Analogový

Analogový termín označuje zařízení, zejména měřicí a komunikační přístroje, jakož i výpočtové metody, které představují jednu fyzickou veličinu druhou, jak analogicky uvažujeme u objektu, když jsme si všimli, že má podobnost formy s jiným, i když má jinou povahu.

Příklad: teploměr:

Teploměr udává teplotu pomocí výšky rtuti nebo barevného alkoholu na stupnici .

Délka kapaliny je analogická teplotě: je to analogový přístroj.

V analogovém systému omezuje metrologická kvalita měřicích zařízení nejistota spojená s převodníkem, který převádí kvantitu objektu na pohodlnější kvantitu obrazu a rozlišení, se kterým je tato kvantita obrazu známa .

Příklad: přesnost analogového výpočtu:

Délka analogická druhé odmocnině dvou může být získána pravítkem a konstrukcí kompasu . Přesnost, s jakou úhlopříčka jednotkového čtverce představuje tuto hodnotu, závisí na přesnosti, s jakou jedna provedla stavební operace, kterou optimisticky shrnuje jako „tloušťku čáry“.

Při současném použití je množství obrazu většinou elektrickým napětím . Elektrický signál reprezentuje variabilní množství, například tlakem .

Analogový režim je na rozdíl od digitálního režimu , který předpokládá diskretizaci - výběr bodů nebo okamžiků měření - a kvantizaci - registraci výsledku ve formě celého čísla .

Lidé snadno vnímají vizuální analogové informace : polohu indikátoru, délku segmentu, barvu povrchu na mapě a snadno sledují jeho variace. Digitální informace jsou často přesnější, ale jejich čtení nějakou dobu trvá.

Historický

Název analogie pochází z řeckého analoga ( αναλογος ), což znamená „který souvisí s, proporcionální“. Ve fyzice je analogií úzká korespondence mezi různými jevy, ale řídí se podobnými rovnicemi.

První výpočty jsou číselné . Sčítáme, odčítáme a vynásobíme celá čísla. Analogickou alternativu lze nalézt na výkresu s pravítkem a kompasem, což umožňuje například získat délky analogické délkám odmocnin nebo zlatého řezu . Od XVI .  Století E , a zejména v XIX .  Století, se používají analogické nástroje výpočtu , jako kompas proporcí a pravidlo diapozitivu . Na začátku XX .  Století se také vyrábí analogické počítače, které pracují s převody a vačkami . Vysokého stupně dokonalosti dosáhli během druhé světové války pomocí kalkulaček s mechanickým bombardováním . Výhodou analogického výpočtu je kondenzace výpočtu nominální hodnoty a výpočtu zaokrouhlení a přesnosti v jediné operaci  : nedivíme se počtu nutných desetinných míst .

Elektronické analogové počítače byly postaveny mezi padesátými a sedmdesátými léty za účelem řešení diferenciálních rovnic, které se vyskytly mimo jiné při mechanických problémech. Numerické a logické stroje se ukázaly být pružnějšími, zatímco vývoj algoritmů jim otevřel stále širší pole činnosti. Aplikace pro použití široce rozptýlené ve veřejnosti vedoucí k masové výrobě, levnější, analogická zařízení, včetně zvuku a obrazu, téměř úplně zmizela v průmyslových společnostech.

Výhody a nevýhody

Pro měření, vyhodnocení nebo zachycení přírodního prvku (zvuk, obraz, jev atd.) Je obecně nutné mít analogové rozhraní (případně tento zdroj digitalizovat). Tyto převodníky transformaci fyzikální veličiny do jiného podobného množství.

Příklady:

Přesnost digitalizace závisí na kvalitě této transdukce, která ukládá nejistotu měření a hluk pozadí na následující procesy , a na zařízení, které reguluje diskretizaci, obvykle hodiny .

Záznam analogových dat vyžaduje většinu času novou transdukci v množství, které člověk ví, jak je uchovat. Analogový zvukový záznam tedy využívá buď délku, na discích , nebo magnetický tok. Jelikož každá operace vyžaduje další převody, mírně zhoršuje signál. Digitální veličinu lze naopak bezchybně kopírovat a ověřit logickým porovnáním s originálem.

Analogový přenos je v zásadě jednoduchý, ale využívá velkou šířku pásma . Pro každý signál si vyhrazuje pásmo frekvencí tak širokých, jako je šířka pásma signálu. Ale signál nikdy nikdy nezabírá malou část tohoto pásma. Stejný frekvenční prostor pojme kombinaci několika nezávislých digitalizovaných signálů.

Při zpracování signálu jim flexibilita digitálních procesů a jejich schopnost přenášet bez přidání zkreslení nebo okolního hluku nakonec dává výhodu.

V umělecké oblasti se vedly spory ohledně volby mezi digitálními nebo analogovými médii. Někteří milovníci hudby kritizovali příchod digitálního zvuku a CD v jeho počátcích v roce 1982 a poukazovali na kvalitu vinylové desky , analogové, přes audio Compact Disc, a to navzdory prachovým a třecím zvukům a kolísání a blikání . Tyto kritiky vedly ke zkoumání pozitivních účinků stochastického rezonančního šumu pozadí - v hudebním záznamu, praxi rozkladu .

Analogové systémy

Analogový displej

Elektronický

Analogová elektronika je elektronický systém nebo zařízení, které na rozdíl od digitální elektroniky přináší do hry elektrické proudy a napětí kolísající v rámci pevných mezí, ale bez stupňů nebo předdefinovaných úrovní .

Poznámky

  1. Richard Taillet , Loïc Villain a Pascal Febvre , slovník fyziky , Brusel, De Boeck ,2013, str.  25 "analogový".
  2. Marcello Vitali-Rosati , Michael Sinatra a Marcello Vitali-Rosati , Practices of digital publishing , Montreal, Presses de l'Université de Montréal, kol.  "Digitální cesta",Březen 2014, 244  s. ( ISBN  978-2-7606-3592-0 , číst online ) , „Pro definici„ digitálního ““
  3. Dic. Fyzika "Analogie" .

Dodatky

Související články