एनालॉग कंप्यूटर: विशेषताएँ, घटक, प्रकार - प्रौद्योगिकी - 2025

एनालॉग कंप्यूटर कंप्यूटर का उपयोग करता है लगातार इस तरह के विद्युत मात्रा, यांत्रिक या हाइड्रोलिक के रूप में भौतिक घटनाओं, के पहलुओं को बदलने का एक प्रकार है, मॉडल करने के लिए समस्या का समाधान किया जा रहा है।

यही है, वे कंप्यूटर हैं जो सीधे औसत दर्जे के निरंतर मूल्यों जैसे कि दबाव, तापमान, वोल्टेज, गति और वजन द्वारा दर्शाए गए संख्याओं के साथ संचालित होते हैं। इसके विपरीत, डिजिटल कंप्यूटर प्रतीकात्मक रूप से इन मूल्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

स्रोत: X-15_Analog_computer इसे कैसे बनाया जाता है - https://www.youtube.com/watch?v=PW1NAcZLDgs, सार्वजनिक डोमेन, एनालॉग कंप्यूटर में जटिलता की एक विस्तृत श्रृंखला हो सकती है। सबसे सरल स्लाइड नियम और नाम हैं, जबकि नौसेना बंदूक और बड़े हाइब्रिड डिजिटल / एनालॉग कंप्यूटर को नियंत्रित करने वाले कंप्यूटर सबसे अधिक जटिल हैं। उस समय, वे पहली कंप्यूटर मशीनें विकसित की गई थीं।

नियंत्रण और सुरक्षा कार्यों को करने के लिए प्रोसेस कंट्रोल सिस्टम और प्रोटेक्शन रिले एनालॉग कंप्यूटिंग का उपयोग करते हैं।

1960 के दशक में, मुख्य निर्माता अमेरिकी कंपनी इलेक्ट्रॉनिक एसोसिएट्स थी, जिसमें 231R एनालॉग कंप्यूटर था, जिसमें वैक्यूम ट्यूब और 20 इंटीग्रेटर थे। बाद में, अपने 8800 एनालॉग कंप्यूटर के साथ, सॉलिड-स्टेट op-amps और 64 इंटीग्रेटर्स के साथ।

डिजिटल कंप्यूटर द्वारा प्रतिस्थापन

60 के दशक के 70 के दशक में डिजिटल कंप्यूटर, पहले वैक्यूम ट्यूब पर आधारित थे, और बाद में ट्रांजिस्टर, एकीकृत सर्किट और माइक्रोप्रोसेसर पर, अधिक किफायती और सटीक बन गए।

इसने डिजिटल कंप्यूटरों को बड़े पैमाने पर एनालॉग कंप्यूटरों की जगह ले लिया। हालांकि, वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में एनालॉग कंप्यूटर का उपयोग जारी रहा, क्योंकि उस समय वे आमतौर पर बहुत तेज थे।

उदाहरण के लिए, उनका उपयोग कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों में किया जाता रहा, जैसे हवाई जहाज में उड़ान कंप्यूटर।

सिंथेटिक एपर्चर राडार जैसे अधिक जटिल अनुप्रयोग 1980 के दशक में एनालॉग कंप्यूटिंग के प्रभुत्व के अधीन रहे, क्योंकि डिजिटल कंप्यूटर कार्य के लिए अपर्याप्त थे।

अभी भी एनालॉग कंप्यूटिंग पर शोध जारी है। कुछ विश्वविद्यालय नियंत्रण प्रणाली के सिद्धांत को सिखाने के लिए अभी भी एनालॉग कंप्यूटर का उपयोग करते हैं।

विशेषताएँ

एनालॉग डाटा प्रोसेसिंग

एनालॉग कंप्यूटर का उपयोग एनालॉग डेटा को प्रोसेस करने के लिए किया जाता है, जैसे वोल्टेज, तापमान, दबाव, गति आदि। यह भौतिक मात्राओं के इस डेटा को लगातार संग्रहीत करता है और इन मापों की मदद से गणना करता है।

यह डिजिटल कंप्यूटर से काफी अलग है, जो परिणामों का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रतीकात्मक संख्याओं का उपयोग करता है।

एनालॉग कंप्यूटर उन स्थितियों के लिए बहुत अच्छा है, जिन्हें डेटा को सीधे संख्याओं या कोडों में परिवर्तित किए बिना मापना पड़ता है।

एनालॉग सिग्नल का उपयोग करना

एनालॉग कंप्यूटर एनालॉग सिग्नल का उपयोग करता है, जिसे निरंतर या साइन लहर के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसमें समय के साथ अलग-अलग मूल्य होते हैं।

