Analog&Digital

ความหมาย
หัวข้อ : คำศัพท์คอมพิวเตอร์ข้อความ : analogแอนะล็อก <คำอ่าน>เชิงอุปมาน

หมายถึง วิธีการเก็บข้อมูลที่ได้จากการวัดในลักษณะต่อเนื่อง เช่น วัดความเร็วของรถยนต์จาการหมุนของวงล้อ ตรงข้ามกับ

ดิจิทัล (digital) ซึ่งหมายถึง การเก็บข้อมูลที่เป็นตัวเลข นาฬิกามีใช้ทั้งสองแบบ ซึ่งจะบอกความแตกต่างระหว่างแอนะล็อกและดิจิทัลได้ชัดเจน กล่าวคือ แบบหนึ่งจะแสดงเวลาเป็นตัวเลข ส่วนอีกแบบหนึ่งใช้เข็มสั้นและเข็มยาวเป็นตัวบอกเวลา เรียกว่าแบบแอนะล็อก คอมพิวเตอร์นั้นมีสองชนิด คือชนิดแอนะล็อกและชนิดดิจิทัล แต่คอมพิวเตอร์ที่เรารู้จักกันนั้นจะเก็บเฉพาะข้อมูลที่เป็นดิจิทัล "เสียง" เป็นข้อมูลที่มีลักษณะเป็นแอนะล็อก เมื่อจะนำเข้าไปเก็บในคอมพิวเตอร์ จะต้องถูกนำไปเปลี่ยนเป็นดิจิทัลก่อน โดยให้ผ่านอุปกรณ์ชนิดหนึ่งเรียกว่า "โมเด็ม" ดู digital เปรียบเทียบ
analog ความหมาย : การเปรียบเทียบ, เชิงอุปมาน บอกเล่า : การแสดงจำนวนแทนข้อมูลในลักษณะต่อเนื่อง เช่นการวัดความเร็วรถยนต์จากการหมุนของล้อ
digitalเชิงตัวเลข <คำแปล>ดิจิทัล <คำแปล>เป็นลักษณะการเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีวิธีการเก็บได้เพียงสองสถานะ เช่น สถานะเปิดหรือปิด บวกหรือลบ เป็นต้น (คอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันจะเป็นคอมพิวเตอร์ดิจิทัลเสียร้อยละ 99 ฉะนั้น ถ้าข้อมูลเป็นแอนะล็อก (analog) ก็จะต้องเปลี่ยน เป็นดิจิทัลก่อน จึงจะส่งเข้าไปประมวลผลในคอมพิวเตอร์ได้ ) ในการทำงาน ระบบดิจิทัลจะให้ค่าที่เป็นตัวเลข ซึ่งย่อมแม่นยำกว่าระบบแอนะล็อกดู analog เปรียบเทียบ Bluetooth คิดค้นโดยบริษัท Ericson เป็นเทคโนโลยีการใช้คลื่นวิทยุที่ ความถี่2.4 GHz แทนสายเคเบิ้ลในการเชื่อมต่อระบบเครื่อข่าย มี 2 แขนงคือ class1 มีระยะทำการ 300 ฟุต และ class 3 มีระยะทำการ 33 ฟุต และทั้ง 2 แขนงมีความเร็วในการรับส่งข้อมูล 1Mbps เท่านั้นและในอนาคต Bluetooth กำลังจะมีความสามารถในการรับส่งข้อมูล ได้เร็วขึ้นในระดับ 2-12 Mbps OA โอเอ <คำอ่าน>ย่อมาจาก office automation แปลว่า การอัตโนมัติสำนักงาน, สำนักงานอัตโนมัติ หมายถึง การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ภายในสำนักงาน เพื่อให้ดำเนินการไปโดยอัตโนมัติ หลีกเลี่ยงการปฏิบัติด้วยมือให้มากที่สุด เป็นต้นว่า การทำจดหมายเวียน (ข้อความในจดหมายเหมือน ๆ กัน แต่ส่งถึงชื่อคนหลายคน) ในกรณีนี้ หากใช้คอมพิวเตอร์ทำ ก็จะประหยัดเวลาได้มาก
เพราะสามารถสั่งทีเดียวได้เลย ส่วนในความหมายของคำแปลที่ว่า "สำนักงานอัตโนมัติ" นั้น อธิบายง่าย ๆ ได้ว่า หมายถึง สำนักงานที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง ( ในภาษาอังกฤษ บางทีใช้ automated office) modemโมเด็ม <คำอ่าน>ย่อมาจากคำ modulator - demodulator หมายถึง อุปกรณ์ที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อการสื่อสารติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ในระยะไกลโดยผ่านทางสายโทรศัพท์ เป็นตัวกล้ำและแยกสัญญาณแอนะล็อก (analog) และดิจิทัล (digital) ความเร็วในการทำงานของโมเด็มมีตั้งแต่ 1,200, 2,400, 9,600 และ 14,400 การจะใช้โมเด็มนั้น ต้องใช้ซอฟต์แวร์ร่วมด้วย การรับข้อมูลจากระบบเครือข่ายก็ต้องมีโมเด็ม