एनालॉग, असतत और डिजिटल सिग्नल
अपने मूल्य परिवर्तन की प्रकृति से कोई भी भौतिक मात्रा स्थिर हो सकती है (यदि इसका केवल एक निश्चित मान है), असतत (यदि इसमें दो या अधिक निश्चित मान हो सकते हैं), या एनालॉग (यदि इसमें अनंत मान हो सकते हैं)। इन सभी राशियों को डिजीटल किया जा सकता है।
एनालॉग सिग्नल
एक एनालॉग सिग्नल एक संकेत है जिसे समय अक्ष के सापेक्ष समय में प्रत्येक बिंदु पर परिभाषित मूल्यों के एक सेट की एक सतत रेखा द्वारा दर्शाया जा सकता है। एक एनालॉग सिग्नल के मान किसी भी समय मनमाने ढंग से होते हैं, इसलिए इसे आम तौर पर एक प्रकार के निरंतर कार्य (एक चर के रूप में समय के आधार पर) या समय के एक टुकड़े के रूप में निरंतर कार्य के रूप में दर्शाया जा सकता है।
एक एनालॉग सिग्नल को कहा जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक माइक्रोफोन या एक ट्यूब ध्वनिक एम्पलीफायर के कॉइल द्वारा उत्पन्न एक ऑडियो सिग्नल, क्योंकि ऐसा सिग्नल निरंतर होता है और इसके मान (वोल्टेज या करंट) एक दूसरे से बहुत अलग होते हैं समय में किसी भी क्षण।
नीचे दिया गया आंकड़ा इस प्रकार के एनालॉग सिग्नल का एक उदाहरण दिखाता है।
एनालॉग वैल्यू में कुछ सीमाओं के भीतर अनंत प्रकार के मान हो सकते हैं। वे निरंतर हैं और उनके मूल्य छलांग और सीमा में नहीं बदल सकते।
एनालॉग सिग्नल का एक उदाहरण: एक थर्मोकपल एक एनालॉग तापमान मान प्रसारित करता है प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर के लिए, जो एक ठोस अवस्था रिले के साथ एक इलेक्ट्रिक ओवन में तापमान को नियंत्रित करता है।
असतत संकेत
यदि कोई संकेत समय के कुछ निश्चित क्षणों में ही यादृच्छिक मान ग्रहण करता है, तो ऐसे संकेत को असतत कहा जाता है। अक्सर, व्यवहार में, एक समान समय ग्रिड पर वितरित असतत संकेतों का उपयोग किया जाता है, जिसके चरण को नमूना अंतराल कहा जाता है।
एक असतत संकेत केवल नमूने के क्षणों में कुछ गैर-शून्य मान ग्रहण करता है, अर्थात यह एक एनालॉग सिग्नल के विपरीत निरंतर नहीं है। यदि एक निश्चित आकार के छोटे भागों को नियमित अंतराल पर एक ध्वनि संकेत से काट दिया जाता है, तो ऐसे संकेत को असतत कहा जा सकता है।
नीचे एक नमूना अंतराल टी के साथ इस तरह के एक असतत संकेत उत्पन्न करने का एक उदाहरण है। ध्यान दें कि केवल नमूना अंतराल को मापा जाता है, न कि स्वयं संकेत मूल्यों को।
असतत संकेतों में दो या दो से अधिक निश्चित मान होते हैं (उनके मूल्यों की संख्या हमेशा पूर्णांक के रूप में व्यक्त की जाती है)।
दो मूल्यों के लिए एक साधारण असतत संकेत का एक उदाहरण: एक सीमा स्विच की सक्रियता (तंत्र की एक निश्चित स्थिति में स्विच संपर्कों को बदलना)। सीमा स्विच से संकेत केवल दो संस्करणों में प्राप्त किया जा सकता है - संपर्क खुला है (कोई क्रिया नहीं, कोई वोल्टेज नहीं) और संपर्क बंद है (क्रिया है, वोल्टेज है)।
डिजिटल सिग्नल
जब एक असतत संकेत केवल कुछ निश्चित मान लेता है (जो एक निश्चित पिच के साथ ग्रिड पर स्थित हो सकता है) ताकि उन्हें क्वांटम मात्रा की एक श्रृंखला के रूप में प्रदर्शित किया जा सके, ऐसे असतत संकेत को डिजिटल कहा जाता है। अर्थात्, एक डिजिटल सिग्नल एक असतत संकेत है जो न केवल समय अंतराल से, बल्कि स्तर से भी निर्धारित होता है।
व्यवहार में, असतत और डिजिटल संकेतों को कई समस्याओं में पहचाना जाता है और एक कंप्यूटिंग डिवाइस का उपयोग करके आसानी से नमूने के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।
आंकड़ा एक एनालॉग के आधार पर एक डिजिटल सिग्नल बनाने का एक उदाहरण दिखाता है। कृपया ध्यान दें कि डिजिटल सिग्नल मान मध्यवर्ती मान नहीं ले सकते हैं, केवल विशिष्ट - ऊर्ध्वाधर ग्रिड में चरणों की पूर्णांक संख्या।
एक डिजिटल सिग्नल को आसानी से रिकॉर्ड किया जाता है और कंप्यूटिंग उपकरणों की मेमोरी में फिर से लिखा जाता है, इसे सटीकता की हानि के बिना आसानी से पढ़ा और कॉपी किया जाता है, जबकि एक एनालॉग सिग्नल को फिर से लिखना हमेशा कुछ के नुकसान के साथ जुड़ा होता है, यद्यपि नगण्य, जानकारी का हिस्सा।
डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग कम्प्यूटेशनल ऑपरेशंस के निष्पादन के कारण बहुत उच्च प्रदर्शन वाले उपकरणों को प्राप्त करना संभव बनाता है, जिसमें गुणवत्ता का कोई नुकसान नहीं होता है या नगण्य नुकसान होता है।
इन फायदों के कारण, यह डिजिटल सिग्नल हैं जो आज डाटा स्टोरेज और प्रोसेसिंग सिस्टम में सर्वव्यापी हैं। सभी आधुनिक मेमोरी डिजिटल है। एनालॉग स्टोरेज मीडिया (जैसे कैसेट आदि) लंबे समय से चले आ रहे हैं।
एनालॉग और डिजिटल वोल्टेज मापने के उपकरण:
लेकिन डिजिटल सिग्नल में भी अपनी कमियां हैं।वे जैसे हैं वैसे सीधे प्रसारित नहीं किए जा सकते, क्योंकि संचरण आमतौर पर निरंतर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से किया जाता है। इसलिए, डिजिटल संकेतों को प्रसारित और प्राप्त करते समय, इसका सहारा लेना आवश्यक है अतिरिक्त मॉडुलन के लिए और एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण... नेटवर्क के साथ मूल्यों के परिमाणीकरण के कारण डिजिटल सिग्नल की छोटी गतिशील रेंज (सबसे छोटे मूल्य का अनुपात), उनके नुकसानों में से एक है।
ऐसे क्षेत्र भी हैं जहां एनालॉग सिग्नल अपरिहार्य हैं। उदाहरण के लिए, एनालॉग साउंड की तुलना कभी भी डिजिटल से नहीं की जाएगी, इसलिए उच्चतम नमूना दरों के साथ डिजिटल ऑडियो रिकॉर्डिंग प्रारूपों की प्रचुरता के बावजूद, ट्यूब एम्पलीफायरों और रिकॉर्डिंग अभी तक फैशन से बाहर नहीं हुए हैं।