Worldlex Wiki 
L'électronique analogique ( électroniques à signal variable en continu , contrairement à l'électronique numérique où les signaux ne prennent généralement que deux niveaux . Le terme signal analogique utilise une propriété du milieu pour transmettre son information. Par exemple, un baromètre anéroïde utilise la position angulaire d'une aiguille placée au-dessus d'un boîtier qui se contracte et se dilate comme signal pour indiquer les variations de la pression atmosphérique . Les signaux électriques peuvent représenter une information en modifiant leur tension , leur courant , leur fréquence ou leur charge totale . L'information est convertie d'une autre forme physique (comme le son , la lumière , la température , la pression ou la position) en un signal électrique par un transducteur qui convertit un type d'énergie en un autre (par exemple, un microphone ).
Les signaux prennent n'importe quelle valeur dans une plage donnée, et chaque valeur unique représente une information différente. Toute variation du signal est significative, et chaque niveau du signal représente un niveau différent du phénomène qu'il représente. Par exemple, supposons que le signal soit utilisé pour représenter la température, avec un volt représentant un degré Celsius . Dans un tel système, 10 volts représenteraient 10 degrés, et 10,1 volts représenteraient 10,1 degrés.
Une autre méthode de transmission d'un signal analogique consiste à utiliser la modulation . Dans ce cas, une des propriétés d'un signal porteur de base est modifiée : la modulation d'amplitude (AM) consiste à modifier l'amplitude d'une forme d'onde de tension sinusoïdale en fonction des informations de la source, tandis que la modulation de fréquence (FM) modifie la fréquence. D'autres techniques, telles que la modulation de phase ou la modification de la phase du signal porteur, sont également utilisées.
Lors d'un enregistrement sonore analogique, la variation de pression d'un son frappant un microphone engendre une variation correspondante du courant qui le traverse ou de la tension à ses bornes. Une augmentation du volume sonore provoque une augmentation proportionnelle de la fluctuation du courant ou de la tension, tout en conservant la même forme d'onde .
Les systèmes mécaniques , pneumatiques , hydrauliques et autres peuvent également utiliser des signaux analogiques.
bruit inhérent
Les systèmes analogiques comportent inévitablement du bruit , des perturbations ou variations aléatoires, dont certaines sont dues aux vibrations thermiques aléatoires des particules atomiques. Puisque toutes les variations d'un signal analogique sont significatives, toute perturbation équivaut à une modification du signal original et se manifeste donc sous forme de bruit. Lors de la copie et de la recopie du signal, ou de sa transmission sur de longues distances, ces variations aléatoires deviennent plus importantes et entraînent une dégradation du signal . D'autres sources de bruit peuvent inclure la diaphonie provenant d'autres signaux ou de composants mal conçus. Ces perturbations peuvent être réduites par l'utilisation de blindages et d'amplificateurs à faible bruit .
Électronique analogique vs électronique numérique
L'information étant encodée différemment en électronique analogique et numérique , le traitement d'un signal diffère par conséquent. Toutes les opérations applicables à un signal analogique, telles que l'amplification , le filtrage , la limitation, etc., peuvent être reproduites en numérique. Tout circuit numérique est aussi un circuit analogique : son comportement peut s'expliquer par les règles des circuits analogiques.
L'utilisation de la microélectronique a rendu les appareils numériques bon marché et largement disponibles.
Bruit
L'effet du bruit sur un circuit analogique dépend de son niveau . Plus le niveau de bruit est élevé, plus le signal analogique est perturbé, devenant progressivement inutilisable. C'est pourquoi on dit que les signaux analogiques « se dégradent progressivement ». Ils peuvent ainsi conserver des informations intelligibles même en présence de bruit important. Les circuits numériques, quant à eux, ne sont pas affectés par le bruit jusqu'à un certain seuil, moment où ils subissent une défaillance catastrophique. En télécommunications numériques , il est possible d'augmenter ce seuil de bruit grâce à des schémas et algorithmes de codage de détection et de correction d'erreurs . Néanmoins, il existe toujours un seuil au-delà duquel la liaison subit une défaillance catastrophique.
En électronique numérique, l'information étant quantifiée , tant que le signal reste dans une plage de valeurs définie, il représente la même information. Dans les circuits numériques, le signal est régénéré à chaque porte logique , ce qui atténue ou supprime le bruit. Dans les circuits analogiques, les pertes de signal peuvent être compensées par des amplificateurs . Cependant, le bruit s'accumule dans tout le système et l'amplificateur lui-même contribue au bruit en fonction de son facteur de bruit .
Précision
Plusieurs facteurs influencent la précision d'un signal, principalement le bruit présent dans le signal d'origine et le bruit ajouté par le traitement (voir rapport signal/bruit ). Des limites physiques fondamentales, telles que le bruit de grenaille des composants, limitent la résolution des signaux analogiques. En électronique numérique, une précision accrue est obtenue en utilisant davantage de chiffres pour représenter le signal. La limite pratique du nombre de chiffres est déterminée par les performances du convertisseur analogique-numérique (CAN), car les opérations numériques peuvent généralement être effectuées sans perte de précision. Le CAN prend un signal analogique et le convertit en une série de nombres binaires . Il peut être utilisé dans des dispositifs d'affichage numérique simples, comme les thermomètres ou les luxmètres, mais aussi dans l'enregistrement sonore numérique et l'acquisition de données. En revanche, un convertisseur numérique-analogique (CNA) est utilisé pour convertir un signal numérique en un signal analogique. Un CNA prend une série de nombres binaires et la convertit en un signal analogique. On trouve généralement un CNA dans le système de contrôle de gain d'un amplificateur opérationnel, lequel peut ensuite être utilisé pour commander des amplificateurs et des filtres numériques.
Difficulté de conception
Les circuits analogiques sont généralement plus difficiles à concevoir et nécessitent davantage de compétences que les systèmes numériques comparables. Un circuit analogique est généralement conçu manuellement car l'application est intégrée au matériel. Le matériel numérique, en revanche, présente une grande similarité entre les applications et peut être produit en série sous une forme standardisée. La conception matérielle consiste en grande partie en la répétition de blocs identiques et le processus de conception peut être hautement automatisé. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les systèmes numériques sont devenus plus courants que les dispositifs analogiques. Cependant, l'application du matériel numérique dépend du logiciel / micrologiciel , et sa création reste un processus largement laborieux. Depuis le début des années 2000, certaines plateformes ont été développées permettant de définir la conception analogique par logiciel, ce qui accélère le prototypage. De plus, tout dispositif électronique numérique destiné à interagir avec le monde réel aura toujours besoin d'une interface analogique. Par exemple, chaque récepteur radio numérique possède un préamplificateur analogique comme premier étage de la chaîne de réception.
La conception des circuits analogiques a été grandement facilitée par l'avènement de simulateurs de circuits logiciels tels que SPICE . IBM a développé son propre simulateur interne, ASTAP , dans les années 1970, qui utilisait une méthode d'analyse de circuits par matrice creuse inhabituelle (comparativement aux autres simulateurs) .