โมเด็มนั้นอาจจะทำติดมาอยู่ภายในตัวเครื่อง หรือนำมาติดเพิ่มภายหลังก็ได้ video RAMแรมภาพใช้ตัวย่อว่า VRAM (อ่านว่า วีแรม) หมายถึง ส่วนหนึ่งของแรม (RAM) ที่ใช้เก็บภาพต่าง ๆ ที่คอมพิวเตอร์สร้าง แสดงผลออกบนจอภาพได้มีความหมายเหมือน video memory ดู RAM ประกอบ videoconferenceหมายถึง การประชุมหรือการสัมมนาผ่านทางเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ร่วมประชุมไม่จำเป็นต้องอยู่ในที่เดียวกัน แต่คุยกันได้ มองเห็นกันได้โดยผ่านทางจอภาพของคอมพิวเตอร์ ส่วนหนึ่งของจอภาพ อาจแบ่งไว้เป็นที่สำหรับเขียนข้อความหรือภาพ หรือแสดงข้อมูลจากโปรแกรมที่เตรียมไว้ ลักษณะการทำงานเป็นระบบเครือข่าย (network)มีความหมายเหมือน hangค้างหยุดชะงักหมายถึง การหยุดทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์โดยไม่มีคำสั่งให้หยุด อาจเกิด จากการใช้คำสั่งผิดพลาด หรือความบกพร่องในตัวเครื่อง ไม่ว่าจะกดแป้นใดหรือเขย่าเครื่อง ก็จะไม่บังเกิดผลแต่อย่างใด ผู้ใช้ไม่มีทางเลือกอื่นใดนอกจากจะเริ่มต้นใหม่หมด (boot) มีความหมายเหมือน hang up หรือ hunghang upหมายถึง การหยุดทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์โดยไม่มีคำสั่งให้หยุด อาจเกิด จากการใช้คำสั่งผิดพลาด หรือความบกพร่องในตัวเครื่อง ไม่ว่าจะกดแป้นใดหรือเขย่าเครื่อง ก็จะไม่บังเกิดผลแต่อย่างใด ผู้ใช้ไม่มีทางเลือกอื่นใดนอกจากจะเริ่มต้นใหม่หมด (boot) proxy serverตัวบริการแทนหมายถึง คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลในอินเทอร์เน็ต หากสถานีปลายทางเครื่องใดต้องการข้อมูล ก็จะสามารถเรียกได้จากตัวบริการแทนนี้ จะทำให้เข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่าเรียกหาเอง updateปรับให้เป็นปัจจุบันหมายถึง การปรับปรุงแฟ้มข้อมูลในลักษณะต่าง ๆ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เหมาะสมที่จะนำมาใช้ในการทำงาน อาจเป็นการเพิ่ม ลด หรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลก็ได้ พูดง่าย ๆ ก็คือ ปรับให้เป็นปัจจุบันให้มากที่สุด เพื่อไม่ให้ล้าสมัย upgrade ยกระดับคอมพิวเตอร์แต่ล่ละรุ่น เมื่อใช้ไปสัก 3-4 ปี ก็มักจะล้าสมัย เพราะซอฟต์แวร์ใหม่ ๆ ที่ออกมาขายในท้องตลาด มักจะบังคับให้เราต้องใช้กับเครื่องรุ่นใหม่ด้วย เช่น ต้องใช้กับคอมพิวเตอร์ที่ใช้ชิป 80486 ต้องมีแรม 8 เมกะไบต์ มีฮาร์ดดิสก์ที่จุอย่าน้อย 80 เมกะไบต์ ฯลฯ นอกจากนั้น เครื่องรุ่นใหม่อาจมีคุณภาพดีกว่า เช่น ทำงานเร็วขึ้นมีจอภาพเป็นสี ฯ ถ้าไม่ต้องการจะซื้อใหม่ เราอาจนำเครื่องเก่าไปปรับปรุง โดยการ "ยกระดับ" เพื่อให้มีคุณภาพดีขึ้น จนใช้กับโปรแกรมใหม่ ฯ ได้ เช่น เพิ่มแรมจาก 4 เมกะไบต์ เป็น 8 เมกะไบต์ เปลี่ยนจากชิป 80386 เป็น 80486 เปลี่ยนจอขาวดำเป็นจอสีเป็นต้น การทำเช่นนี้ถือเป็นการ "ยกระดับ" ทั้งสิ้น server server เครื่องบริการตัวบริการหมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหลักในระบบเครือข่าย (network) หนึ่ง ๆ ทำหน้าที่เป็นตัวคุมคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ที่มาเชื่อมต่อในเครือข่ายเดียวกัน คอมพิวเตอร์ เครื่องนี้มีหน้าที่จัดการดูแลว่า คอมพิวเตอร์เครื่องใดขอใช้อุปกรณ์อะไร โปรแกรมอะไร แฟ้มข้อมูลใด เพื่อจะได้จัดการส่งต่อไปให้ ในขณะเดียวกัน ก็จะเป็นที่เก็บข้อมูลและโปรแกรมที่คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะมาเรียกไปใช้ได้ client ลูกค้า (เครื่อง)ผู้รับบริการ1. ใช้ในเรื่องของข่ายงานบริเวณเฉพาะที่ (LAN) หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายที่สามารถเรียกข้อมูลข่าวสารหรือโปรแกรมจากเครื่องบริการแฟ้ม ( file server ) มาใช้ได้ หรืออาจหมายถึงเครื่องที่ทำงานอย่างอิสระ โดยใช้โปรแกรมที่มีอยู่ในเครื่องนั้นเองก็ได้ ดู file server ประกอบ2. หมายถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้ข้อมูลร่วมกับเครื่องอื่นได้ โดยใช้ระบบ DDE หรือ dynamic data exchange ดู dynamic data exchange ประกอบclient applicationโปรแกรมเฉพาะเครื่อง1. ในเรื่องของข่ายงานบริเวณเฉพาะที่ (LAN) คำนี้หมายถึง โปรแกรมที่เก็บอยู่ KHz ย่อมาจาก Kilohertz มีค่าเท่ากับ 1,000 เฮิร์ทซ์ เป็นหน่วยวัดจำนวนรอบต่อวินาที 1 กิโลเฮิร์ทซ์ จึงเท่ากับหนึ่งพันรอบต่อวินาที ใช้กับสัญญาณนาฬิกา ตัววัดความเร็วในการทำงานของคอมพิว เตอร์ ์
kiIobyteใช้ตัวย่อว่า K หรือ KB มีค่าเท่ากับ 1,024 ไบต์ (210 ) บางทีก็ใช้ตัวย่อ ว่า KB ใช้เป็นหน่วยวัดความจุของอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูล เช่น หน่วยความจำ จานบันทึก ฯ 1 ไบต์จะเก็บได้ 1 ตัวอักขระ (หรือช่องว่าง) ถ้าพูดว่าจานบันทึกนี้มีความจุ 720 เคไบต์ ก็แปลว่า เก็บข้อมูลได้ไม่เกิน (720x1024) 737,280 ตัวอักขระ หรือถ้าบอกว่าหน่วยความจำขนาด 64 เคไบต์ ก็แปลว่า มีความจุ (64x1024) 65,536 ตัวอักขระ ITไอทีย่อมาจาก information technology แปลว่า เทคโนโลยีสารสนเทศ หมายถึงเทคโนโลยีในการรวบรวมข้อมูล การจัดเก็บอย่างมีระบบ การเรียกหาข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว การประมวลผล การวิเคราะห์ผลที่ได้จากการประมวลนั้น รวมไปถึงการเน้นในเรื่องการแสดงผล และประชาสัมพันธ์สารสนเทศนั้นอย่างมีประสิทธิภาพ ในรูปแบบที่เหมาะสมกับผู้ที่จะนำไปใช้ต่อไป ตลอดไปจนถึงการสื่อสารข้อมูลนั้นไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ด้วย ว่ากันว่า IT กำลังจะก้าวเข้ามาแทนวิชา MIS (management information system) เพราะมีขอบเขตกว้างขวางกว่ามาก สรุปสั้น ๆ ได้ว่า เป็นเหมือนการนำวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ (computer science) รวมกับนิเทศศาสตร์ (mass communications) ISDNไอเอสดีเอ็น <คำอ่าน>ย่อมาจากคำว่า integrated services digital network ( แปลว่า โครงข่ายบริการสื่อสารร่วมระบบดิจิทัล) สายโทรศัพท์ ISDN ก็คือสายที่สามารถใช้ส่งข้อมูล ส่งคลื่นโทรทัศน์ และส่งคลื่นเสียง ได้ในสายเดียวกัน (ถ้าใช้สายชนิดนี้ คอมพิวเตอร์ไม่จำเป็นต้องใช้โมเด็ม multimedia สื่อหลายแบบหมายถึง การใช้สื่อหลาย ๆ ประเภทร่วมกัน โดยเฉพาะหมายถึงสื่อที่จะช่วยในการเรียนรู้ เป็นต้นว่า คำอธิบายที่มีลักษณะเป็นข้อความ แล้วมีภาพ และเสียงประกอบ เชื่อว่าจะช่วยทำให้ประสิทธิภาพในการเรียนรู้เพิ่มขึ้น multiplex หลายทางหมายถึง การถ่ายทอดสัญญาณ การส่งข่าวสารหลาย ๆ ทาง โดยเฉพาะข่าว เช่น ทางโสต และทางทัศน์ ลงในช่องเดียวกันเพื่อส่งออกไปทางเดียว จาก : อ.กิติมา - - kitima@srp.ac.th - 27/05/2002 20:05
วิวัฒนาการ

