Dijital (Sayısal) ve Analog Elektronik Nedir? Farkları Nelerdir? Karşılaştırılması Nasıldır?

Elektronik sistemler analog ve dijital (sayısal) olmak üzere iki çeşittir.

Türkçe karşılığı "Sayısal" olan "Dijital" kelimesi, Latince digitus = parmak sözcüğünden türetilmiştir. Parmakla sayılabilir anlamında kullanılan digital teriminin okunuşudur.

Analog terimi ise Yunanca “benzer” sözcüğünden gelen, örneksel benzetim anlamında kullanılan ifadedir.

Analog sistemlerde elektrik sinyalleri sürekli olarak değişir ve belli sınırlar içinde her değeri alabilirler. Gerçek dünya analog değişkenlere sahiptir. Sıcaklık, ışık şiddeti, basınç, koku, tad, yumuşak, sert gibi kavramlar nerdeyse sonsuz sayıda ara değerler gösterebilirler. Örneğin hava sıcaklığı 20 dereceden 21 dereceye birden yükselmez ara değerler alarak bir zaman aralığında yükselir. Dijital sistemlerde ise işlenen veri belli sayısal değerler alır.

Var - Yok, Açık - Kapalı, 0 - 1, 0 volt - 5 volt gibi ikili değerlendirmelerin hepsi dijital olarak değerlendirilir. Ara değerler alındığında analog olarak değerlendirilir. Bir ses siteminin sesisini potansiyometreyi istediğiniz kadar çevirerek ayarlamanız analog bir işlemdir. Bir ses siteminin sesisini tuşlara basarak ayarlamanız dijital bir işlemdir. Dijital sistemde bastığınız tuşlar size sesi açıp kapamak için belli sayıda kademe sunar, analog sistemde potansiyometreyi istediğiniz aralıkta çevirerek sesi istediğiniz değere ayarlayabilirsiniz.

Yukarıdaki şekilde analog ve dijital sinyaller görülmektedir.

Elektronikte daha önce analog teknik olarak yapılan uygulamalar günümüzde dijital teknikler kullanılarak yapılmaktadır.

Dijital ve Analog Elektroniğin Karşılaştırılması :

Sayısal tekniğin, Analog tekniğe göre tercih edilme nedenleri aşağıdaki gibi özetlenebilir:

1) Dijital sistemlerin tasarımı daha kolaydır.

2) Dijial sistemlerde bilgi saklamak kolaydır. Dijial sistemlerde bilgilerin hafızaya alınması ve gerektiği kadar tutulması, değiştirilmesi mümkündür.

3) Dijital elektronikte birbirine bağlanabilecek devrelerin sayısı daha fazladır. Analog devreler üç-dört basamaklı olabilirken, dijial devrelerde daha çok sayıda devrenin birbiriyle irtibatı mümkündür.

4) Dijial devrelerde yapılacak işlemler kolayca programlanabilir. Analog devrelerde programlanabilecek işlemlerin esnekliği ve kompleksliği oldukça sınırlıdır.

5) Analog veri iletiminde, aktarılacak olan verileri üretmek için, sürekli değişken bir gerilim ya da akım kullanılır. Bu değişken akımlardan dolayı oluşabilecek gürültü ve sinyal bozulmalarını engellemek çok zordur. Bu durum yüksek kaliteli veri aktarımının önüne geçer. Ancak dijital sistemler ikili aktarım kullanarak bunu mümkün kılar.

6) Dijial devrelerde bir entegre içerisine daha fazla sayıda sayısal devre elemanı yerleştirilebilir. Analog devre elemanları da entegre içerisine yerleştirilse de, yüksek değerli kondansatörler, bobinler, transformatörler vb. elemanların entegre içerisine yerleştirilmesi ekonomik değildir. Bu da dijial elemanların entegre içerisine yerleştirilmesini avantajlı duruma getirmektedir.

Analog Elektronik   
            
Devrenin tasarımı zordur
Bilgilerin saklanması zordur
Devrelerin boyutu büyüktür
Programlanması zordur
Gürültü ve parazitten etkilenir
Entegre içine yerleştirilmeleri zordur
İşlem sayısı azdır
Hatanın bulunması zordur

Dijtal Elektronik
 
Devre tasarımı daha kolaydır
Bilgilerin saklanması kolaydır
Daha küçük boyutta karmaşık devreler oluşturulabilir
Daha esnek ve kolay programlanabilir
Gürültü ve parazitten az etkilenir
Entegre içine yerleştirilmeleri kolaydır
İşlem sayısı fazladır
Hatanın bulunması daha kolaydır

Avantajlarının yanında dijial sistemlerin dezavantajı; günlük hayatımızda kullandığımız büyüklüklerin büyük bir kısmının analog olmasıdır.

Dijial elektronik sistemler 1950 yıllarında ilk tüplü bilgisayarın icadı ile uygulanmaya başladı. İlk elektronik kol saatleri ile küçük, ucuz hesap makinelerinin piyasaya çıkması ise ancak 1970’ li yıllarda mümkün oldu. Bu tarihten sonra sayısal elektronik devreler ve sistemler yavaş yavaş bütün alanlarda analog devrelerin yerini almaya başladı.

Dijial elektronik devreler;
• Daha güvenilirdir.
• Devreler ve sistemler aynen tekrarlanabilir. (Her benzer sistem tıpatıp aynı çalışır)
• Çok geniş çapta tümleştirilebilir.
• Gürültü ve dış etkilerden çok az etkilenir.
• Daha ucuzdur.
• Kopyalama ve iletim sırasında bozulmaz. İlk kopya ile yüzüncü kopyanın kalitesi aynıdır.