Debido a las limitaciones de la informática digital en los años sesenta y setenta, los ingenieros, técnicos y científicos resolvieron problemas complejos utilizando computadoras analógicas. Una computadora analógica genera señales continuas utilizando diales e interruptores para la entrada y medidores para la salida. Con el progreso en la tecnología digital, la computación analógica se extinguió a fines del siglo XX, aunque muchas de sus ideas continúan en los diseños de sintetizadores musicales. Aunque cada uno resuelve problemas similares, hay varias diferencias de computadora analógica y digital a tener en cuenta.

Mujer que trabaja en la computadora portátil en la oficina en casa

Salida de computadora analógica y digital

Las computadoras digitales producen números como salida. La computadora utiliza pantallas, impresoras, unidades de disco y otros periféricos para capturar esta salida. Las computadoras analógicas emiten señales de voltaje y tienen conjuntos de medidores analógicos y osciloscopios para mostrar los voltajes.

Tipos de circuitos electrónicos

Los circuitos de computadoras analógicas usan amplificadores operacionales, generadores de señales y redes de resistencias y condensadores. Estos circuitos procesan señales de voltaje continuo. Las computadoras digitales utilizan una variedad de circuitos de encendido y apagado, como microprocesadores, generadores de pulso de reloj y puertas lógicas.

Señales discretas versus continuas

La característica principal que distingue a las computadoras digitales de las analógicas es la naturaleza de las señales. Las señales digitales tienen dos estados discretos, activado o desactivado. El estado apagado es usualmente cero voltios, y el estado alto es típicamente cinco voltios. Las señales analógicas son continuas. Pueden tener cualquier valor entre dos extremos, como -15 y +15 voltios. El voltaje de una señal analógica puede ser constante o variar con el tiempo.

Diferentes capacidades de emulación

Con tecnología mejorada, las computadoras digitales rápidas pueden emular el comportamiento de las computadoras analógicas. Por ejemplo, un programa en una computadora digital puede calcular una onda sinusoidal de 2.000 Hz en tiempo real y con una precisión y fiabilidad que los circuitos analógicos no pueden igualar. Las computadoras analógicas tienen una capacidad limitada para imitar sistemas digitales.

Disponibilidad para usuarios

Pocos ejemplos de computadoras analógicas permanecen en existencia. Los componentes y diseños aún existen, aunque pocos buscan construirlos. Por otro lado, casi todas las computadoras que funcionan hoy en día son digitales, desde simples controladores de dispositivos hasta supercomputadoras del tamaño de una sala con miles de microprocesadores.

Nivel de ruido

Las computadoras analógicas deben lidiar con un cierto nivel mínimo de ruido eléctrico en los circuitos, y esto afecta la precisión. Los circuitos de computadora digital también tienen ruido eléctrico, aunque tiene poco o ningún efecto en la precisión o confiabilidad.

Programación de computadoras analógica y digital

Puede programar computadoras tanto analógicas como digitales, aunque los métodos son diferentes. Las computadoras digitales usan listas escritas cuidadosamente de instrucciones complejas, que incluyen comparar dos números, mover datos de un lugar a otro o multiplicar dos números juntos.

Para programar una computadora analógica, conecta diferentes subsistemas eléctricamente con cables de conexión. Por ejemplo, conecte un generador de señal a una perilla de control que varía la intensidad de la señal.

Tamaño de las computadoras

Un ejemplo de dispositivo de computadora analógico podría ser un pequeño sistema de escritorio del tamaño de un libro grande, pero los bastidores altos cargados con equipos también son computadoras analógicas. Un ejemplo de computadora digital podría ser un pequeño microchip de solo unos pocos milímetros cuadrados, pero también podría ser una instalación de servidor del tamaño de una habitación.

Diferencias de coordinación de señal

Una computadora digital coordina sus señales con un reloj maestro. El reloj produce una corriente de alta frecuencia de pulsos eléctricos de encendido y apagado; cada pulso es un "tic" del reloj. Cada actividad en la computadora, desde comparar números hasta mover datos en la memoria, toma un número definido de pulsos de reloj. La velocidad del reloj determina la velocidad general de la computadora.

En una computadora analógica, las señales simplemente fluyen de un circuito al siguiente, sin una coordinación central preexistente. Debido a esta falta de coordinación, las computadoras analógicas pueden revelar un comportamiento caótico e impredecible más fácilmente que los sistemas digitales.

Complejidad de almacenamiento de datos

La naturaleza numérica y discreta de las computadoras digitales simplifica el almacenamiento de datos. Un circuito de memoria copia y retiene los estados discretos de otro circuito.

Para las computadoras analógicas, el almacenamiento de datos es más difícil, ya que utilizan señales continuas. Un circuito que almacena una señal analógica es propenso a la deriva con el tiempo. El mejor enfoque para las computadoras analógicas es uno híbrido. Convierta la señal analógica en un número y almacene el número en un circuito digital.