ระบบอนาลอกและระบบดิจิตอล

2.7.1 วิวัฒนาการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เราอาจแบ่งยุคของวิวัฒนาการอิเล็กทรอนิกส์ ตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบันออกเป็น 4 ยุค ดังนี้ ยุคที่ 1 ยุคหลอดสุญญากาศ (1920 - 1950) อิเล็กทรอนิกส์ในยุคนี้เริ่มมีบทบาททางด้านวิทยุโทรคมนาคมก่อน จากนั้นจึงขยายขอบเขตไปสู่การใช้งานด้านอื่น ๆ ตอนปลาย ๆ ยุคเริ่มมีการประยุกต์ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 2 ยุคทรานซิสเตอร์ (1950 - 1980) ระบบคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ประเภทพกพาได้ (Portable) เป็นแรงผลักดันให้อิเล็กทรอนิกส์ยุคทรานซิสเตอร์ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว การปรับปรุงด้านคุณภาพพร้อม ๆ กับการลดขนาดของอุปกรณ์เป็นจุดเด่นของยุคนี้ ยุคที่ 3 ยุคไอซี (1970 - 1980) เทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งซิลิคอน) ทำให้เกิดเทคโนโลยีแนวใหม่ ซึ่งทำให้สามารถผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ราคาถูกแต่มีคุณภาพสูง ยุคที่ 4 ยุควีแอลเอสไอ (ตั้งแต่ 1980 เป็นต้นมา) เป็นการผลักดันเทคโนโลยีไอซีต่อไปอีกขั้นหนึ่ง จุดเด่นคือ การเพิ่มขีดความสามารถของอุปกรณ์ปัจจุบันนี้เราอยู่ในยุคที่ 4 ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบววีแอลเอสไอ ซึ่งเรารู้จักดีได้แก่ ไมโครโพรเซสเซอร์ และส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบดิจิตอล แนวโน้มในขณะนี้คือ จะมีการใช้วีแอล- เอสไอมากขึ้น และการใช้ชิ้นส่วนเอกเทศ (Discrete Components) น้อยลง2.7.2 สัญญาณอนาลอกกับสัญญาดิจิตอล การทำงานของวงจรอิเล็กนิกส์จะเกี่ยวข้องกับสัญญาณที่เป็นพื้นฐาน 2 ชนิดคือ สัญญาณอนาลอก กับสัญญาณดิจิตอล 1. สัญญาณอนาลอก (analog signals) คำว่า อนาลอก (analog) มาจากคำว่า อนาโลกัส (analogus) หมายถึงปริมาณใด ๆ ที่แสดงค่าการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องจากค่าต่ำสุดจนถึงค่าอนันต์ จากรูป (a) เป็นวงจรไฟฟ้าเบื้องต้นที่ประกอบด้วย หลอดไฟฟ้า และตัวต้านทานปรับค่าได้ (VR) ต่อเป็นแบบอันดับกับแหล่งจ่ายไฟตรง เมื่อมีการปรับค่าความต้านทานจะทำให้มีกระแสไหล ในวงจรเปลี่ยนไป ทำให้ความเข้มของแสงที่หลอดไฟฟ้าเปลี่ยนไปด้วย เมื่อเขียนแทนความเข้มของแสงด้วยสัญญาณจะได้ตามรูปที่ (b) โดยให้แกนในแนวนอนแทนเวลา ส่วนแกนในแนวตั้งแทนความเข้มของแสงที่เกิดจากความสว่างของหลอดไฟฟ้า สัญญาณอนาลอก นำไปใช้แทนปริมาณต่าง ๆ เช่น เสียง ความเร็ว ความยาว น้ำหนัก อุณหภูมิ ระยะทาง แรงดัน และความเข้มของแสง เป็นต้น สัญญาณอนาลอกที่ได้จากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ตรวจสอบการทำงาน หรือใช้ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยใช้แทนปริมาณของแรงดันไฟฟ้า หรือกระแสไฟฟ้า ในวงจรต่าง ๆ

2. สัญญาณดิจิตอล (digital signals) เป็นสัญญาณที่ใช้แทนระดับของแรงดันไฟฟ้า 2 ระดับ เช่น 0 โวลต์ กับ +5 โวลต์ โดยกำหนดให้ระดับแรงดัน +5 โวลต์ เป็นสถานะ 1 หรือลอจิก 1 และ 0 โวลต์ เป็นสถานะ 0 หรือลอจิก 0 ตามรูป (a)

ตัวอย่างการแทนความสว่างของหลอดไฟฟ้าด้วยสัญญาณดิจิตอลตามรูป (b) เป็นวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น เมื่อกดสวิตซ์ต่อวงจร จะทำให้เข็มของแอมมิเตอร์ค่อย ๆ เคลื่อนที่ไปทางขวา หลอดไฟจะสว่างขึ้น แทนด้วยสถานะ 1 เมื่อปิดสวิตซ์ หลอดไฟดับ แทนด้วยสถานะ 0 สัญญาณอนาลอกใช้แทนปริมาณที่เป็นสัดส่วนอย่างต่อเนื่อง ส่วนสัญญาณดิจิตอลใช้แทนสัญญาณที่มีเพียง 2 อย่าง หรือ 2 สถานะ เช่น จริง เท็จ, ใช่ ไม่ใช่, เปิด ปิด, 1 กับ 0 การนำสถานะทางดิจิตอลไปใช้แทนข้อมูลข่าวสารจะไม่ใช้แสดงเพียงตัวเดียว เพราะแทนข่าวสารได้จำกัด จึงจัดเป็นกลุ่ม ๆ เพื่อให้แทนข่าวสารได้มากขึ้น
สัญญาณดิจิตอลที่นำไปใช้งานมี 2 ระบบคือ ระบบลอจิกบวก (positive logic system) และระบบลอจิกลบ (negative logic system) ระบบลอจิกบวก คือระบบลอจิกที่สัญญาณลอจิก 1 หรือ สูง (high : H) มีศักย์ของแรงดันไฟฟ้าเป็นบวกสูงกว่าสัญญาณลอจิก 0 หรือต่ำ (Low : L)


