6137905411

Cechą odróżniającą wielkość analogową od cyfrowej jest to, że jej zbiór wartości jest zbiorem nieprzeliczalnym.

Wiadomo jednak, że układy cyfrowe przetwarzają także informację, która w postaci źródłowej jest wielkością analogową. Przykładem takim może być: czas, dźwięk, napięcie elektryczne czy inne wielkości fizyczne o charakterze analogowym. Zastanówmy się, jakie są różnice w przedstawianiu informacji wyjściowej przy pomiarze tych wielkości przyrządami analogowymi i cyfrowymi. Zegar analogowy (wskazówkowy) może wskazać w dowolnym przedziale czasu (1 godziny, minuty czy sekundy) nieskończenie wiele wartości, gdyż każda ze wskazówek może przyjąć nieskończenie wiele położeń. Wielkość analogową, jaką jest czas, możemy w dowolnym przedziale (godziny, minuty, sekundy itp.) podzielić na skończoną liczbę odcinków i w ten sposób nadać jej charakter wielkości cyfrowej. Zegar cyfrowy w danym przedziale czasu będzie mógł wyświetlić jedynie skończoną liczbę wskazań. Liczba tych wskazań zależy od liczby cyfr wyświetlacza. Jeśli to będzie 4-cyfrowy wyświetlacz (2 cyfry godzin, 2 cyfry minut), to w przedziale jednej godziny liczba wskazań wyniesie 60. Czas będzie pokazywany z dokładnością do 1 minuty.

Napięcie elektryczne (wielkość analogowa) może być mierzone woltomierzem analogowym bądź cyfrowym. Na przykład w zakresie od 0 do 10 V liczba różnych wskazań przyrządu analogowego będzie teoretycznie nieskończenie duża. W tym samym zakresie przyrząd cyfrowy o 3-polowym wskaźniku odczytowym wskaże jedynie 1000 różnych wartości (od 000 do 999).

Wydawałoby się więc, że wielkość analogowa po przetworzeniu na postać cyfrową zostaje obarczona pewną niedokładnością. A więc przejście na postać cyfrową wymaga rezygnacji z absolutnej dokładności odwzorowania i pogodzenia się z pewnym błędem tej transformacji, natomiast postać analogowa nie ma takich ograniczeń. Otóż jest to błędny wniosek.

Wzmiankowany powyżej woltomierz analogowy, którego wskazówka teoretycznie może przyjąć nieskończenie wiele położeń odwzorowujących napięcie mierzone, nie wskaże dwóch różnych napięć różniących się mniej niż wynosi czułość tego woltomierza (istnieje pewna progowa wartość zmiany napięcia mierzonego, która może wywołać zauważalny ruch wskazówki). Człowiek nie jest w stanie rozróżnić dwóch położeń wskazówki różniących się mniej niż 0,2 działki.

Wymieniony powyżej woltomierz cyfrowy może wskazywać z dokładnością do 10/1000 V (10 mV). Ale wystarczy użyć woltomierza o 4- czy 5-polowym wyświetlaczu, aby dokładność wyniosła odpowiednio 1 mV czy 0,1 mV. Zakres zmienności wielkości analogowej możemy podzielić na dostatecznie dużą liczbę przedziałów, aby uzyskać wymaganą dokładność.

Praktyczna wyższość reprezentacji cyfrowej nad analogową przejawia się w procesie przesyłania lub zapisywania informacji. Szczególnie proces transmisji

10