아날로그 컴퓨터와 디지털 컴퓨터의 10가지 차이점

1960~70년대 디지털 컴퓨팅의 한계로 인해 엔지니어, 기술자 및 과학자들은 아날로그 컴퓨터를 사용하여 복잡한 문제를 해결했습니다. 아날로그 컴퓨터는 입력용 다이얼과 스위치, 출력용 미터를 사용하여 연속 신호를 생성합니다. 디지털 기술의 발전으로 아날로그 컴퓨팅은 20세기 후반에 사라졌지만 많은 아이디어가 음악 신디사이저 디자인에서 계속되었습니다. 각각은 유사한 문제를 해결하지만 몇 가지 아날로그 및 디지털 컴퓨터 차이점이 있습니다.

디지털 컴퓨터는 숫자를 출력으로 생성합니다. 컴퓨터는 디스플레이 화면, 프린터, 디스크 드라이브 및 기타 주변 장치를 사용하여 이 출력을 캡처합니다. 아날로그 컴퓨터는 전압 신호를 출력하며 전압을 표시하기 위한 아날로그 미터와 오실로스코프 세트가 있습니다.

아날로그 컴퓨터 회로는 연산 증폭기, 신호 발생기 및 저항 및 커패시터 네트워크를 사용합니다. 이 회로는 연속 전압 신호를 처리합니다. 디지털 컴퓨터는 마이크로프로세서, 클록 펄스 발생기 및 논리 게이트와 같은 다양한 온-오프 스위칭 회로를 사용합니다.

디지털과 아날로그 컴퓨터를 구별하는 주요 특징은 신호의 특성입니다. 디지털 신호에는 켜짐 또는 꺼짐의 두 가지 개별 상태가 있습니다. 오프 상태는 일반적으로 0볼트이고 하이 상태는 일반적으로 5볼트입니다. 아날로그 신호는 연속적입니다. 그것들은 -15볼트와 +15볼트와 같이 두 극단 사이의 값을 가질 수 있습니다. 아날로그 신호의 전압은 일정하거나 시간에 따라 변할 수 있습니다.

향상된 기술로 빠른 디지털 컴퓨터는 아날로그 컴퓨터의 동작을 에뮬레이트할 수 있습니다. 예를 들어, 디지털 컴퓨터의 프로그램은 2,000Hz 사인파를 실시간으로 아날로그 회로가 따라올 수 없는 정확도와 신뢰성으로 계산할 수 있습니다. 아날로그 컴퓨터는 디지털 시스템을 모방하는 능력이 제한적입니다.

아날로그 컴퓨터의 몇 가지 예가 남아 있습니다. 구성 요소와 디자인은 여전히 ​​존재하지만 이를 구축하려는 사람은 거의 없습니다. 반면에 오늘날 작동하는 거의 모든 컴퓨터는 단순한 기기 컨트롤러에서 수천 개의 마이크로프로세서가 있는 실내 크기의 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 디지털입니다.

아날로그 컴퓨터는 회로에서 최소한의 전기 노이즈를 처리해야 하며 이는 정확도에 영향을 미칩니다. 디지털 컴퓨터 회로에는 전기 노이즈가 있지만 정확성이나 신뢰성에는 거의 영향을 미치지 않습니다.

방법은 다르지만 아날로그 컴퓨터와 디지털 컴퓨터를 모두 프로그래밍할 수 있습니다. 디지털 컴퓨터는 두 숫자 비교, 한 위치에서 다른 위치로 데이터 이동 또는 두 숫자를 곱하는 것을 포함하여 신중하게 작성된 복잡한 명령 목록을 사용합니다.

아날로그 컴퓨터를 프로그래밍하려면 패치 케이블을 사용하여 서로 다른 하위 시스템을 전기적으로 함께 연결합니다. 예를 들어 신호 발생기를 신호 강도를 변경하는 컨트롤 노브에 연결합니다.

아날로그 컴퓨터 장치의 예로는 큰 책 크기의 작은 데스크탑 시스템이 있을 수 있지만 장비를 실은 키가 큰 랙도 아날로그 컴퓨터입니다. 디지털 컴퓨터의 예로는 몇 밀리미터 정사각형에 불과한 작은 마이크로칩이 있을 수 있지만 방 크기의 서버 설치일 수도 있습니다.

디지털 컴퓨터는 신호를 마스터 클럭으로 조정합니다. 시계는 온-오프 전기 펄스의 고주파수 스트림을 생성합니다. 각 펄스는 클록의 "틱"입니다. 숫자 비교에서 메모리의 데이터 이동에 이르기까지 컴퓨터의 모든 활동은 정의된 수의 클록 펄스를 사용합니다. 시계의 속도는 컴퓨터의 전체 속도를 결정합니다.

아날로그 컴퓨터에서 신호는 기존의 중앙 조정 없이 단순히 한 회로에서 다음 회로로 흐릅니다. 이러한 조정 부족으로 인해 아날로그 컴퓨터는 디지털 시스템보다 혼란스럽고 예측할 수 없는 행동을 더 쉽게 드러낼 수 있습니다.

디지털 컴퓨터의 숫자적이고 불연속적인 특성은 데이터 저장을 단순하게 만듭니다. 메모리 회로는 다른 회로의 개별 상태를 복사하고 유지합니다.

아날로그 컴퓨터의 경우 연속 신호를 사용하기 때문에 데이터를 저장하는 것이 더 어렵습니다. 아날로그 신호를 저장하는 회로는 시간이 지남에 따라 드리프트하기 쉽습니다. 아날로그 컴퓨터에 대한 최상의 접근 방식은 하이브리드 방식입니다. 아날로그 신호를 숫자로 변환하고 숫자를 디지털 회로에 저장합니다.