Analog ve Dijital Bilgisayarlar Arasındaki 10 Fark

1960'larda ve 70'lerde dijital hesaplamanın sınırlamaları nedeniyle mühendisler, teknisyenler ve bilim adamları karmaşık sorunları analog bilgisayarları kullanarak çözdüler. Bir analog bilgisayar, giriş için kadranları ve anahtarları ve çıkış için sayaçları kullanarak sürekli sinyaller üretir. Dijital teknolojideki ilerlemeyle birlikte, analog bilgi işlem 20. yüzyılın sonlarında öldü, ancak fikirlerinin çoğu müzik sentezleyici tasarımlarında devam ediyor. Her biri benzer sorunları çözse de, dikkat edilmesi gereken birkaç analog ve dijital bilgisayar farkı vardır.

Dijital bilgisayarlar çıktı olarak sayılar üretir. Bilgisayar, bu çıktıyı yakalamak için ekranları, yazıcıları, disk sürücüleri ve diğer çevre birimlerini kullanır. Analog bilgisayarlar voltaj sinyalleri verir ve voltajları görüntülemek için analog metre ve osiloskop setlerine sahiptir.

Analog bilgisayar devreleri, op amp'ler, sinyal üreteçleri ve direnç ve kapasitör ağlarını kullanır. Bu devreler sürekli voltaj sinyallerini işler. Dijital bilgisayarlar, mikroişlemciler, saat darbe üreteçleri ve mantık kapıları gibi çeşitli açma-kapama devreleri kullanır.

Sayısal bilgisayarları analog bilgisayarlardan ayıran temel özellik, sinyallerin doğasıdır. Dijital sinyallerin açık veya kapalı olmak üzere iki ayrı durumu vardır. Kapalı durum genellikle sıfır volttur ve yüksek durum tipik olarak beş volttur. Analog sinyaller süreklidir. -15 ve +15 volt gibi iki uç arasında herhangi bir değere sahip olabilirler. Bir analog sinyalin voltajı sabit olabilir veya zamanla değişebilir.

Gelişmiş teknoloji ile hızlı dijital bilgisayarlar, analog bilgisayarların davranışını taklit edebilir. Örneğin, dijital bir bilgisayardaki bir program, 2.000 Hz'lik bir sinüs dalgasını gerçek zamanlı olarak ve analog devrelerin ulaşamayacağı bir doğruluk ve güvenilirlikle hesaplayabilir. Analog bilgisayarlar, dijital sistemleri taklit etme konusunda sınırlı bir yeteneğe sahiptir.

Analog bilgisayarların birkaç örneği varlığını sürdürmektedir. Bileşenler ve tasarımlar hala var, ancak çok azı onları oluşturmaya çalışıyor. Öte yandan, günümüzde çalışan hemen hemen tüm bilgisayarlar, basit cihaz denetleyicilerinden binlerce mikroişlemciye sahip oda boyutundaki süper bilgisayarlara kadar dijitaldir.

Analog bilgisayarlar, devrelerde belirli bir minimum düzeyde elektriksel gürültü ile uğraşmak zorundadır ve bu, doğruluğu etkiler. Dijital bilgisayar devreleri de elektriksel gürültüye sahiptir, ancak doğruluk veya güvenilirlik üzerinde çok az etkisi vardır veya hiç etkisi yoktur.

Yöntemler farklı olsa da hem analog hem de dijital bilgisayarları programlayabilirsiniz. Dijital bilgisayarlar, iki sayıyı karşılaştırmak, verileri bir konumdan diğerine taşımak veya iki sayıyı birlikte çarpmak da dahil olmak üzere dikkatlice yazılmış karmaşık talimat listelerini kullanır.

Analog bir bilgisayarı programlamak için farklı alt sistemleri patch kablolarla elektriksel olarak birbirine bağlarsınız. Örneğin, sinyal gücünü değiştiren bir kontrol düğmesine bir sinyal üreteci bağlayın.

Analog bilgisayar aygıtının bir örneği, büyük bir kitap boyutunda küçük bir masaüstü sistemi olabilir, ancak ekipmanla dolu uzun raflar da analog bilgisayarlardır. Dijital bir bilgisayar örneği, yalnızca birkaç milimetre kare olan küçük bir mikroçip olabilir, ancak oda boyutunda bir sunucu kurulumu da olabilir.

Dijital bir bilgisayar, sinyallerini bir ana saat ile koordine eder. Saat, yüksek frekanslı bir açma-kapama elektrik darbeleri akışı üretir; her nabız saatin bir "tık"ıdır. Sayıları karşılaştırmaktan bellekteki hareketli verilere kadar bilgisayardaki her etkinlik, belirli sayıda saat darbesi alır. Saatin hızı bilgisayarın genel hızını belirler.

Analog bir bilgisayarda, sinyaller önceden var olan bir merkezi koordinasyona sahip olmadan bir devreden diğerine akar. Bu koordinasyon eksikliğinden dolayı analog bilgisayarlar, dijital sistemlerden daha kolay kaotik ve öngörülemeyen davranışları ortaya çıkarabilir.

Dijital bilgisayarların sayısal, ayrık doğası, veri depolamayı basitleştirir. Bir bellek devresi, başka bir devrenin ayrık durumlarını kopyalar ve korur.

Analog bilgisayarlar için, sürekli sinyaller kullandıklarından veri depolamak daha zordur. Bir analog sinyali depolayan bir devre zamanla kaymaya eğilimlidir. Analog bilgisayarlar için en iyi yaklaşım hibrittir. Analog sinyali bir sayıya dönüştürün ve sayıyı bir dijital devrede saklayın.