Сравнительная оценка цифровых и аналоговых устройствмикроэлектронной техники

Аналоговым называется такое устройство, у которого все сигналы входные, выходные и промежуточные (внутренние) являются непрерывными, описываются непрерывными математическими функциями.

Эти сигналы характеризуются бесконечным множеством значений по уровню (состояниям) и непрерывны во времени, хотя диапазон изменения значений непрерывного сигнала ограничен. Поэтому иногда такие устройства называют устройствами непрерывного действия.

Дискретными устройствами или устройствами дискретного действия называют такие, у которых входные, выходные и промежуточные сигналы характеризуются счётным множеством значений по уровню и существованием в определённые интервалы времени

Недостатки технических средств аналоговой техники

1. Наличие «дрейфа» и «шумов». Дрейф это медленное изменение сигнала, обусловленное дискретной природой явлений, по отношению к заданному его значению. Шумы  это случайные изменения сигнала, вызванные внешними или внутренними факторами, например, температурой, давлением, напряжённостью магнитного поля Земли и т.д.

2. Методологические трудности в определении понятий «равенство нулю» и бесконечности.

3. Возможность появления неустойчивых режимов работы и существование проблемы «обеспечения устойчивости» работы систем и устройств.

4. Технические трудности в реализации запоминающих устройств и устройств временной задержки аналоговых сигналов.

5. Недостаточный уровень интеграции аналоговых элементов и их универсальности.

6. Сравнительно малая дальность передачи аналоговых сигналов, обусловленная рассеянием энергии в линиях связи.

7. Сравнительно большое потребление энергии.

Достоинства технических средств аналоговой техники

1. Адекватность отображения физических процессов и закономерностей: и те и другие описываются непрерывными зависимостями. Это позволяет существенно упрощать принципиальные технические решения аналоговых устройств и систем.

2. Оперативность и простота изменения режимов работы

3. Отсутствие необходимости в преобразовании аналоговых величин в дискретные.

Достоинства технических средств цифровой техники

1. Возможность программного управления, что увеличивает гибкость изменения структуры и алгоритма функционирования систе

2. Простота обеспечения заданной надёжности, точности и помехоустойчивости работы систем.

3. Простота обеспечения совместимости устройств с устройствами обработки информации в цифровой форме (ЭВМ, компьютерами).

4. Высокая степень конструктивной и функциональной интеграции, универсальности с возможностью построения систем по типовым проектным решениям.

5. Возможность проектирования формальными логическими методами, что позволяет сокращать сроки проектирования дискр цифр устройств

Недостатки технических средств цифровой техники

1. Необходимость преобразования аналоговых сигналов в дискретные. Эти преобразования сопровождаются появлением погрешности и задержками во времени.

2. Относительная сложность изменения режимов работы. Для этого необходимо менять структуру системы либо алгоритм её функционирования.

3. Сложность процессов анализа функционирования систем, как при проверке правильности их работы, так и при поиске возникающих неисправностей.

4. Повышенные требования к процессу проектирования и обслуживанию технических средств цифровой техники. В свою очередь, это стимулирует необходимость повышения квалификации обслуживающего персонала и требует от него высокой квалификации.

Итог:

Сравнительный анализ перечисленных достоинств и недостатков даёт вывод в пользу технических средств цифровой техники.