ตัวอย่างการสถานะของลอจิก
ลอจิก "1"
ลอจิก "0"
ระบบลอจิก
+5-500-5+12
00+5-5-12+5
บวกลบลบบวกบวกบวก
ข้อดีและข้อเสียของระบบอนาลอกและดิจิตอล

การพัฒนาเทคโนโลยีของไอซี ทำให้มีการพัฒนาทางด้านดิจิตอล และนำมาใช้ในเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ มากขึ้น อุปกรณ์ดิจิตอล

มีข้อดีหลายประการดังต่อไปนี้

1. การแสดงผลทำให้เข้าใจได้ง่าย ตัวอย่างเช่น การแสดงผลของแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวเลขจากเครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า การควบคุมทำได้ง่าย ตามเป็นระบบควบคุมอุณหภูมิของเตาเผาที่มีระบบดิจิตอลเข้ามาเกี่ยวข้อง การทำงานของระบบ มีตัวตรวจอุณหภูมิที่เปลี่ยนอุณหภูมิเป็นระดับแรงดันที่เป็นสัญญาณอนาลอก สัญญาณจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณดิจิตอล ด้วยวงจรเปลี่ยนสัญญาณอนาลอกเป็นดิจิตอล แล้วป้อนเข้าสู่ส่วนประมวลผล (Central Processing Unit : CPU) ซี พี ยู จะทำงานตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้ ถ้ามีอุณหภูมิสูงหรือต่ำกว่าที่กำหนด จะส่งสัญญาณออกที่เอาท์พุต เพื่อควบคุมการปิดเปิดเชื้อเพลิงในเตาเผา การเปลี่ยนสัญญาณดิจิตอลให้กลับมาเป็นสัญญาณอนาลอกใช้ วงจร D/A คอนเวอร์เตอร์ (Digital to Analog Converter) สัญญาณอนาลอกจะไปควบคุมการปิดเปิด การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงในเตาเผา เพื่อให้ได้อุณหภูมิตามที่ตั้งไว้ การเปลี่ยนอุณหภูมิสามารถปรับได้ โดยการเปลี่ยนค่าที่เก็บไว้ใน ซี พี ยู

2. สัญญาณดิจิตอล (digital signals) เป็นสัญญาณที่ใช้แทนระดับของแรงดันไฟฟ้า 2 ระดับ เช่น 0 โวลต์ กับ +5 โวลต์ โดยกำหนดให้ระดับแรงดัน +5 โวลต์ เป็นสถานะ 1 หรือลอจิก 1 และ 0 โวลต์ เป็นสถานะ 0 หรือลอจิก 0 ตามรูป (a)

3. ความเที่ยงตรง วงจรอนาลอก ทำให้มีความเที่ยงตรงสูงได้ยาก เพราะปะรกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่มีค่าผิดพลาด และมีความไวต่อสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น จึงทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ มีคุณสมบัติเปลี่ยนไป เหมือนกับว่าปัญหาที่เกิดขึ้นในวงจรอนาลอก เป็นเพราะแรงดันไฟฟ้า ส่วนอุปกรณ์ในวงจรดิจิตอลก็มีปัญหาเช่นเดียวกัน แต่วงจรสามารถควบคุมการทำงานได้ ถึงแม้ว่าสัญญาณจะผิดเพี้ยนไปบ้าง ก็ไม่มีผลต่อการทำงานของวงจรเพราะสภาวะ 1 กับ 0 กำหนดจากระดับแรงดัน

4. ผลกระทบต่อการส่งในระยะไกล เมื่อมีการส่งสัญญาณออกไปในระยะไกล ๆ ตามสายส่งหรือเป็นคลื่นวิทยุ จะมีการรบกวนเกิดขึ้นได้ง่าย เรียกว่า นอยส์ (noise) ตัวอย่างเช่น การส่งสัญญาณไปยัง ดาวเทียมจะมีการรบกวนเนื่องจากการแผ่รังสี จากฟ้าแลบ หรือจุดดับบนดวงอาทิตย์ทำให้สัญญาณผิดเพี้ยนได้ง่าย ถ้าเป็นวงจรอนาลอก ความเชื่อถือได้ ขึ้นกับแรงดันที่ปลายทางว่าเบี่ยงเบนไปจากต้นทางมามากน้อยแค่ไหน เป็นปัญหาที่เกี่ยวกับความต่างศักย์ ถ้าส่งเป็นสัญญาณดิจิตอลจะไม่มีปัญหานี้ เพราะสัญญาณอาจผิดไปจากต้นทางได้บ้างแต่ยังคงสภาวะ 1 หรือ 0
5. ความเชื่อมั่น สัญญาณดิจิตอลมีค่าความผิดพลาดน้อยกว่าสัญญาณอนาลอก ทำให้วงจรที่ทำงานด้วยสัญญาณดิจิตอล มีความเชื่อถือได้มากกว่า เมื่อใช้แทนปริมาณต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น การบวกสัญญาณ ถ้าทำงานในลักษณะอนาลอก
. สัญญาณดิจิตอล (digital signals) เป็นสัญญาณที่ใช้แทนระดับของแรงดันไฟฟ้า 2 ระดับ เช่น 0 โวลต์ กับ +5 โวลต์ โดยกำหนดให้ระดับแรงดัน +5 โวลต์ เป็นสถานะ 1 หรือลอจิก 1 และ 0 โวลต์ เป็นสถานะ 0 หรือลอจิก 0 ตามรูป (a)

