Komputer analog, komponen, jenis yang ditampilkan

Itu Komputer analog Mereka adalah jenis komputer yang menggunakan aspek yang terus berubah dari fenomena fisik, seperti jumlah listrik, mekanik atau hidrolik, untuk memodelkan masalah yang sedang dipecahkan.

Yaitu, mereka adalah komputer yang beroperasi dengan angka yang diwakili oleh nilai kontinu yang dapat diukur secara langsung, seperti tekanan, suhu, tegangan, kecepatan dan berat. Sebaliknya, komputer digital mewakili nilai -nilai ini secara simbolis.

Sumber: x -15_analog_computer oleh bagaimana dibuat - https: // www.Youtube.com/watch?V = pw1naczldgs, domain pub, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 52164169

Komputer analog dapat memiliki berbagai kompleksitas yang sangat luas. Yang paling sederhana adalah aturan perhitungan dan nomogram, sedangkan komputer yang mengontrol meriam angkatan laut dan komputer hibrida digital/analog yang besar adalah yang paling rumit. Pada saat itu, mereka adalah mesin komputer pertama yang dikembangkan.

Sistem kontrol proses dan relay perlindungan menggunakan komputasi analog untuk melakukan fungsi kontrol dan perlindungan.

Pada 1960 -an, produsen utama adalah perusahaan Amerika Electronic Associates, dengan komputer analog 231R -nya, dengan tabung vakum dan 20 integrator. Selanjutnya, dengan komputer analog 8800, dengan amplifier operasional solid state dan 64 integrator.

[TOC]

Penggantian Komputer Digital

Di 60 -an 70 komputer digital, didasarkan pertama pada tabung vakum, dan kemudian transistor, sirkuit terintegrasi dan mikroprosesor, mereka menjadi lebih murah dan lebih tepat.

Hal ini menyebabkan komputer digital sebagian besar menggantikan komputer analog. Namun, komputer analog tetap digunakan dalam aplikasi ilmiah dan industri, karena pada saat itu mereka biasanya jauh lebih cepat.

Misalnya, mereka terus digunakan dalam beberapa aplikasi tertentu, seperti komputer penerbangan di pesawat terbang.

Aplikasi yang lebih kompleks, seperti radar pembukaan sintetis, tetap di bawah domain komputasi analog sampai tahun 1980 -an, karena komputer digital tidak cukup untuk tugas tersebut.

Bahkan saat ini menyelidiki komputasi analog. Beberapa universitas masih menggunakan komputer analog untuk mengajarkan teori kontrol sistem kontrol.

Karakteristik

Pemrosesan Data Analog

Komputer analog digunakan untuk memproses data analog, seperti tegangan, suhu, tekanan, kecepatan, dll. Terus menerus menyimpan data jumlah fisik ini dan melakukan perhitungan dengan bantuan pengukuran ini.

Ini sangat berbeda dari komputer digital, yang menggunakan angka simbolik untuk mewakili hasilnya.

Komputer analog sangat baik untuk situasi yang mengharuskan data diukur secara langsung, tanpa mengubahnya menjadi angka atau kode.

Penggunaan sinyal analog

Komputer analog menggunakan sinyal analog, yang dapat direpresentasikan sebagai gelombang sinusoidal atau kontinu, yang berisi nilai -nilai yang bervariasi dalam waktu.

Sinyal analog dapat bervariasi dalam luas atau frekuensinya. Nilai amplitudo adalah intensitas sinyal yang terkait dengan titik tertinggi, yang disebut Crest, dan dengan titik terendahnya. Di sisi lain, nilai frekuensinya adalah panjang fisiknya dari kiri ke kanan.

Contoh sinyal analog adalah pidato atau pidato manusia melalui kabel tembaga listrik.

Komputer analog tidak memerlukan kapasitas penyimpanan karena dalam satu operasi mereka mengukur dan membandingkan jumlahnya.

Ketepatan terbatas

Representasi analog memiliki ketepatan terbatas, umumnya dari beberapa desimal.

Ketepatan komputer analog dibatasi oleh elemen komputernya, serta oleh kualitas energi internal dan interkoneksi listrik.