एक एनालॉग सिग्नल आयाम या आवृत्ति में भिन्न हो सकता है। आयाम मान इसके उच्चतम बिंदु से संबंधित संकेत की तीव्रता है, जिसे शिखा कहा जाता है, और इसके निम्नतम बिंदु। दूसरी ओर, आवृत्ति का मूल्य बाएं से दाएं इसकी भौतिक लंबाई है।

एनालॉग सिग्नल के उदाहरण विद्युतीकृत तांबे के तार के माध्यम से ध्वनि या मानव भाषण हैं।

एनालॉग कंप्यूटर को किसी भी भंडारण क्षमता की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि एकल ऑपरेशन में वे मापते हैं और मात्रा की तुलना करते हैं।

सीमित परिशुद्धता

एनालॉग अभ्यावेदन की सीमित सटीकता होती है, आमतौर पर कुछ दशमलव स्थानों तक।

एक एनालॉग कंप्यूटर की सटीकता उसके कंप्यूटिंग तत्वों के साथ-साथ आंतरिक शक्ति और इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्ट की गुणवत्ता तक सीमित है।

यह मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले रीडिंग उपकरणों की शुद्धता द्वारा सीमित है, जो आम तौर पर तीन या चार दशमलव स्थानों पर होता है।

प्रोग्रामिंग

एनालॉग कंप्यूटर में प्रोग्रामिंग में समस्या के समीकरणों को एनालॉग कंप्यूटर सर्किट में बदलना शामिल है।

एनालॉग कंप्यूटर किसके लिए हैं?

वे डेटा को संख्याओं के रूप में व्यक्त करने के बजाय, किसी समस्या को हल करने के लिए, मापनीय मात्राओं जैसे कि वोल्टेज या गियर रोटेशन द्वारा डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किया जाता है।

निगरानी और नियंत्रण

निगरानी और नियंत्रण प्रणाली में उनका उपयोग नियंत्रण सूत्र निर्धारित करने और प्रक्रिया मापदंडों की गणना करने के लिए किया जाता है, जैसे दक्षता, शक्ति, प्रदर्शन और अन्य।

यदि आप एक गणितीय अभिव्यक्ति प्रदान कर सकते हैं जो किसी ऑब्जेक्ट के निर्देशांक के साथ एक पैरामीटर के जुड़ाव को परिभाषित करता है, तो एनालॉग कंप्यूटर संबंधित समीकरण को हल कर सकता है।

उदाहरण के लिए, एनालॉग कंप्यूटर का उपयोग बिजली प्रणालियों की आर्थिक दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, और स्वचालित नियामकों के रूप में काम कर सकता है।

वे अक्सर तेल रिफाइनरियों में उन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जहां निरंतर प्रवाह और तापमान माप महत्वपूर्ण हैं।

उन्नत विश्लेषण

एक नियंत्रित प्रक्रिया का वर्णन करने वाले समीकरणों की प्रणाली को बार-बार हल करके, एक एनालॉग कंप्यूटर कम समय में बड़ी संख्या में वैकल्पिक समाधानों को स्कैन कर सकता है। ऐसा करने के लिए, यह प्रक्रिया के दौरान परिवर्तन के अधीन मापदंडों में विभिन्न मूल्यों का उपयोग करता है।

आवश्यक गुणवत्ता की गारंटी एनालॉग कंप्यूटर द्वारा घोषित नियंत्रण संकेतों के माध्यम से की जा सकती है।

कंप्यूटर द्वारा निर्धारित मूल्यों को एक विनियमन डिवाइस में प्रेषित किया जाता है, जो नियंत्रण बिंदुओं को समायोजित करता है।

परेशान या उपयोगी संकेतों का निर्धारण

शोर और संकेत को मापने वाले आँकड़ों में निर्धारित परिवर्तनों के अलावा, गतिशील प्रणाली का वर्णन करने वाले विभेदक समीकरणों का उपयोग करके एक परेशान या उपयोगी सिग्नल की परिमाण को निर्धारित किया जाता है।

एक एनालॉग कंप्यूटर का उपयोग उन उपकरणों के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है जो स्वचालित रूप से गड़बड़ी को रिकॉर्ड करते हैं और एक नियंत्रण संकेत का उत्पादन करते हैं, जो गड़बड़ी के चरित्र और मात्रा पर निर्भर करेगा।