ตัวอย่างการแทนความสว่างของหลอดไฟฟ้าด้วยสัญญาณดิจิตอลตามรูป (b) เป็นวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น เมื่อกดสวิตซ์ต่อวงจร จะทำให้เข็มของแอมมิเตอร์ค่อย ๆ เคลื่อนที่ไปทางขวา หลอดไฟจะสว่างขึ้น แทนด้วยสถานะ 1 เมื่อปิดสวิตซ์ หลอดไฟดับ แทนด้วยสถานะ 0 สัญญาณอนาลอกใช้แทนปริมาณที่เป็นสัดส่วนอย่างต่อเนื่อง

ส่วนสัญญาณดิจิตอลใช้แทนสัญญาณที่มีเพียง 2 อย่าง หรือ 2 สถานะ

เช่น จริง เท็จ, ใช่ ไม่ใช่, เปิด ปิด, 1 กับ 0 การนำสถานะทางดิจิตอลไปใช้แทนข้อมูลข่าวสารจะไม่ใช้แสดงเพียงตัวเดียว เพราะแทนข่าวสารได้จำกัด จึงจัดเป็นกลุ่ม ๆ เพื่อให้แทนข่าวสารได้มากขึ้น
สัญญาณดิจิตอลที่นำไปใช้งานมี 2 ระบบคือ

1.ระบบลอจิกบวก (positive logic system)

2.ระบบลอจิกลบ (negative logic system)

ระบบลอจิกบวก คือระบบลอจิกที่สัญญาณลอจิก 1 หรือ สูง (high : H) มีศักย์ของแรงดันไฟฟ้าเป็นบวกสูงกว่าสัญญาณลอจิก 0 หรือต่ำ (Low : L)
ตัวอย่างการสถานะของลอจิก
ลอจิก "1"
ลอจิก "0"
ระบบลอจิก
+5-500-5+12
00+5-5-12+5
บวกลบลบบวกบวกบวก
หลักการของระบบดิจิตอล
ลักษณะของสัญญาณดิติอล สัญญาณดิจิตอลมีลักษณะพิเศษที่แตกต่างจากสัญญาณอนาล็อกเป็นอย่างมาก กล่าวคือ สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง แต่มีลักษณะเป็นชิ้น ๆ หรือเป็นท่อน ๆ ซึ่งเรามีศัพท์เรียกลักษณะดังกล่าวว่า ดิสครีต (Discrete) และสัญญาณจะมีค่าได้เฉพาะค่าที่กำหนด ไว้ตายตัวเท่านั้น เช่น ในระบบดิจิตอลที่ใช้กันทั่วไปนั้นใช้สัญญาณระบบเลขฐานสอง (Binary) ซึ่งมีค่าเพียงสองระดับเท่านั้น จากรูป แสดงลักษณะของสัญญาณดิจิตอล ในกรณีนี้สัญญาณสามารถมีค่าที่กำหนดไว้สองระดับคือ 0 กับ 5 โวลต์ ตามรูปนี้สัญญาณมีค่า 5 โวลต์ ในช่วงเวลาระหว่า t = 1 ถึง 2 กับในช่วงเวลาระหว่าง t = 3 ถึง 4 นอกจากช่วงเวลาทั้งสองดังกล่าวสัญญาณมีค่า 0 โวลต์

หลักการทำงาน
กระบวนการพื้นฐานที่ใช้ในระบบดิจิตอล กระบวนการที่ใช้ระบบดิจิตอลนั้น เป็นกระบวนการที่ง่ายกว่าที่ใช้ในระบบแอนะล็อกมาก เพราะประกอบด้วยกระบวนการพื้นฐานง่าย ๆ เพียงไม่กี่อย่างนำมาใช้ผสมผสานกันให้เป็นไปตามวัตถุประสงค์ได้

กระบวนการพื้นฐานทางดิจิตอล
1. ปฏิบัติการตรรกะ (Logic Operation)

2. การเก็บความจำ (Memory Storage)

