النظام الرقمي والنظام التناظري: الاختلافات والمزايا والعيوب
النظام الرقمي والنظام التناظري تشير إلى الفئتين اللتين تصنف فيهما الدوائر الإلكترونية.
نظام رقمي هو أي نظام يمكنه إنشاء إشارات أو معالجتها أو إرسالها أو تخزينها باستخدام أرقام و يدعم القيم المنفصلة فقط ، أي التي تدعم فقط مجموعة محدودة من الأرقام أو القيم.
نظام تناظري هو أي نظام يتم تمثيل إشاراته بقيم مستمرة ، أي أنه يسمح بأرقام أو قيم لا حصر لها.
الفرق الرئيسي بين النظام الرقمي والنظام التناظري هو أن الأول هو أكثر من ذلك بكثير دقيقة ويمكن تخزين المعلومات بشكل أكثر كفاءة وبكميات أكبر من النظام التناظرية.
| نظام رقمي | نظام تناظري | |
|---|---|---|
| تعريف | نظام معالجة البيانات باستخدام الأرقام (الأرقام). | نظام معالجة البيانات المادية ممثلة بقيم مستمرة. |
| قيم الإشارة | القيم المنفصلة (المحدودة). | قيم مستمرة (لانهائية). |
| مميزات |
|
|
| سلبيات |
|
|
| أمثلة |
|
|
نظام رقمي
النظام الرقمي هو أي نظام يسمح بإنشاء أو فك أو إرسال أو حفظ المعلومات الموجودة يتم تمثيله بكميات محدودة بحيث لا تقبل إشارات الإدخال والإخراج إلا القيم متحفظ.
القيم المنفصلة هي متغيرات لا تقبل أي قيمة ، ولكن فقط تلك التي تنتمي إلى مجموعتها ، وبالتالي فهي محدودة.
بهذا المعنى ، فإن النظام الرقمي هو أي جهاز يتعامل مع البيانات عن طريق الأرقام التي يتم تمثيلها دائمًا تقريبًا بواسطة الكود الثنائي. يدعم النظام الثنائي فقط الأصفار (0) والآحاد (1) كقيم ، وبالتالي فهذه قيم منفصلة.
حاليًا ، يتم تضمين الأنظمة الرقمية في الأجهزة المغناطيسية والإلكترونية والميكانيكية.
أنواع الأنظمة الرقمية
الأنظمة الرقمية التوافقية
في هذه الحالة ، يعتمد إرسال الإشارة على القيم التي تقبلها المدخلات.
على سبيل المثال ، لا يمكنك إدخال رمز غير ثنائي في نظام ثنائي.
الأنظمة الرقمية المتتابعة
يعتمد خرج الإشارة على قيم المدخلات والحالة الكلية للنظام (الإدخال ، الإخراج ، الذاكرة).
أمثلة على الأنظمة الرقمية
- تسجيلات الصوت والفيديو ، التي يتم حفظ المعلومات الخاصة بها بملايين البتات التي يمكن تخزينها بعد ذلك على أنواع مختلفة من الأجهزة.
- أجهزة الكمبيوتر.
- الهواتف المحمولة.
- الآلات الحاسبة والموازين الإلكترونية والأدوات الرقمية الدقيقة الأخرى.
مزايا الأنظمة الرقمية
تتمتع الأنظمة الرقمية بالمزايا التالية:
- مقاس اصغر: تميل الأجهزة القائمة على الأنظمة الرقمية إلى أن تصبح أصغر وأصغر.
- كفاءة- يتم تخزين المعلومات الرقمية بسرعة وبكميات متزايدة باستمرار.
- دقة- نظرًا لأن الأنظمة الرقمية تدعم القيم المنفصلة فقط ، فهي أكثر دقة.
- تصميم: تميل الأجهزة القائمة على الأنظمة الرقمية إلى أن تصبح أسهل وأسهل في التصميم
- استقرار: الأنظمة الرقمية أقل عرضة للضوضاء ، أي لجميع اضطرابات الإشارة الممكنة.
عيوب الأنظمة الرقمية
على الرغم من أن الأنظمة الرقمية قد ساهمت بشكل كبير في التطور التكنولوجي ، إلا أن لها أيضًا عيوبها:
- تحويلات: طبيعة المتغيرات الفيزيائية تناظرية (الصوت ، درجة الحرارة ، المسافة ، الوزن) لذلك من الضروري استخدام محول لتحويلها إلى بيانات رقمية.
- عرض النطاق: يتطلب إرسال الإشارة في النظام الرقمي عرض نطاق أعلى بكثير من النظام التناظري.
- إزعاج- يمكن تعديل الأنظمة الرقمية أو معالجتها بسهولة نسبية مقارنةً بالنظير.
أنظر أيضا أنواع الكمبيوتر
نظام تناظري
النظام التناظري هو النظام الذي يمكن لإشاراته أن تقبل قيمًا لا نهائية يمكن أن تتغير باستمرار.
البيانات التي هي جزء من الطبيعة هي من أصل تناظري: درجة الحرارة ، المسافة ، الصوت ، الجهد ، الصور ، إلخ. بينما يمكن تحويل كل هذه المتغيرات إلى بيانات رقمية ، إلا أنها في الأصل تناظرية.
أمثلة على الأنظمة التناظرية
تعتبر درجة الحرارة المحيطة مثالًا على النظام التناظري ، حيث لا تحتوي على قيم دقيقة ولكنها يمكن أن تتقلب باستمرار. أي عندما يكون الجو باردًا يكون ذلك بسبب انخفاض درجة الحرارة ببطء وباستمرار ، لأننا لم نمر مباشرة من 30 درجة إلى 10 درجات ، على سبيل المثال ، ولكن سلسلة من القيم تتراوح من 30 درجة درجات عند 10.
مثال آخر على النظام التناظري هو الموسيقى الرقمية التي يتم تحويلها إلى تمثيلي من خلال عملية تسمى التحويل ، حيث يتم استخدام الأجهزة التي تحول البيانات الثنائية من المعلومات الرقمية إلى إشارات مماثل.
مزايا الأنظمة التناظرية
في حين أن هناك اهتمامًا متزايدًا بالتحول الرقمي لأنه من الناحية الفنية يتفوق على التكنولوجيا التناظرية ، إلا أن له مزايا أيضًا:
- اللحظية: في الأنظمة التناظرية ، تتم معالجة الإشارة في الوقت الفعلي ، على سبيل المثال عندما نستخدم مكبر صوت أو ميكروفون.
- اقتصاد: الأجهزة القائمة على الأنظمة التناظرية أرخص من الأجهزة الرقمية.
- الاخلاص: جودة الإشارة أكثر إخلاصًا للواقع وليس من السهل التلاعب بها. التسجيلات الصوتية على الأنظمة التناظرية القديمة هي مثال على ذلك.
عيوب الأنظمة التناظرية
مساوئ استخدام الأجهزة القائمة على الأنظمة التناظرية هي:
- ضوضاء: الأنظمة التناظرية أكثر عرضة لاضطرابات الإشارة ، وهذا يمكن أن يتداخل مع جودة البيانات التي تنقلها.
- انحلال: مع تكرار نقل البيانات ، فإنها تفقد الجودة.
- صعوبات فنية: إذا كان هناك عطل في جهاز تناظري فسيكون إصلاحه أكثر صعوبة. أيضًا ، لا يمكن إصلاح الأنظمة التناظرية عن بُعد.
أنظر أيضا:
- الفرق بين الموصلات العازلة وأشباه الموصلات.
- الفرق بين التيار المتردد والتيار المباشر.
- الفرق بين البطارية والبطارية.