Dapat melayani Anda: untuk apa periscope dan untuk apa itu?

Terutama membatasi keakuratan peralatan bacaan yang digunakan, yang umumnya tiga atau empat desimal.

Pemrograman

Pemrograman pada komputer analog menyiratkan transformasi persamaan masalah menjadi sirkuit komputer analog.

Untuk apa komputer analog?

Mereka berfungsi untuk mewakili data untuk jumlah yang dapat diukur, seperti tegangan atau rotasi gigi, untuk menyelesaikan masalah, alih -alih mengekspresikan data sebagai angka.

Pemantauan dan Kontrol

Dalam pemantauan dan sistem kontrol mereka digunakan untuk menentukan rumus kontrol dan untuk menghitung parameter proses, seperti efisiensi, daya, kinerja dan lainnya.

Jika ekspresi matematika yang mendefinisikan hubungan parameter dengan koordinat suatu objek dapat ditetapkan, komputer analog berfungsi untuk menyelesaikan persamaan yang sesuai.

Misalnya, komputer analog banyak digunakan untuk mengevaluasi efisiensi ekonomi sistem energi, dan dapat berfungsi sebagai regulator otomatis.

Mereka sering digunakan untuk mengontrol proses seperti yang ada di kilang minyak, di mana pengukuran aliran dan suhu kontinu penting.

Analisis lanjutan

Berulang kali memecahkan sistem persamaan yang menggambarkan proses yang terkontrol, komputer analog dapat memindai sejumlah besar solusi alternatif. Untuk melakukan ini, gunakan nilai yang berbeda dalam parameter yang mengalami perubahan selama proses.

Kualitas yang diperlukan dapat dijamin, dengan sinyal kontrol yang diumumkan oleh komputer analog.

Nilai yang ditentukan oleh komputer ditransmisikan ke perangkat pengatur, yang menyesuaikan titik kontrol.

Penentuan sinyal yang mengganggu atau bermanfaat

Besarnya sinyal yang mengganggu atau bermanfaat ditentukan dengan menggunakan persamaan diferensial yang menggambarkan sistem dinamis, nilai -nilai kondisi awal, di samping perubahan yang ditentukan dalam statistik yang mengukur noise dan sinyal.

Komputer analog juga dapat digunakan untuk membangun instrumen yang secara otomatis merekam gangguan dan menghasilkan sinyal kontrol, yang akan tergantung pada karakter dan jumlah gangguan.

Simulasi Sistem Dinamis

Simulasi dapat dilakukan secara real time atau dengan kecepatan yang sangat tinggi, sehingga memungkinkan untuk mengalami proses berulang dengan variabel yang diubah.

Mereka telah banyak digunakan dalam simulasi pesawat terbang, pembangkit energi nuklir dan juga dalam proses kimia industri.

Komponen

Penguat operasional

Sebagian besar komputer analog listrik bekerja memanipulasi tegangan atau perbedaan potensial. Komponen dasarnya adalah penguat operasional, yang merupakan perangkat yang arus keluaran yang sebanding dengan perbedaan potensial inputnya.

Dengan membuat aliran arus output ini melalui komponen yang sesuai, perbedaan yang lebih potensial diperoleh dan berbagai operasi matematika dapat dilakukan, yang meliputi jumlah, pengurangan, investasi, dan integrasi.

Komputer analog listrik terdiri dari berbagai jenis amplifier. Ini dapat terhubung untuk menghasilkan ekspresi matematika dari kompleksitas besar dan dengan banyak variabel.

Komponen hidrolik

Komponen hidrolik utama dapat mencakup pipa, katup dan wadah.

Komponen mekanis

Sumbu yang berputar dapat mengangkut data di dalam komputer, roda gigi diferensial, integrator disk, bola atau roller, cam 2-D dan 3-D, pelarut dan pengganda mekanik, dan torsi servo.

Komponen listrik dan elektronik

- Ketahanan dan kapasitor presisi.

- Amplifier operasional.

- Pengganda.

- Potensiometer.

- Generator fungsi tetap.

Menurut sifat operasi matematika

Linear

Komponen linier melakukan jumlah, integrasi, perubahan tanda, penggandaan dengan konstan dan lainnya.

