راهنمای مطالعه:
تفاوت بین سیگنال آنالوگ و دیجیتال موضوعی است که قصد داریم در این مقاله به بررسی آن پرداخته و مزایا و معایب هر کدام را بیان کنیم. توجه داشته باشید که به طور کلی سیگنال به فرمت‌های مختلفی مثل صدا، تصویر و… است. در این مقاله فرمت خاصی مد نظر نبوده و صرفاْ به دنبال بیان تفاوت بین سیگنال آنالوگ و دیجیتال هستیم و لذا هر مدلی را می توان در نظر گرفت.
سیگنال چیست؟
سیگنال (فارغ از آنالوگ و یا دیجیتال بودن) معمولاً یک جریان الکترومغناطیسی و یا الکتریکی است که داده را از یک سیستم و یا شبکه به سیستم یا شبکه ای دیگر منتقل می‌کند. در حوزه الکترونیک، سیگنال معمولاً یک ولتاژ متغیر با زمان است (اگرچه می‌تواند فرم‌های دیگری همچون جریان را نیز داشته باشد) که همزمان یک موج الکترومغناطیسی نیز است و اطلاعات را حمل می‌کند.
به طور کلی دو مدل سیگنال وجود دارند که عبارتند از آنالوگ و دیجیتال. در این مقاله به بررسی این دو سیگنال و تفاوت‌های آن‌ها می‌پردازیم.
سیگنال آنالوگ
سیگنال آنالوگ یک سیگنال متغیر با زمان است که دامنه آن معمولاً در یک بازه (برای مثال ۰ تا ۵ و یا ۱۲- تا ۱۲ ولت) تغییر می‌کند. این سیگنال دارای بی شمار نمونه در یک بازه است و به خوبی از محیط انتشار جهت ارسال اطلاعات استفاده می‌کند (مثل سیگنال الکتریکی که داخل سیم در جریان است).
در سیگنال‌های الکتریکی از تغییر ولتاژ، جریان و یا فرکانس جهت نمایش اطلاعات استفاده می‌شود. در شکل زیر یک نمونه سیگنال آنالوگ را مشاهده می‌کنید.
سیگنال دیجیتال
سیگنال دیجیتال بر خلاف سیگنال آنالوگ داده‌ها را به صورت دنباله‌ای از مقادیر گسسته نمایش می‌دهد. یک سیگنال دیجیتال از میان تعداد مقادیر متناهی و ممکن موجود در واحد زمان، فقط و فقط می‌تواند یک مقدار مشخص را بگیرد. در سیگنال دیجیتال مشخصه‌ای که اطلاعات را نمایش می‌دهد می‌تواند موارد زیادی را شامل شود مثل:
جریان و یا ولتاژ متغیر
فاز و یا پلاریزاسیون میدان مغناطیسی
فشار اکوستیک
و…
در شکل زیر نمونه‌ای از سیگنال دیجیتال را مشاهده می‌کنید.
مزایای سیگنال آنالوگ چیست؟
پردازش آسان‌تر
هزینه تولید سیگنال آنالوگ پایین‌تر است
تراکم بالاتر و لذا داده بیشتر نسبت به سیگنال دیجیتال
برای ارسال و دریافت سیگنال صدا و تصویر مناسب‌تر است
سیگنال آنالوگ پهنای باند کمتری نسبت به سیگنال صدا با فرمت دیجیتال دارد
صدا در این نوع سیگنال دارای فرمت طبیعی‌تری است
مزایای سیگنال دیجیتال چیست؟
به راحتی می‌توان فشرده کرد
هر داده‌ای به فرم دیجیتال را می توان کدگذاری کرد
دستگاه‌هایی که با سیگنال دیجیتال کار می‌کنند ارزان‌تر هستند
به راحتی می‌توان داده را داخل شبکه ارسال کرد
ابزارهای ویرایش متعددی در اختیار است
معایب سیگنال آنالوگ چیست؟
سیگنال آنالوگ نسبت به دیجیتال دارای کیفیت کمتری است
کابل‌ها نسبت به اثرات خارجی حساس‌تر هستند
قیمت کابل سیستم آنالوگ بیشتر است
سینک کردن سیگنال صدای آنالوگ سخت‌تر است
کیفیت به راحتی افت می‌کند
داده‌ها امکان خراب شدن دارند
معایب سیگنال دیجیتال چیست؟
هنگام نمونه برداری امکان گم شدن اطلاعات وجود دارد
تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال (A/D) و برعکس (D/A) نیازمند سخت افزار پیچیده‌ای است
سرعت پردازش محدود است
به پهنای باند بیشتری نیاز داریم
سیستم و پردازش پیچیده‌تر هستند