الإلكترونيات التناظرية

يعتمد تأثير التشويش على الدوائر التناظرية على مستوى التشويش نفسه. فكلما زاد مستوى التشويش، زاد تشويش الإشارة التناظرية، مما يجعلها أقل قابلية للاستخدام تدريجيًا. ولهذا السبب، يُقال إن الإشارات التناظرية "تتعطل بسلاسة". إذ يمكن للإشارات التناظرية أن تحتفظ بمعلومات مفهومة حتى مع مستويات عالية جدًا من التشويش. أما الدوائر الرقمية، فلا تتأثر بوجود التشويش إطلاقًا حتى بلوغ عتبة معينة، وعندها تتعطل بشكل كارثي. في مجال الاتصالات الرقمية ، من الممكن رفع عتبة التشويش باستخدام أنظمة وخوارزميات ترميز كشف الأخطاء وتصحيحها . ومع ذلك، لا تزال هناك نقطة يحدث عندها تعطل كارثي للوصلة. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

في الإلكترونيات الرقمية، ولأن المعلومات مُكمّمة ، فما دام الإشارة ضمن نطاق محدد من القيم، فإنها تمثل نفس المعلومات. في الدوائر الرقمية، تُعاد توليد الإشارة عند كل بوابة منطقية ، مما يقلل التشويش أو يزيله. ^{[ 9 ]} في الدوائر التناظرية، يمكن تعويض فقدان الإشارة باستخدام المُضخّمات . مع ذلك، يتراكم التشويش في جميع أنحاء النظام، وسيُضيف المُضخّم نفسه إلى التشويش وفقًا لمعامل التشويش الخاص به . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

تؤثر عدة عوامل على دقة الإشارة، أهمها التشويش الموجود في الإشارة الأصلية والتشويش الناتج عن المعالجة (انظر نسبة الإشارة إلى التشويش ). تحدّ القيود الفيزيائية الأساسية، مثل تشويش الطلقات في المكونات، من دقة الإشارات التناظرية. في الإلكترونيات الرقمية، تُحسّن الدقة باستخدام أرقام إضافية لتمثيل الإشارة. ويُحدد أداء محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) الحد العملي لعدد الأرقام، إذ يمكن عادةً إجراء العمليات الرقمية دون فقدان الدقة. يحوّل محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية الإشارة التناظرية إلى سلسلة من الأرقام الثنائية . يُستخدم هذا المحول في أجهزة العرض الرقمية البسيطة، مثل موازين الحرارة أو مقاييس الإضاءة، كما يُستخدم في تسجيل الصوت الرقمي وجمع البيانات. أما محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC) فيُستخدم لتحويل الإشارة الرقمية إلى إشارة تناظرية. يحوّل هذا المحول سلسلة من الأرقام الثنائية إلى إشارة تناظرية. من الشائع وجود محول رقمي تناظري (DAC) في نظام التحكم في الكسب الخاص بمضخم العمليات، والذي بدوره يمكن استخدامه للتحكم في المضخمات والمرشحات الرقمية. ^{[ 12 ]}

تُعدّ الدوائر التناظرية أصعب تصميمًا في العادة، إذ تتطلب مهارةً أكبر من الأنظمة الرقمية المماثلة لتصميمها. ^{[ 13 ]} عادةً ما تُصمّم الدوائر التناظرية يدويًا لأن التطبيق مُدمج في المكونات المادية. أما المكونات الرقمية، من ناحية أخرى، فتتميز بقدر كبير من التشابه بين التطبيقات، ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة وبشكل موحد. يتكون تصميم المكونات الرقمية في الغالب من وحدات متطابقة متكررة، ويمكن أتمتة عملية التصميم بشكل كبير. هذا أحد الأسباب الرئيسية لانتشار الأنظمة الرقمية أكثر من الأجهزة التناظرية. مع ذلك، فإن تطبيق المكونات الرقمية يعتمد على البرمجيات / البرامج الثابتة ، ولا يزال إنشاء هذه البرمجيات عملية كثيفة العمالة إلى حد كبير. منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، طُوّرت بعض المنصات التي مكّنت من تحديد التصميم التناظري باستخدام البرمجيات، مما يسمح بإنشاء نماذج أولية أسرع. علاوة على ذلك، إذا كان من المقرر أن يتفاعل جهاز إلكتروني رقمي مع العالم الحقيقي، فسيحتاج دائمًا إلى واجهة تناظرية. ^{[ 14 ]} على سبيل المثال، يحتوي كل جهاز استقبال راديو رقمي على مُضخّم أولي تناظري كمرحلة أولى في سلسلة الاستقبال.

لقد سهّل ظهور برامج محاكاة الدوائر مثل SPICE تصميم الدوائر التناظرية بشكل كبير . طورت شركة IBM برنامج المحاكاة الخاص بها، ASTAP ، في سبعينيات القرن الماضي، والذي استخدم طريقة المصفوفة المتفرقة غير المألوفة (مقارنة ببرامج المحاكاة الأخرى) لتحليل الدوائر.