Dapat melayani Anda: Teknologi Konstruksi

Non -linear

Fungsi generator mereproduksi hubungan non -linier. Ada komponen komputer yang dirancang untuk mereproduksi fungsi yang ditugaskan, dari satu, dua atau lebih argumen.

Biasanya membedakan dalam kelas ini perangkat yang mereproduksi fungsi -fungsi terputus -putus dari satu argumen dan perangkat pemisah pengganda.

Logis

Di antara komponen logis adalah perangkat logis analog, yang dirancang untuk memisahkan jumlah terbesar atau lebih rendah di antara beberapa jumlah, perangkat logis diskrit, sirkuit switching relay dan beberapa unit khusus lainnya.

Semua perangkat logis umumnya digabungkan dalam satu, disebut perangkat logis paralel. Dilengkapi dengan papan koneksi sendiri untuk menghubungkan perangkat logis individu satu sama lain dan dengan komponen analog yang tersisa dari komputer.

Teman-teman

Komputer Mekanik

Mereka dibangun dari komponen mekanis, seperti tuas dan roda gigi, bukan komponen elektronik.

Contoh yang paling umum adalah mesin ringkasan dan penghitung mekanis, yang menggunakan rotasi roda gigi untuk menghasilkan jumlah atau jumlah. Contoh yang lebih kompleks dapat melakukan multiplikasi dan divisi, dan bahkan analisis diferensial.

Komputer mekanik yang paling praktis menggunakan sumbu berputar untuk mengangkut variabel dari satu mekanisme ke mekanisme lainnya.

Di fourier synthesizer, yang merupakan mesin pasang, kabel dan katrol digunakan yang menambahkan komponen harmonik.

Penting untuk menyebutkan instrumen penerbangan mekanis di pesawat ruang angkasa awal, yang menunjukkan hasil yang dihitung bukan dalam bentuk digit, tetapi melalui perpindahan permukaan indikator.

Pesawat ruang angkasa yang dimanasi dengan baik dilengkapi dengan instrumen yang disebut globus. Ini menunjukkan gerakan figuratif Bumi melalui perpindahan balon darat miniatur, di samping indikator lintang dan panjang.

Komputer Listrik

Mereka lebih umum, karena mereka memiliki pita bagian yang jauh lebih luas dan nyaman untuk terhubung dengan komputer lain dan elemen kontrol perangkat.

Mereka menggunakan sinyal listrik yang mengalir melalui beberapa resistensi dan kapasitor untuk mensimulasikan fenomena fisik, alih -alih interaksi mekanis komponen.

Desain elemen analog komputer didasarkan pada amplifier elektronik ex -cren. Ini memiliki gain tinggi dalam mode sirkuit terbuka.

Bergantung pada struktur sirkuit input dan umpan balik, penguat operasional melakukan operasi matematika linier atau non -linier. Juga kombinasi dari operasi ini.

Jenis komputer analog ini memiliki banyak penggunaan dalam ilmu komputer dan teknologi militer di pertengahan abad kedua puluh, seperti tes pesawat dan rudal.

Perbedaan dengan digital

Transmisi sinyal

Sinyal digital memiliki dua status diskrit, dinonaktifkan atau diaktifkan. Keadaan cacat adalah nol volt dan keadaan teraktivasi adalah lima volt. Oleh karena itu, komputer digital menggunakan data bilangan biner, dalam bentuk 0 dan 1.

Sinyal analog terus menerus. Mereka dapat memiliki nilai antara dua ujung, seperti -15 dan +15 volt. Tegangan sinyal analog dapat konstan atau bervariasi dari waktu ke waktu.

Yaitu, di komputer analog data ditransmisikan dalam bentuk sinyal kontinu. Di komputer digital mereka ditransmisikan dalam bentuk sinyal yang bijaksana.

Jenis sirkuit

Sirkuit Komputer Analog menggunakan amplifier operasional, generator sinyal, jaringan resistansi dan kapasitor. Sirkuit ini memproses sinyal tegangan kontinu.

