10 diferencias entre computadoras analógicas y digitales

Debido a las limitaciones de la computación digital en las décadas de 1960 y 1970, ingenieros, técnicos y científicos resolvieron problemas complejos utilizando computadoras analógicas. Una computadora analógica genera señales continuas utilizando diales e interruptores para la entrada y medidores para la salida. Con el progreso de la tecnología digital, la computación analógica se extinguió a fines del siglo XX, aunque muchas de sus ideas continúan en los diseños de sintetizadores musicales. Aunque cada uno resuelve problemas similares, hay varias diferencias entre computadoras analógicas y digitales a tener en cuenta.

Salida de computadora analógica y digital

Las computadoras digitales producen números como salida. La computadora usa pantallas de visualización, impresoras, unidades de disco y otros periféricos para capturar esta salida. Las computadoras analógicas emiten señales de voltaje y tienen juegos de medidores y osciloscopios analógicos para mostrar los voltajes.

Tipos de Circuitos Electronicos

Los circuitos de computadoras analógicas usan amplificadores operacionales, generadores de señales y redes de resistencias y capacitores. Estos circuitos procesan señales de tensión continua. Las computadoras digitales usan una variedad de circuitos de encendido y apagado, como microprocesadores, generadores de pulsos de reloj y puertas lógicas.

Señales discretas versus continuas

La característica principal que distingue a las computadoras digitales de las analógicas es la naturaleza de las señales. Las señales digitales tienen dos estados discretos, encendido o apagado. El estado apagado suele ser de cero voltios y el estado alto suele ser de cinco voltios. Las señales analógicas son continuas. Pueden tener cualquier valor entre dos extremos, como -15 y +15 voltios. El voltaje de una señal analógica puede ser constante o variar con el tiempo.

Diferentes capacidades de emulación

Con tecnología mejorada, las computadoras digitales rápidas pueden emular el comportamiento de las computadoras analógicas. Por ejemplo, un programa en una computadora digital puede calcular una onda sinusoidal de 2000 Hz en tiempo real y con una precisión y confiabilidad que los circuitos analógicos no pueden igualar. Las computadoras analógicas tienen una capacidad limitada para imitar los sistemas digitales.

Disponibilidad para los usuarios

Quedan pocos ejemplos de computadoras analógicas. Los componentes y diseños aún existen, aunque pocos buscan construirlos. Por otro lado, casi todas las computadoras que funcionan hoy en día son digitales, desde simples controladores de electrodomésticos hasta supercomputadoras del tamaño de una habitación con miles de microprocesadores.

Nivel de Ruido

Las computadoras analógicas deben lidiar con un cierto nivel mínimo de ruido eléctrico en los circuitos, y esto afecta la precisión. Los circuitos de computadoras digitales también tienen ruido eléctrico, aunque tiene poco o ningún efecto sobre la precisión o la confiabilidad.

Programación informática analógica y digital

Puede programar computadoras analógicas y digitales, aunque los métodos son diferentes. Las computadoras digitales usan listas cuidadosamente escritas de instrucciones complejas, que incluyen comparar dos números, mover datos de un lugar a otro o multiplicar dos números.

Para programar una computadora analógica, conecta diferentes subsistemas eléctricamente con cables de conexión. For example, connect a signal generator to a control knob which varies the signal strength.

Size of the Computers

An example of analog computer device could be a small desktop system the size of a large book, but tall racks laden with equipment are also analog computers. A digital computer example could be a tiny microchip that is only a few millimeters square, but it could also be a room-sized server installation.

Signal Coordination Differences

A digital computer coordinates its signals with a master clock. The clock produces a high-frequency stream of on-off electrical pulses; each pulse being a "tick" of the clock. Every activity in the computer, from comparing numbers to moving data in memory, takes a defined number of clock pulses. The clock's speed determines the computer's overall speed.

In an analog computer, signals simply flow from one circuit to the next, having no pre-existing central coordination. Because of this lack of coordination, analog computers can reveal chaotic and unpredictable behavior more readily than digital systems.

Data Storage Complexity

The numeric, discrete nature of digital computers makes data storage simple. A memory circuit copies and retains the discrete states of another circuit.

For analog computers, storing data is more difficult, as they use continuous signals. A circuit that stores an analog signal is prone to drift over time. The best approach for analog computers is a hybrid one. Convert the analog signal to a number and store the number in a digital circuit.