デジタルとアナログは、物理学で議論される2つの用語です。デジタルは離散的、アナログは連続的な存在です。デジタルとアナログの概念は、物理学、電子工学、データ・信号処理、コンピュータ工学、オーディオ工学など、さまざまな分野で重要な役割を担っています。今回は、デジタルとアナログとは何か、その定義、デジタルとアナログの用途、両者の類似点、デジタルからアナログ、アナログからデジタルへの信号の変換、そして最後にデジタルとアナログの違いについて説明します...。
デジタル＆アナログ
デジタルとアナログは、物理学で議論される2つの用語です。デジタルは離散的、アナログは連続的な存在です。デジタルとアナログの概念は、物理学、電子工学、データ・信号処理、コンピュータ工学、オーディオ工学など、さまざまな分野で重要な役割を担っています。今回は、デジタルとアナログとは何か、その定義、デジタルとアナログの用途、両者の類似点、デジタルからアナログ、アナログからデジタルへの信号変換、そして最後にデジタルとアナログの違いについて説明します。
シミュレーション
私たちが日常生活で出会う存在の多くは、アナログな存在です。物理学や電子工学では、与えられた領域で任意の値をとることができる信号や関数を表す言葉として、アナログが使われます。アナログ信号は連続的なものです。アナログ信号の良い例として、正弦波電圧信号があります。
アナログ信号は、与えられた2つの値の間に無限の値を持つ。しかし、これらの信号を測定するための機器の能力や分解能には限界がある。アナログ信号は、陰極線オシロスコープ、電圧計、電流計などの記録装置を用いて検出・分析することができる。
アナログ信号をコンピューターで分析する場合、デジタル信号に変換する必要があります。これは、コンピューターがデジタル信号しか処理できないからです。アナログの計算は、オペアンプやトランジスタなどのデバイスで行うことができます。
数値
デジタル」の語源は「数値」であり、特定の数字を意味する。デジタル信号は離散的な値しかとれません。例えば、論理レベル1、0はデジタル値です。1と0の間や、"true "と "false "の間に論理的なレベルは存在しない。デジタル信号が非常に近い値で、かつ多くの値を持つ場合、対応するアナログ信号の厳密な近似であると言える。
コンピューターは内部回路にデジタル信号を使用していますが、その他の多くの機器はアナログ信号を使用しています。最小分解能のデジタル信号は、2つの離散的な値を持つ。実際の電圧は、使用する物理回路によって異なります。この2レベルの信号を2値信号という。10進数信号の電圧レベルは10段階、16進数信号の電圧レベルは16段階です。
- アナログ信号は与えられた2点間で無限の値を持つことができるが、デジタルシステムでは2点間の値の数は既知である。
- アナログ信号は、デジタル信号よりも常に多くの情報を持っています。
- デジタル信号からアナログ信号への変換をDAC（Digital to Analogue Conversion）、アナログ信号からデジタル信号への変換をADCと呼びます。