Dapat melayani Anda: Aplikasi tidak dapat dimulai dengan benar. Kesalahan 0xC00007B

Komputer digital menggunakan berbagai sirkuit pengapian/off, seperti mikroprosesor, generator pulsa jam dan pintu logika.

Artinya, komputer digital menggunakan sirkuit elektronik, sedangkan komputer analog menggunakan resistensi untuk aliran sinyal kontinu.

Presisi

Komputer analog harus berurusan dengan tingkat kebisingan listrik tertentu di sirkuit, mempengaruhi presisi mereka. Sirkuit komputer digital juga memiliki kebisingan listrik, meskipun ini tidak berpengaruh pada presisi atau keandalan.

Di sisi lain, komputer analog tidak dapat menghasilkan hasil yang berulang dengan kesetaraan yang tepat. Ini berarti bahwa komputer analog kurang tepat dibandingkan dengan komputer digital.

Pemrograman

Komputer analog dan digital dapat diprogram, meskipun metodenya berbeda.

Komputer digital menggunakan urutan instruksi yang kompleks, seperti membandingkan atau mengalikan dua angka, atau memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain.

Untuk memprogram komputer analog, mereka terhubung secara elektrik dengan subsistem kabel yang berbeda satu sama lain. Misalnya, generator sinyal terhubung ke kenop kontrol, untuk memvariasikan intensitas sinyal.

Contoh

Jam kastil

Komputer terkenal ini dapat menyimpan instruksi pemrograman. Dengan tinggi lebih dari tiga meter, perangkat menunjukkan waktu, zodiak dan juga orbit matahari dan bulan.

Bagian komputasi perangkat memungkinkan pengguna untuk menetapkan durasi variabel hari ini tergantung pada musim. Dijelaskan pada 1206, komputer ini sangat kompleks untuk waktunya.

Aturan slide

Salah satu komputer analog mekanik paling sederhana dan paling dapat dikenali adalah aturan perhitungan. Ini adalah perangkat untuk memperkirakan perhitungan matematika dasar.

Pengguna menggeser batang yang ditandai untuk menyelaraskannya dengan beberapa merek di batang lain, sehingga membaca perangkat sesuai dengan penyelarasan berbagai merek ini.

Penganalisa diferensial

Komputer analog mekanik ini dapat menyelesaikan persamaan diferensial. Dengan desain setua awal tahun 1800, penganalisis diferensial disempurnakan pada 1930 -an dan digunakan sampai pertengahan abad ke -17.

Itu dianggap sebagai komputer modern pertama. Beratnya 100 ton dan berisi 150 mesin, selain ratusan kilometer kabel yang menghubungkan relay dan tabung vakum.

Menurut standar saat ini, mesinnya lambat. Faktanya, itu hanya seratus kali lebih cepat daripada operator manusia menggunakan kalkulator desktop.

Contoh lainnya

- Prediktor Kerrison.

- Librascope, menyeimbangkan komputer dan berat pesawat terbang.

- Integrator mekanik seperti planimeter.

- Nomogram.

- Penampil Bom Norden.

- Komputer Terkait Api.

- Integrator Air.

- Moniac, Economic Modeling.

Dewan Simulasi adalah Asosiasi Pengguna Komputer Analog di Amerika Serikat.

Boletine Dewan Simulasi dari tahun 1952 hingga 1963 saat ini tersedia online. Mereka menunjukkan teknologi pada waktu itu dan juga penggunaan umum komputer analog.

Referensi

1. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Komputer analog. Diambil dari: di.Wikipedia.org.
2. Ravepedia (2019). Komputer analog. Diambil dari: ravepedia.com.
3. Diesh Thakur (2019). Apa itu komputer analog? - Definisi. Catatan Ecomputer. Diambil dari: Ecomputernotes.com.
4. Encyclopaedia Britannica (2019). Komputer analog. Diambil dari: Britannica.com.
5. John Papiewski (2019). 10 Perbedaan Antara Komputer Analog & Digital. Diambil dari: TechWalla.com.
6. Kamus Gratis (2019). Komputer analog. Diambil dari: ensiklopedia2.Kamus Gratis.com.
7. Encyclopedia (2002). Komputer, analog. Diambil dari: ensiklopedia.com.