Elettronica analogica

L' elettronica analogica è la disciplina che tratta i sistemi elettronici su grandezze ( tensione , corrente , carico ) continuamente variabili. Si differenzia dall'elettronica digitale in cui questi ultimi sono quantizzati . Il termine “  analogico  ” viene utilizzato perché le grandezze elettriche utilizzate sono come il segnale da elaborare (analoghi).

Segnali analogici, segnali digitali

Le informazioni non vengono trascritte allo stesso modo nei circuiti analogici e digitali. I sistemi digitali utilizzano la quantizzazione e la codifica delle informazioni mentre i sistemi analogici lavorano su valori che variano continuamente la cui ricchezza di contenuto non è limitata da alcun campionamento .

Storicamente, i primi sistemi elettronici erano di tipo analogico. Questi avevano infatti una struttura più semplice. La stessa funzione è stata eseguita con un minor numero di componenti analogici rispetto a quelli digitali.

Il progresso dell'integrazione e l'ascesa della microelettronica hanno incoraggiato lo sviluppo dell'elettronica digitale. La maggior parte dei sistemi elettronici odierni integra sistemi digitali e analogici. Se la quota dell'analogico si riduce a favore del digitale, l'elettronica analogica rimane comunque essenziale in un certo numero di applicazioni, in particolare per sensori e trasduttori.

L'interesse principale dell'elettronica digitale è la sua semplicità di funzionamento che rende il suo comportamento molto prevedibile. Le regole di quantizzazione e sincronismo (nei circuiti sincroni ) consentono di costruire facilmente sistemi complessi e affidabili. L'integrazione lo ha reso possibile e poco costoso.

Rumore e precisione

Grazie alla loro quantizzazione, i circuiti digitali limitano l'impatto del rumore . Questo è il vantaggio della codifica "tutto o niente". Poiché i segnali analogici sono continui, sono necessariamente soggetti ad un'incertezza dovuta al fatto che i segnali fisici sono veicolati da carichi discreti. D'altra parte, la quantità di informazioni convogliate su un unico filo è maggiore (a frequenza costante).

L'immunità al rumore dei circuiti digitali è molto interessante nell'elaborazione del segnale. In particolare, consente di ottenere una dinamica elevata poiché questa è limitata solo dal numero di “fili” utilizzati per convogliare il segnale. In analogico, è il rapporto tra il livello di saturazione e il livello di rumore che lo impone, chiamato rapporto s / b.

Il rumore essendo un fenomeno fisico, rimane presente nei circuiti digitali. Questo è anche un problema importante nei circuiti recenti, che combinano le difficoltà: piccoli componenti, basse tensioni di alimentazione e alte frequenze. Il rumore è la fonte dei fenomeni che possono causare il guasto dei circuiti digitali ( jitter , glitch ), dove i sistemi analogici la maggior parte delle volte subiscono solo malfunzionamenti temporanei o degrado delle loro prestazioni.

Integrazione

Sebbene i circuiti digitali abbiano un gran numero di componenti e nodi, sono spesso più piccoli dei circuiti analogici perché si prestano meglio all'integrazione. Nel campo dell'elaborazione delle informazioni, è meno impegnativo per un transistor operare in binario (bloccato / saturato, ovvero interruttore chiuso / aperto) rispetto a un transistor lineare (amplificatore). I circuiti digitali sono piccoli e più facili da progettare rispetto ai sistemi analogici. L'elettronica digitale consente la progettazione di circuiti estremamente complessi come i processori a un costo contenuto.

Aree di utilizzo

Sebbene l'elettronica digitale sia ampiamente utilizzata oggi, i sistemi analogici sono ancora ampiamente presenti e indispensabili. Possono essere raggruppati in diverse famiglie:

Riferimenti

  1. Dall'analogico al digitale.

Vedi anche