디지털/아날로그

Solf·2023년 6월 26일

논리회로

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노이즈에 강하며 설계하기 간단하다는 장점이 있어 새로운 시스템은 대부분 아날로그 시스템보다 디지털 시스템을 채택

펄스 파형은 low상태와 high 상태를 반복하는 전압레벨로 구성되어 있다.
주기를 가지냐에 따라 주기펄스/비주기펄스로 나뉜다.

위 이미지는 이상적인 주기펄스의 한 형태이며 두개의 에지(edge)로 구성되어 있다.

주파수 : 주기적인 파형이 1초동안에 진동한 횟수 [Hz]
주기 : 주기적인 파형이 1회 반복하는데 걸리는 시간
듀티사이클(충격계수) : t_w/Tx100 [%] (주기펄스가 가지는 high level 의 비중)

A/D coverter (아날로그 -> 디지털)
D/A converter (디지털 -> 아날로그)
컨퍼터를 이용하여 상호변환한다.

컨버터에서는 위와 같은 표본화-양자화-부호화 과정을 거쳐 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

표본화(sampling) : 특정 시간을 기준으로 값을 측정하는 과정. (샤논의 표본화 정리: 신호의 최고 주파수의 두배 이상의 빈도로 샘플링하면 샘플링된 데이터로부터 본래 데이터를 재현 가능)
양자화(quantization) : 펄스의 진폭의 크기를 디지털 양으로 변환한다. 이 과정에서 불가피한 양자화 잡음이 발생한다.
부호화(coding) : 양자화한 값을 2진 디지털 부호로 변환하는 과정

컴퓨터는 전압을 활용하여 디지털 시스템을 구현한다. 위 그림처럼 전압에 따라 high level과 low level 구간을 나눠 0과 1로 분류한다.

CS/Software Engineer