Tín hiệu analog hoặc tín hiệu tương tự là bất kỳ tín hiệu liên tục nào có khả năng biến đổi theo thời gian để đại diện cho các thay đổi khác về thời gian, có nghĩa là tương tự với các tín hiệu thay đổi thời gian khác. Ví dụ, trong tín hiệu âm thanh analog, điện áp tức thời của tín hiệu biến đổi liên tục theo áp suất sóng âm. Ngược lại, tín hiệu số biểu thị một chuỗi các giá trị rời rạc và chỉ có thể nhận một trong số các giá trị cụ thể.
Thuật ngữ
Biểu diễn
Tín hiệu tương tự sử dụng các đặc tính của phương tiện để truyền tải thông tin của nó. Ví dụ, một cảm biến áp suất sử dụng vị trí quay để biểu thị tín hiệu áp suất. Trong tín hiệu điện, điện áp, dòng điện hoặc tần số của tín hiệu có thể biến đổi để thể hiện thông tin.
Thông tin có thể được truyền tải bằng tín hiệu tương tự; loại tín hiệu này phản ánh sự phản ứng đo được đối với các thay đổi trong hiện tượng vật lý như âm thanh, ánh sáng, nhiệt độ, vị trí hoặc áp suất. Các biến vật lý được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự thông qua bộ chuyển đổi. Ví dụ, âm thanh khi va vào màng loa của microphone tạo ra các dao động tương ứng trong dòng điện do cuộn dây trong microphone điện từ hoặc tạo ra điện áp bởi microphone. Điện áp hoặc dòng điện được gọi là biểu hiện 'tương tự' của âm thanh.
Nhiễu
Tín hiệu tương tự chịu đựng nhiễu và nhiễu điện tử do kênh truyền và xử lý tín hiệu giới thiệu, có thể dần làm giảm tỷ lệ tín hiệu so với nhiễu (tỷ số tín hiệu so với nhiễu, SNR). Ngược lại, tín hiệu số có độ phân giải cụ thể. Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số hóa giảm nhiễu lượng tử hóa mức thấp của tín hiệu, nhưng khi ở dạng số, tín hiệu có thể được xử lý hoặc truyền đi mà không gây ra nhiễu hoặc méo vặt đáng kể. Trong các hệ thống tương tự, việc phát hiện sự suy giảm như vậy rất khó. Tuy nhiên, trong hệ thống số hóa, sự suy giảm của tín hiệu không chỉ có thể phát hiện mà còn có thể được sửa chữa.
Hạn chế lớn nhất của tín hiệu tương tự so với số hóa là tín hiệu tương tự luôn chứa đựng nhiễu. Khi sao chép, truyền tải hoặc xử lý tín hiệu, nhiễu không thể tránh khỏi sẽ tích lũy thành tổn thất thế hệ, làm giảm dần và không thể đảo ngược tỷ lệ nhiễu tín hiệu, đến khi tín hiệu có thể bị quá tải trong các trường hợp cực đoan. Nhiễu có thể xuất hiện dưới dạng 'tiếng rít' và méo xuyên điều chế trong tín hiệu âm thanh hoặc 'tuyết' trong tín hiệu video. Tổn thất thế hệ là không thể đảo ngược do không có phương pháp đáng tin cậy để phân biệt nhiễu với tín hiệu, một phần vì việc khuếch đại tín hiệu để phục hồi các phần bị suy giảm của tín hiệu cũng khuếch đại nhiễu. Tín hiệu số có thể được truyền, lưu trữ và xử lý mà không gây nhiễu.
Sự tích tụ tiếng ồn trong hệ thống analog có thể giảm bớt bằng cách sử dụng chống nhiễu điện từ, dây cân bằng, bộ khuếch đại ít nhiễu và các thành phần điện chất lượng cao.