbus TCP-IP một cách...

Bài viết mới

• Phân tích chi tiết về các tiêu chuẩn DIN 931, 933, 934 Chức năng bình luận bị tắt ở Phân tích chi tiết về các tiêu chuẩn DIN 931, 933, 934
• Indicator loadcell STR561-12ABC-T128 Chức năng bình luận bị tắt ở Indicator loadcell STR561-12ABC-T128
• Quy Ước Màu Dây Loadcell – Sơ Đồ Chân Loadcell Chức năng bình luận bị tắt ở Quy Ước Màu Dây Loadcell – Sơ Đồ Chân Loadcell
• Công Thức Tính Cường Độ Dòng Điện Chức năng bình luận bị tắt ở Công Thức Tính Cường Độ Dòng Điện
• Loadcell là gì ? Sơ đồ chân – cấu tạo – nguyên lý Chức năng bình luận bị tắt ở Loadcell là gì ? Sơ đồ chân – cấu tạo – nguyên lý

• Tìm kiếm:
• Trang chủ
• Giới thiệu
• Sản Phẩm
  • Dinel – Czech
    • Cảm Biến Radar
    • Cảm Biến Điện Dung
    • Cảm Biến Siêu Âm
    • Cảm Biến Thuỷ Tĩnh
  • Georgin – France
    • Cảm Biến Áp Suất
    • Cảm Biến Nhiệt Độ
    • Đồng Hồ Đo Áp Suất
    • Đồng Hồ Đo Nhiệt Độ
  • Comac Cal – Czech
    • Đồng Hồ Đo Lưu Lượng
  • Seneca – Italy
    • Chuyển Đổi Analog 4-20mA / 0-10V
    • Chuyển Đổi Modbus RTU
    • Chuyển Đổi Nhiệt Độ
  • Pixsys – Italy
    • Bộ Hiển Thị – Điều Khiển
    • Cảm Biến
• Giải Pháp Đo Lường
  • Bộ chuyển đổi tín hiệu
    • Bộ chuyển đổi – Khuếch Đại Loadcell
    • Bộ chia tín hiệu cách ly tín hiệu 4-20mA 0-10V
    • Bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA 0-10V Biến Trở RTD
    • Bộ chuyển đổi tín hiệu Modbus RTU RS485
    • Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ
  • Cảm biến áp suất
    • Cảm biến đo áp suất
    • Cảm biến đo chênh áp
  • Cảm Biến Báo Mức Chất Rắn
    • Cảm biến báo mức chất rắn loại điện dung
    • Cảm biến báo mức chất rắn loại rung
    • Cảm biến báo mức chất rắn loại xoay
    • Cảm biến báo mức liên tục chất rắn
    • Cảm biến đo độ ẩm liên tục chất rắn
  • Cảm Biến Đo Mức Chất Lỏng
    • Cảm biến đo mức bằng áp suất thủy tĩnh
    • Cảm Biến Báo Đầy – Báo Cạn
    • Cảm Biến Đo Mức Điện Dung
    • Cảm Biến Đo Mức Radar
    • Cảm Biến Đo Mức Siêu Âm
  • Cảm Biến Nhiệt Độ
    • Cảm Biến Nhiệt Độ Can Nhiệt
    • Cảm biến nhiệt độ RTD – Pt100
  • Đồng Hồ Đo Áp Suất – Đo Nhiệt Độ
    • Đồng hồ đo áp suất
    • Đồng hồ đo nhiệt độ
  • Đo Lưu Lượng
    • Nước – Nước Thải – Hoá Chất
    • Gas – Khí Nén – Hơi Nóng
• Tin tức
• Liên hệ
• Đăng nhập
• Newsletter

Chat Zalo Hotline: 0978795566

Đăng nhập

Tên tài khoản hoặc địa chỉ email *

Mật khẩu *

Ghi nhớ mật khẩu Đăng nhập

Quên mật khẩu?