디지털 시스템과 아날로그 시스템

이번 포스팅에서는 디지털 시스템과 아날로그 시스템을 비교를 해볼까 합니다 하지만 그전에 시스템에 대해 알아야 합니다

 

시스템 : 시스템(영어: system)은 각 구성요소들이 상호작용하거나 상호 의존하여 복잡하게 얽힌 통일된 하나의 집합체(unified whole)다. 

시스템 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)

 

시스템은 분야마다 조금씩 다르게 그리고 굉장히 폭넓게 쓰이지만 쉽게 입력과 출력이 상호작용/상호의존하는 하나의 집합체라 볼 수 있습니다 

쉽게

Y=X
출력=입력

와 같이 종합된 형태이거나 특정 기능을 수행하는 체계라 볼수있습니다 그러므로 아날로그 시스템과 디지털 시스템이란 결국 아날로그 입력 -> 아날로그 출력 / 디지털 입력 -> 디지털 출력의 형태의 시스템이란 걸 알 수 있습니다.

 

 또한 현재 대부분의 전자기기의 시스템은 디지털 시스템을 사용하고 있습니다만 아날로그 입력을 받아 디지털 출력으로 내놓기도 합니다  이렇게 현재 대부분의 전자기기 시스템이 디지털 시스템으로 변한 이유는 아날로그 시스템에 비해 디지털 시스템은 좀 더 장점이 존재하는데 

 

디지털 시스템의 장점

 

• 외부 잡음에 강함 아날로그는 연속적인 값이기 때문에 외부 변화에 민감한 만큼 잡음에도 민감해지지만 디지털 시스템은 이산 정보기에 어느 정도 커버가 됩니다

 

• 시스템 설계 시 용이 이산 정보에 의한 설계를 하고 후에 다루겠지만 일정한 범위의 전압과 전류 레벨만 가지고 0/1를 다루기 때문에 좀 더 상태를 쉽게 찾음 (시스템마다 다름)  또한 분리해서 시스템을 분산시키거나 적층 시킬 수 있음

 

• 디지털 시스템은 프로그래밍을 통해 전체 시스템을 제어 가능함 그렇기에 규격이나 사양에 유연하고 개발기간도 단축됨

 

• 디지털 정보의 이산적 특징으로저장 및 가공이 용이

 

• 아날로그 신호가 다룰 수 없는 비선형이나 다중화 처리가 가능해짐

 

• COST를 줄일 수 있음 칩 설계 시 칩에 집적시켜서 들어가는 소자의 개수를 줄여 버릴 수 있음

 

디지털 시스템의 단점

 

•  Analong신호를 입력으로 받거나 출력으로 내놓기 위해서는 변환기가 필요해짐 (ADC, DAC)

 

• 아날로그 시스템에 비해 데이터 처리 및 가공 레벨이 많음
• 입력 신호 - 표본화 - 양자화 - 부호화 - (Digtal 신호) - Reconstruction - lpf - 출력 신호

 

 

 

• 디지털로 변환시킬 때 표본화와 양자화에 의해 노이즈가 생기며 완벽한 신호로 복구 시 시킬 수 없음

 

위와 같은 장점들로 인해 현재는 디지털 시스템을 주로 사용합니다만 아래 그림과 같이 아날로그 시스템과 디지털 시스템을 오가거나 아날로그 신호를 디지털로 받기도 하고 받대로 디지털 신호를 입력으로 아날로그 출력을 사용하기도 합니다

 

참조: 디지털논리회로 3판

중간 보면 컨버터를 통해 각 시스템을 오가는데 이는 좀 더 뒤에서 말할 변환 과정에 의해 노이즈가 추가됩니다