3. การนับ (Counting)
รายละเอียดของกระบวนการพื้นฐานต่าง ๆ เหล่านี้จะได้กล่าวถึงในบทอื่น เราสามารถนำกระบวนการพื้นฐานเหล่านี้มาใช้ร่วมกัน ทำให้เกิดกระบวนการที่มีความซับซ้อนสูงขึ้น เช่น
การบวกเลขฐานสอง (Binary Addition)การถอดรหัสและการแจกจ่ายสัญญาณ (Decoding and Demultiplexing)การเลือกรับข้อมูลและการรวมสัญญาณ (Data Selection and Multiplexing)การแปลงสัญญาณอนาลอกเป็นดิจิตอล (Analog to Digital Conversion)การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาลอกเ (Digital to Analog Conversion)
ประเภทของวงจรดิจิตอล ระบบดิจิตอล อาจแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ ๆ

ได้ดังนี้ 1. ระบบดิจิตอลแบบคอมบิเนชัน (Combinational Digital System) เป็นระบบที่สถานะของเอาท์พุตขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ หรือคอมบิเนชัน (Combination) ของสถานะอินพุต ลำดับเหตุการณ์ในอดีตของอินพุต และเอาท์พุตไม่มีผลต่อการทำงานของวงจร วงจรในระบบนี้ได้แก่ วงจรตรรกะ (Logic Gates) แบบต่าง ๆ และวงจรที่พัฒนามาจากวงจรตรรกะ

2. ระบบดิจิตอลแบบซีเควนเชียล (Sequental Digital System)เป็นระบบที่สถานะของเอาท์พุดขึ้นอยู่กับสถานะปัจจุบัน และสถานะก่อนหน้านั้นของทั้ง อินพุตและเอาท์พุด ลำดับเหตุการณ์ในอดีตมีผลโดยตรงต่อสถานะของเอาท์พุต และเวลาเป็นตัวแปรตัวหนึ่งที่ควบคุมสถานะของเอาท์พุต วงจรในระบบนี้ได้แก่ วงจรฟลิปฟลอป (Flip Flop) แบบต่าง ๆ และวงจรที่พัฒนามาจากวงจรฟลิปฟลอบ

3. ระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรม (Program-Controlled Digital System) เป็นระบบที่นำวงจรแบบคอมบิเนชันและแบบซีเควนเชียลมาทำงานร่วมกัน โดยเพิ่มหน่วยความจำ (Memory) ที่มีขนาดใหญ่พอเข้าไป สำหรับจดจำคำสั่งต่าง ๆ ที่จะสั่งงานให้ระบบทำงานตามลำดับ และจดจำสถานะอินพุตเอาท์พุตก่อนหน้า คำสั่งทีเรียงลำดับไว้นี้เรียกว่า โปรแกรม (Program) ระบบนี้จึงเป็นระบบที่ทำงานภายใต้การควบคุมของโปรแกรม ซึ่งมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ซอฟต์แวร์ (Software) สิ่งที่ตรงกันข้ามกับซอฟต์แวร์คือ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซึ่งได้แก่ ชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่นำมาประกอบกันเป็นตัวเครื่องของระบบ ระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรม จึงเป็นระบบที่มีทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ในขณะที่ระบบดิจิตอลอีกสอบแบบที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้มีแต่ฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียว ตัวอย่างของระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรมได้แก่ ระบบที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor -Based System)2.8.4 อุปกรณ์และวงจรที่ใช้ในระบบดิจิตอล อุปกรณ์และวงจรที่ใช้ในระบบดิจิตอลอาจแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ได้ดังนี้1. วงจรตรรกะ (Logic Gates)2. ฟลิปฟลอป (Flip Flop) และอุปกรณ์ความจำ (Memory)3. วงจรสำเร็จรูป MSI และ LSI

คุณสมบัติของ Digital to Analog Converter

รูปที่ 1: ระบบการแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอะนาล็อก

รูปที่ 1 แสดงถึงส่วนประกอบหลักของระบบ DAC โดยทั่วไป ไมโครคอมพิวเตอร์จะมีเอาต์พุตเป็นค่าไบนารี วงจรแลทช์รับค่าไบนารีเข้ามาเพื่อส่งไปยัง DAC ในวงจรจะใช้แหล่งกำเนิดแรงดันหรือ กระแสคงที่เพื่ออ้างอิงในการแปลงข้อมูล ไบนารีเป็นระดับกระแส ต่อมาจะมีวงจรแปลง จากกระแสเป็นระดับแรงดัน (current-to-voltage converter) ซึ่ง ปกติจะใช้ออปแอมป์ ท้ายสุด สัญญาณอะนาล็อกที่ได้จะผ่าน วงจร low-pass filter เพื่อกำจัดสัญญาณความถี่สูงที่ แฝงอยู่ในสัญญาณที่ถูกสร้างขึ้นมา

รูปที่ 3: คลื่นไซน์ที่สร้างจาก DAC

ถ้าเพิ่มจำนวนบิต ความละเอียดของ DAC จะเพิ่มขึ้น เช่น เมื่อ ใช้ DAC 12 บิต และ VFS = 5.0 V ความละเอียดคือ 5.0 V / 4096 = 1.22 mV ซึ่งจะ ละเอียดกว่า DAC 8 บิตถึง 16 เท่า