गतिशील सिस्टम सिमुलेशन

सिमुलेशन वास्तविक समय में या बहुत तेज गति से किया जा सकता है, इस प्रकार आप बार-बार चलने वाले चर के साथ प्रयोग करने की अनुमति देते हैं।

उनका उपयोग विमान सिमुलेशन, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और औद्योगिक रासायनिक प्रक्रियाओं में भी बड़े पैमाने पर किया गया है।

अवयव

ऑपरेशनल एंप्लीफायर

अधिकांश विद्युत एनालॉग कंप्यूटर वोल्टेज या संभावित अंतर में हेरफेर करके काम करते हैं। इसका मूल घटक ऑपरेशनल एम्पलीफायर है, जो एक ऐसा उपकरण है जिसका आउटपुट करंट इसके इनपुट संभावित अंतर के समानुपाती होता है।

इस आउटपुट करंट को उपयुक्त घटकों के माध्यम से प्रवाहित करने से, अधिक संभावित अंतर प्राप्त होते हैं और विभिन्न प्रकार के गणितीय कार्य किए जा सकते हैं, इसके अलावा, घटाव, व्युत्क्रम और एकीकरण शामिल हैं।

एक विद्युत एनालॉग कंप्यूटर में कई प्रकार के एम्पलीफायरों होते हैं। इन्हें महान जटिलता की गणितीय अभिव्यक्ति और चर की एक भीड़ के साथ जोड़ा जा सकता है।

हाइड्रोलिक घटकों

मुख्य हाइड्रोलिक घटकों में पाइप, वाल्व और कंटेनर शामिल हो सकते हैं।

यांत्रिक घटकों

कंप्यूटर, अंतर गियर, डिस्क, बॉल या रोलर इंटीग्रेटर्स, 2-डी और 3-डी कैम, मैकेनिकल रिज़ॉल्वर और मल्टीप्लायर, और सर्वो-टोर के भीतर डेटा परिवहन के लिए रोटरी शाफ्ट हो सकते हैं।

इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटक

- सटीक प्रतिरोध और कैपेसिटर।

- परिचालन एम्पलीफायरों।

- गुणक।

- पोटेंशियोमीटर।

- फिक्स्ड फ़ंक्शन जनरेटर।

गणितीय संक्रियाओं की प्रकृति के अनुसार

रैखिक

रैखिक घटक इसके अलावा, एकीकरण, संकेत परिवर्तन, एक स्थिरांक से गुणा, और अन्य का संचालन करते हैं।

गैर रेखीय

फ़ंक्शन जनरेटर गैर-रैखिक संबंधों को पुन: पेश करते हैं। एक, दो, या अधिक तर्कों से किसी निर्दिष्ट फ़ंक्शन को पुन: उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए कंप्यूटर घटक हैं।

इस वर्ग में उन उपकरणों के बीच अंतर करना आम है जो एकल-तर्क असंतत कार्यों और गुणक विभाजक उपकरणों को पुन: पेश करते हैं।

तार्किक

तर्क घटकों के बीच एनालॉग लॉजिक डिवाइस हैं, जिन्हें विभिन्न मात्राओं के बीच बड़ी या छोटी मात्रा को अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, असतत लॉजिक डिवाइस, रिले स्विचिंग सर्किट और कुछ अन्य विशेष इकाइयाँ।

सभी तार्किक उपकरणों को आम तौर पर एक में संयोजित किया जाता है, जिन्हें समानांतर लॉजिकल डिवाइस कहा जाता है। यह अपने स्वयं के पैच पैनल के साथ व्यक्तिगत तर्क उपकरणों को एक दूसरे से और कंप्यूटर के अन्य एनालॉग घटकों से जोड़ने के लिए सुसज्जित है।

प्रकार

मैकेनिकल कंप्यूटर

वे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बजाय, लीवर और गियर जैसे यांत्रिक घटकों से निर्मित होते हैं।

सबसे आम उदाहरण मशीनों और यांत्रिक काउंटरों को जोड़ रहे हैं, जो जोड़ या गणना करने के लिए गियर के मोड़ का उपयोग करते हैं। अधिक जटिल उदाहरण गुणा और विभाजन और अंतर विश्लेषण भी कर सकते हैं।

सबसे व्यावहारिक यांत्रिक कंप्यूटर चर को एक तंत्र से दूसरे तंत्र में ले जाने के लिए घूर्णन कुल्हाड़ियों का उपयोग करते हैं।

फूरियर सिंथेसाइज़र में, जो ज्वार की भविष्यवाणी करने के लिए एक मशीन थी, केबलों और पुलियों का उपयोग किया गया था जो हार्मोनिक घटकों को जोड़ते थे।

