10 differenze tra computer analogici e digitali

A causa dei limiti dell'informatica digitale negli anni '60 e '70, ingegneri, tecnici e scienziati hanno risolto problemi complessi utilizzando computer analogici. Un computer analogico genera segnali continui utilizzando quadranti e interruttori per l'ingresso e contatori per l'uscita. Con il progresso della tecnologia digitale, l'informatica analogica si è estinta alla fine del XX secolo, sebbene molte delle sue idee proseguano nei progetti di sintetizzatori musicali. Sebbene ognuno risolva problemi simili, ci sono diverse differenze tra computer analogici e digitali da notare.

Uscita computer analogica e digitale

I computer digitali producono numeri come output. Il computer utilizza schermi di visualizzazione, stampanti, unità disco e altre periferiche per acquisire questo output. I computer analogici emettono segnali di tensione e dispongono di set di misuratori analogici e oscilloscopi per visualizzare le tensioni.

Tipi di circuiti elettronici

I circuiti dei computer analogici utilizzano amplificatori operazionali, generatori di segnali e reti di resistori e condensatori. Questi circuiti elaborano segnali a tensione continua. I computer digitali utilizzano una varietà di circuiti di commutazione on-off, come microprocessori, generatori di impulsi di clock e porte logiche.

Segnali discreti e continui

La caratteristica principale che distingue i computer digitali da quelli analogici è la natura dei segnali. I segnali digitali hanno due stati discreti, acceso o spento. Lo stato off è solitamente zero volt e lo stato alto è tipicamente cinque volt. I segnali analogici sono continui. Possono avere qualsiasi valore compreso tra due estremi, come -15 e +15 volt. La tensione di un segnale analogico può essere costante o variare nel tempo.

Diverse capacità di emulazione

Con una tecnologia migliorata, i computer digitali veloci possono emulare il comportamento dei computer analogici. Ad esempio, un programma in un computer digitale può calcolare un'onda sinusoidale a 2.000 Hz in tempo reale e con una precisione e un'affidabilità che i circuiti analogici non possono eguagliare. I computer analogici hanno una capacità limitata di imitare i sistemi digitali.

Disponibilità per gli utenti

Rimangono pochi esempi di computer analogici. I componenti e i progetti esistono ancora, anche se pochi cercano di costruirli. D'altra parte, quasi tutti i computer che funzionano oggi sono digitali, da semplici controller di elettrodomestici a supercomputer grandi come una stanza con migliaia di microprocessori.

Livello di rumore

I computer analogici devono gestire un certo livello minimo di rumore elettrico nei circuiti e ciò influisce sulla precisione. I circuiti dei computer digitali hanno anche rumore elettrico, sebbene abbia scarso o nessun effetto sull'accuratezza o sull'affidabilità.

Programmazione computerizzata analogica e digitale

Puoi programmare computer sia analogici che digitali, anche se i metodi sono diversi. I computer digitali utilizzano elenchi scritti con cura di istruzioni complesse, incluso il confronto di due numeri, lo spostamento di dati da una posizione all'altra o la moltiplicazione di due numeri insieme.

Per programmare un computer analogico, collegare elettricamente diversi sottosistemi con cavi patch. For example, connect a signal generator to a control knob which varies the signal strength.

Size of the Computers

An example of analog computer device could be a small desktop system the size of a large book, but tall racks laden with equipment are also analog computers. A digital computer example could be a tiny microchip that is only a few millimeters square, but it could also be a room-sized server installation.

Signal Coordination Differences

A digital computer coordinates its signals with a master clock. The clock produces a high-frequency stream of on-off electrical pulses; each pulse being a "tick" of the clock. Every activity in the computer, from comparing numbers to moving data in memory, takes a defined number of clock pulses. The clock's speed determines the computer's overall speed.

In an analog computer, signals simply flow from one circuit to the next, having no pre-existing central coordination. Because of this lack of coordination, analog computers can reveal chaotic and unpredictable behavior more readily than digital systems.

Data Storage Complexity

The numeric, discrete nature of digital computers makes data storage simple. A memory circuit copies and retains the discrete states of another circuit.

For analog computers, storing data is more difficult, as they use continuous signals. A circuit that stores an analog signal is prone to drift over time. The best approach for analog computers is a hybrid one. Convert the analog signal to a number and store the number in a digital circuit.