ความแตกต่างของสัญญาณ Analog และ digital

สัญญาณ Analog กับ Digital

หากพูดถึงเกี่ยวกับเทคโนโลยี คำศัพท์ที่เรามักจะได้ยินกันอยู่บ่อยๆ ก็คือ Analog กับ Digital ทั้ง 2 คำนี้นับว่าเป็นพื้นฐานของวิชาดิจิตอล และเป็นความสำคัญอย่างยิ่งของการก่อเกิดเทคโนโลยีต่าง ๆ ในปัจจุบัน โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณหรือโทรคมนาคม ในบทความนี้เราจะมาอธิบายถึงความมแตกต่างของสัญญาณ Analog และ Digital กัน

Analog and Digital

สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสารแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือสัญญาณอนาลอกและสัญญาณดิจิตอล สัญญาณอนาลอกเป็นสัญญาณที่มีขนาดเป็นค่าต่อเนื่องส่วนสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณ ที่มีขนาดเปลี่ยนแปลง เป็นค่าของเลขลงตัว โดยปกติมักแทนด้วย ระดับแรงดันที่แสดงสถานะเป็น "0" และ "1" หรืออาจจะมีหลายสถานะ ซึ่งจะกล่าวถึงในเรื่องระบบสื่อสารดิจิตอล มีค่าที่ตั้งไว้ (threshold) เป็นค่าบอกสถานะ ถ้าสูงเกินค่าที่ตั้งไว้สถานะเป็น "1" ถ้าต่่ากว่าค่าที่ตั้งไว้ สถานะเป็น "0" ซึ่งมีข้อดีในการท่าให้เกิดความผิดพลาดน้อยลงเนื่องจากสัญญาณรบกวนต้องมีค่าสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้สถานะจึงจะเปลี่ยน ตัวอย่างเช่น ในระบบดิจิตอล สถานะของข้อมูลเป็น "0" สัญญาณรบกวนมีค่า 0.2 โวลต์ แต่ค่าที่ตั้งไว้เท่ากับ 0.5 โวลต์ สถานะ ยังคงเดิมคือเป็น "0" ในขณะที่ระบบอนาลอก สัญญาณรบกวนจะเติมเข้าไปใน สัญญาณจริงโดยตรง กล่าวคือสัญญาณจริงบวกสัญญาณรบกวนเป็นสัญญาณขณะนั้นท่าให้สัญญาณรบกวนมีผลต่อสัญญาณ จริงและมีความผิดพลาดเกิดขึ้นกระแสไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ หลาย ๆ คนอาจจะคิดว่าไม่มี ส่วนเกี่ยวข้องกับระบบสื่อสารโทรคมนาคม เมื่อกล่าวถึงสัญญาณในเชิงประยุกต์ก็ อาจจะจ่าแนกใน หมวดหมู่นี้ได้ การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรอย่างสม่่าเสมอไม่สามารถส่งข่าวสารได้ แต่เมื่อไร ที่ท่าการควบคุมกระแสให้เป็นพัลส์โดยการเปิดสวิตซ์ กระแสจะลดลงสู่ศูนย์และปิดสวิตซ์ กระแสก็จะมีค่าค่าหนึ่ง พัลส์ของกระแสถูกผลิตตามรหัสที่ใช้แทนแต่ละตัวอักษรหรือตัวเลย โดยการรวมของพัลส์ การท่างานของสวิตซ์สามารถส่งข้อความใด ๆ ได้ ตัวอย่างที่เห็นได้เสมอได้แก่ รหัสมอร์ส เป็นต้น ส่วนไฟฟ้ากระแสสลับในรูปของคลื่นอยู่ในจ่าพวกคลื่นวิทยุมีการใช้งานอย่าง กว้างขวางเป็น ที่รู้จักกันดี

สัญญาณ Analog

สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) หมายถึง สัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป มีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

สัญญาณ Digital

สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่งขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกันเป็นค่าของเลขลงตัว โดยปกติมักแทนด้วยระดับแรงดันที่แสดงสถานะเป็น "0" และ "1" หรืออาจจะมีหลายสถานะซึ่งจะกล่าวถึงในเรื่องระบบสื่อสารดิจิตอลมีค่าที่ตั้งไว้ (Threshold) เป็นค่าบอกสถานะ ถ้าสูงเกินค่าที่ตั้งไว้สถานะเป็น "1" ถ้าต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้สถานะเป็น "0" ซึ่งมีข้อดีในการทำให้เกิดความผิดพลาดน้อยลง

ความแตกต่างระหว่างสัญญาณ Analog และ Digital

สัญญาณ Analog จะมีความต่อเนื่องกันเป็นรูปคลื่น หากช่วงใดช่วงหนึ่งของสัญญาณถูกรบกวนหรือสูญหายอาจทำให้ข้อมูลที่ได้รับหรือส่งไปมีความผิดเพี้ยนจากเดิม ต่างจากสัญญาณ Digital แม้รูปแบบคลื่นสัญญาณจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมและดูไม่ต่อเนื่อง แต่ว่าข้อมูลถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนคือ 0 และ 1 ทำให้ประสิทธิในการส่งข้อมูลดีกว่า และแม้ว่าจะถูกสัญญาณรบกวน แต่ถ้าใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณก็สามารถคืนค่ากลับมาใด้ใกล้เคียงกับต้นฉบับเดิมได้