Les circuits analogiques et les circuits numériques sont deux systèmes de circuits importants en génie électronique. Ils jouent un rôle essentiel dans la technologie moderne. L'électronique numérique s'est développée à partir de l'électronique analogique. Même s'il existe des différences entre elles, elles sont également étroitement liées.

Circuits analogiques et circuits numériques

Les circuits analogiques sont des systèmes de circuits qui traitent des signaux changeant continuellement en manipulant des tensions ou des courants continus pour représenter les signaux d'entrée et produire les sorties correspondantes. Les circuits numériques sont des systèmes de circuits qui traitent des états discrets, représentant les signaux d'entrée en manipulant les signaux numériques (niveaux haut et bas) et en produisant les sorties correspondantes. Les circuits analogiques traitent (amplifient ou affaiblissent) les signaux grâce aux propriétés d'amplification des composants, tandis que les circuits numériques traitent les signaux via des circuits logiques combinatoires (propriétés de commutation) tels que des portes logiques et des bascules.

Exemple : Un amplificateur audio est un circuit analogique typique qui reçoit un signal sonore en constante évolution en entrée et l'amplifie en un signal de sortie audio audible. Un circuit numérique typique est un additionneur binaire, qui reçoit deux nombres binaires en entrée et produit une sortie binaire qui est leur somme.

Amplificateur simple pour piloter des haut-parleurs

Ainsi, les circuits analogiques sont principalement utilisés dans des domaines tels que le traitement du son, de l'image et des données en temps réel, couvrant la quasi-totalité du domaine électronique ; tandis que les circuits numériques sont principalement utilisés dans des domaines tels que l'informatique, les communications et le stockage.

Transistors VS Nombres Binaires

Les diodes, transistors (états de commutation) et thyristors de l'électronique analogique peuvent correspondre respectivement aux nombres binaires 0 et 1 de l'électronique numérique.

Continuité VS Discrétion

Les circuits analogiques traitent des signaux en constante évolution et peuvent capturer chaque changement subtil du signal d'entrée en temps réel. Les circuits numériques traitent des signaux discrets et ne peuvent prendre qu'un nombre limité d'états, généralement haut (« 1 ») et bas (« 0 »). Qu'il s'agisse de circuits analogiques ou de circuits numériques, ils nécessitent tous des signaux d'entrée et produisent des signaux de sortie correspondants.

Par exemple : Par exemple, une horloge affiche un signal analogique de l'heure, ce qui indique que l'heure change continuellement, tandis qu'une horloge numérique affiche un signal numérique de l'heure et que l'heure change par incréments numériques fixes (0, 1, 2... 9). )

Pas de quantification VS quantification

Les circuits analogiques sont capables de fournir un nombre infini d'états de sortie car le signal de sortie peut prendre un nombre infini de valeurs. Les circuits numériques utilisent des codes binaires pour représenter différents états et valeurs, de sorte que les valeurs des signaux de sortie sont limitées et quantifiées.

Opérations analogiques VS opérations logiques

Les circuits analogiques amplifient, filtrent et modulent les signaux continus via des opérations analogiques telles que des amplificateurs, des filtres et des mélangeurs. L'électronique numérique effectue un jugement logique, des calculs et un contrôle sur des signaux discrets grâce à des opérations logiques telles que l'algèbre booléenne, les circuits à portes logiques et les circuits logiques combinatoires et séquentiels.

Modulation analogique VS modulation numérique

Il existe trois principales méthodes de modulation des circuits analogiques : AM, FM et PM. Les méthodes de modulation correspondantes dans les circuits numériques sont ASK, FSK et PSK. De plus, les circuits numériques peuvent également mettre en œuvre des méthodes de modulation plus complexes telles que OFDM, QAM, et MSK..

Calcul analogique vs calcul numérique

Les circuits analogiques peuvent utiliser les caractéristiques de tension et de courant des condensateurs pour calculer les différentiels et les intégrales. L'électronique numérique met en œuvre l'intégration via le retour des registres (renvoyant en permanence la sortie à l'entrée et l'accumulant). Ensuite, le différentiel analogique correspond à la différence numérique. La différence est la valeur à l'instant précédent moins l'instant suivant (le résultat est l'incrément). Les registres servent également à sauvegarder les valeurs à différents instants, puis la soustraction l’opération est effectuée.

Précision et bruit

En raison de la continuité des circuits analogiques, la précision de sa sortie est affectée par des facteurs tels que la précision de l'appareil et le bruit. Les signaux discrets sont utilisés dans les circuits numériques, leur précision de sortie peut être strictement contrôlée et leur tolérance au bruit est élevée.

Complexité du système

Les circuits analogiques sont relativement complexes car ils impliquent de véritables composants électroniques et un traitement du signal analogique. L'électronique numérique est généralement composée de plusieurs composants discrets, qui sont communiqués et contrôlés via des lignes de connexion.

Avec les progrès de la technologie et l’essor de l’apprentissage profond, les circuits analogiques et numériques sont de plus en plus utilisés dans des domaines tels que l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et l’Internet des objets.