ความถูกต้องของ DAC ขึ้นอยู่กับหลายส่วน
1 . Quantization error DAC บิต VFS = 5.0 V เอาต์พุตจะมีความละเอียด 19.53 mV ถ้าต้องการเอาต์พุต 4.00 V DAC จะให้เอาต์พุตได้ใกล้เคียง ที่สุดคือ 4.04 V (19.53 mV x 205) ผิดพลาด 4 mV โดยทั่วไปค่าผิด พลาดจะเท่ากับ +/- 0.5 LSB (least significant bit) ตัวอย่างเช่น DAC 8 บิต ความผิดพลาดจะเป็น 1 ใน 512 หรือ +/- 0.195 %

2 . Offset and gain errors เมื่ออินพุตไบนารีเท่ากับ 0 แต่เอาต์พุตของ DAC ไม่เป็น 0 เรียก ว่า offset error และอาจเกิดร่วมกับ gain error ความผิดพลาดเหล่า นี้จะทำให้ tranfer curve ในรูปที่ 2 โค้งขึ้น หรือลง ขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลย์ภายใน DAC อย่างไรก็ ตาม offset error และ gain error จะแก้ได้โดยใช้ความต้าน ทานปรับค่าได้ต่อไว้ภายนอก

3 . Nonlinearity คือค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดของ transfer curve เทียบกับเส้นตรงจากจุดศูนย์และจุดสูงสุด ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความผิดพลาดของส่วนประกอบภาย ใน DAC ใน data sheet ของ DAC จะระบุเป็นเปอร์เซ็นต์เทียบกับค่าสูงสุด หรือ ระบุเป็นเศษส่วนของ LSB (โดยทั่วไปคือ +/- 0.5 LSB)

4 . Settling time คือช่วงเวลานับแต่ให้อินพุตจนกระทั่ง DAC ให้ เอาต์พุต วัดเมื่อเอาต์พุตที่ได้ผิดพลาดจากค่าจริง น้อยกว่า 0.5 LSB ค่าเวลานี้อาจน้อยกว่า 100 ns สำหรับ DAC ความ เร็วสูง และอาจมากกว่า 100 us สำหรับ DAC ราคาถูก

วงจร Digital to Analog Converter
Summed Source DAC

รูปที่ 4: Summed Source DAC

เป็นวงจรอย่างง่ายในการแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอะนาล็อก จาก รูปที่ 4 จะเห็นว่าเป็นวง จร Summing Amp มีความต้านทานค่า 2R, 4R และ 8R เพื่อทำให้ กระแสที่ผ่านความต้านทานแต่ละตัวมีค่า ลดลงเป็น 2 เท่า ความต้านทานตัวล่างสุด (2R) จะ เป็น MSB ส่วนตัวบนสุดจะเป็น LSB

ข้อเสียของการใช้วงจรลักษณะนี้ ในทางปฏิบัติ ค่าความต้านทานที่ต่างกันเป็น 2 เท่า คือ 2R, 4R, 8R, … จะ ไม่สามารถหาได้ง่าย จึงมีการปรับปรุงเป็น วงจร R-2R

Switched Voltage R-2R DAC

รูปที่ 5 เป็น DAC 3 บิต ใช้ออปแอมป์และความต้านทาน เพียง 2 ค่าคือ R และ 2R สังเกตว่าอินพุตดิจิตอลจะมาจากสวิตช์ทั้ง 3 ซึ่ง อาจต่อกับกราวด์ (ลอจิก 0) หรือต่อกับ VREF (ลอจิก 1) ตัวอย่าง นี้อินพุตเป็น 001
พิจารณากระแส I เมื่อผ่านจุด A จะถูกแบ่งเป็นสองส่วน เท่าๆ กัน เหลือ I/2 เมื่อผ่านจุด B และ C จะถูกแบ่งอีกครั้ง เหลือ I/4 และ I/8 ตามลำดับ ดังนั้นกระแสที่ป้อนให้กับออปแอมป์จะ เหลือ I/8 เมื่อพิจารณาที่สวิตช์ตัวอื่นๆ ก็จะมีลักษณะคล้ายกัน ดังนั้นกระแสที่ผ่านออปแอมป์เมื่อปิดสวิตช์อื่นนับจากซ้าย มาขวา จะมีขนาด I/8, I/4 และ I/2 ตามลำดับ สวิตช์ซ้ายสุด จะเป็น LSB ส่วนขวาสุดจะเป็น MSB

วงจรนี้เปลี่ยนจากการใช้แรงดันอ้างอิง (VREF) มาเป็นกระแสอ้างอิง (IR) กระแสที่ ผ่านสวิตช์แต่ละตัวจากขวามาซ้ายจะเป็น IR/2, IR/4 และ IR/8 ตามลำดับ วงจร ลักษณะนี้จะมีความเร็วสูงกว่าวงจร Switched Voltage เนื่องจาก คาปาซิแตนซ์ที่รอยต่อ (junction capacitance) ของความต้าน ทานแต่ละตัวจะไม่ถูกชาร์จและดิสชาร์จเหมือนวง จร Switched Voltage
Switched Pole DAC