Elettronica pratica/Circuiti analogici

Circuiti analogici

Come verrà spiegato più tardi, i segnali digitali possono assumere solamente uno di due valori (0 e 1).

I segnali analogici, però, possono prendere qualsiasi valore all'interno di un campo.

Nell'elettronica moderna, molti circuiti tradizionali analogici sono stati sostituiti con circuiti integrati (IC) digitali per varie ragioni:

Costi ridotti: I circuiti digitali integrati possono venire programmati, ciò significando che molti circuiti analogici differenti possono venire sostituiti con il medesimo circuito integrato, riducendo i costi. Per esempio, il medesimo chip DSP (Processore di segnale digitale) può sostituire molti filtri analogici differenti. Molti IC possono venire facilmente espansi per mettere funzioni multiple sul medesimo chip. Per esempio, un chip DSP che sostituisce dei filtri analogici multipli contemporaneamente. Gli IC digitali possono venire riprogrammati senza modificare il circuito, semplificando i miglioramenti in fase prototipica e d'impiego. Versatilità aumentata: La messa a punto di un IC può venire variata arbitrariamente mentre lo si sta usando, queste messe a punto possono persino venire variate tramite un programma. L'equivalente in un circuito analogico potrebbe necessitare delle tecniche di commutazione costose e complicate. Precisione numerale: una volta che un segnale sia stato convertito in un dato digitale, le distorsioni ed il rumore circuitale non sono più a lungo dei problemi significativi. Un orologio moderno a buon mercato fatto funzionare da un circuito digitale (come un oscillatore a quarzo ed un contatore) è molto più preciso di qualsiasi orologio analogico o meccanico. Facilità di conservazione: i dati digitali, una volta memorizzati, non scompaiono cosi facilmente come i dati analogici. I circuitin digitali stano diventando pure più rilevanti dove non ci sono dei circuiti analoghi analogici, come i computer. Per quanto i computer analogici esistano, la loro utilità viene duramente contenuta dal confronto.

I circuiti analogici, per alcune funzioni, sono ancora i più adatti.

Una categoria importante è quella delle interfacce.

I circuiti digitali, per ricevere e trasmettere dei segnali, sono normalmente inferiori ai circuiti analogici.

Una interfaccia digitale comune, la linea differenziale, necessita, per funzionare bene, di un circuito analogico. Il ricevitore deve filtrare le interferenze col valutare la differenza analogica tra le due linee. La maggior parte delle interfacce sono progettate come circuiti analogici, solo poche anacronistiche interfacce (che hanno delle prestazioni scarse) usano dei circuiti interamente digitali. Molti segnali radio sono semplicemente di frequenza troppo elevata per lavorare con gli attuali circuiti digitali. Modulatori radio, demodulatori, miscelatori, trasmettitori e ricevitori sono ancora analogici. Molti segnali sono persino di frequenza troppo elevata per venire amplificati efficacemente da circuiti a transistori, quali i segnali a microonde, che sono ancora trasmessi impiegando tubi elettronici. Per evitare l'aliasing, i segnali devono essere condizionati prima della loro conversione in digitali: i filtri analogici rimuovono le parti indesiderate dei segnali. Molti dispositivi, come i monitor, richiedono un controllo analogico. Persino i monitor LCD richiedono dei circuiti analogici, anche se non è necessario che siano tanto sofisticati quanto i circuiti analogici dei CRT. Le apparecchiature audio richiedono circuiti analogici. Gli altoparlanti devono essere fatti funzionare da segnali analogici, i microfoni producono segnali analogici. I segnali di un microfono devono venire condizionati prima della conversione in digitali, e ciò comporta normalmente dei circuiti analogici sofisticati come preamplificatori, compressori, e filtri.