Señal analógica

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Una señal analógica ( en inglés americano ) o señal analógica ( en inglés británico y de la Commonwealth ) es cualquier señal de tiempo continuo que representa alguna otra cantidad, es decir, análoga a otra cantidad. Por ejemplo, en una señal de audio analógica , el voltaje de la señal instantánea varía continuamente con la presión de las ondas sonoras . ^[1]

Por el contrario, una señal digital representa la cantidad original que varía en el tiempo como una secuencia muestreada de valores cuantificados . El muestreo digital impone algunas restricciones de ancho de banda y rango dinámico en la representación y agrega un error de cuantificación . ^[2]

El término señal analógica generalmente se refiere a señales eléctricas ; sin embargo, los sistemas mecánicos , neumáticos , hidráulicos y otros también pueden transmitir o considerarse señales analógicas.

Una señal analógica utiliza alguna propiedad del medio para transmitir la información de la señal. Por ejemplo, un barómetro aneroide utiliza la posición rotatoria como señal para transmitir información de presión. En una señal eléctrica, el voltaje , la corriente o la frecuencia de la señal pueden variar para representar la información.

Cualquier información puede ser transmitida por una señal analógica; dicha señal puede ser una respuesta medida a cambios en una variable física, como el sonido , la luz , la temperatura , la posición o la presión . La variable física se convierte en una señal analógica mediante un transductor . Por ejemplo, el sonido que golpea el diafragma de un micrófono induce fluctuaciones correspondientes en la corriente producida por una bobina en un micrófono electromagnético o en el voltaje producido por un micrófono de condensador . Se dice que el voltaje o la corriente son análogos del sonido.

Una señal analógica está sujeta a ruido electrónico y distorsión introducida por los canales de comunicación , las operaciones de grabación y procesamiento de señales , que pueden degradar progresivamente la relación señal-ruido (SNR). A medida que la señal se transmite, copia o procesa, el ruido inevitable introducido en la ruta de la señal se acumulará como una pérdida de generación , degradando progresiva e irreversiblemente la SNR, hasta que en casos extremos, la señal puede verse abrumada. El ruido puede aparecer como siseo y distorsión de intermodulación en señales de audio, o nieve en señales de video . La pérdida de generación es irreversible ya que no existe un método confiable para distinguir el ruido de la señal.

La conversión de una señal analógica a formato digital introduce un ruido de cuantificación de bajo nivel en la señal debido a la resolución finita de los sistemas digitales. ^[3] Una vez en formato digital, la señal se puede transmitir, almacenar y procesar sin introducir ruido o distorsión adicional mediante la detección y corrección de errores .

La acumulación de ruido en sistemas analógicos se puede minimizar mediante blindaje electromagnético , líneas balanceadas , amplificadores de bajo ruido y componentes eléctricos de alta calidad. ^[4]