प्रारंभिक अंतरिक्ष यान में यांत्रिक उड़ान साधनों का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है, जिसने गणना परिणाम अंकों के रूप में नहीं, बल्कि संकेतक सतहों के विस्थापन के माध्यम से दिखाया।

मानवयुक्त सोवियत अंतरिक्ष यान ग्लोबस नामक यंत्र से सुसज्जित था। इसने अक्षांश और देशांतर के संकेतकों के अलावा, एक लघु स्थलीय विश्व के विस्थापन के माध्यम से पृथ्वी के आलंकारिक आंदोलन को दिखाया।

इलेक्ट्रिक कंप्यूटर

वे अधिक सामान्य हैं क्योंकि उनके पास एक बहुत व्यापक पासबैंड है और अन्य कंप्यूटरों और डिवाइस नियंत्रण तत्वों से कनेक्ट करने के लिए सुविधाजनक है।

वे विद्युत संकेतों का उपयोग करते हैं जो विभिन्न प्रतिरोधों और कैपेसिटर के माध्यम से भौतिक घटनाओं को अनुकरण करने के लिए प्रवाह करते हैं, न कि घटकों की यांत्रिक बातचीत के बजाय।

कंप्यूटर के एनालॉग तत्वों का डिज़ाइन प्रत्यक्ष वर्तमान इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों पर आधारित है। ओपन सर्किट मोड में इनका अधिक लाभ होता है।

इनपुट और फीडबैक सर्किट की संरचना के आधार पर, एक op amp एक रैखिक या एक गैर-रैखिक गणितीय ऑपरेशन करता है। इन ऑपरेशनों का एक संयोजन भी।

इस प्रकार के एनालॉग कंप्यूटर का व्यापक रूप से 20 वीं शताब्दी के मध्य में कंप्यूटिंग और सैन्य प्रौद्योगिकी में उपयोग किया गया था, जैसे कि विमान और मिसाइल परीक्षण।

डिजिटल के साथ अंतर

संकेत संचरण

डिजिटल सिग्नल की दो असतत अवस्थाएँ होती हैं, बंद या चालू। ऑफ स्टेट शून्य वोल्ट है और ऑन स्टेट पांच वोल्ट है। यही कारण है कि डिजिटल कंप्यूटर 0 और 1 के रूप में, बाइनरी नंबर डेटा का उपयोग करते हैं।

एनालॉग सिग्नल निरंतर हैं। वे दो चरम सीमाओं के बीच कहीं भी हो सकते हैं, जैसे -15 और +15 वोल्ट। एनालॉग सिग्नल का वोल्टेज समय के साथ स्थिर या भिन्न हो सकता है।

अर्थात्, एनालॉग कंप्यूटर में, डेटा निरंतर संकेतों के रूप में प्रेषित होता है। डिजिटल कंप्यूटर में वे असतत संकेतों के रूप में प्रेषित होते हैं।

सर्किट प्रकार

एनालॉग कंप्यूटर सर्किट ऑपरेशनल एम्पलीफायरों, सिग्नल जनरेटर, रेसिस्टर नेटवर्क और कैपेसिटर का उपयोग करते हैं। ये सर्किट निरंतर वोल्टेज सिग्नल की प्रक्रिया करते हैं।

डिजिटल कंप्यूटर विभिन्न प्रकार के ऑन / ऑफ सर्किटरी का उपयोग करते हैं, जैसे कि माइक्रोप्रोसेसर, घड़ी जनरेटर, और तर्क द्वार।

यही है, डिजिटल कंप्यूटर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करता है, जबकि एनालॉग कंप्यूटर सिग्नल के निरंतर प्रवाह के लिए प्रतिरोधों का उपयोग करता है।

शुद्धता

एनालॉग कंप्यूटर को सर्किट में एक निश्चित स्तर के विद्युत शोर से निपटना चाहिए, जिससे उनकी सटीकता प्रभावित होती है। एक डिजिटल कंप्यूटर के सर्किट में विद्युत शोर भी होता है, हालांकि इसका सटीकता या विश्वसनीयता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

दूसरी ओर, एनालॉग कंप्यूटर एक सटीक मिलान के साथ दोहराए जाने वाले परिणाम नहीं दे सकता है। इसका मतलब है कि डिजिटल कंप्यूटर की तुलना में एनालॉग कंप्यूटर कम सटीक हैं।

प्रोग्रामिंग

एनालॉग और डिजिटल कंप्यूटर दोनों को प्रोग्राम किया जा सकता है, हालांकि विधियां अलग हैं।

डिजिटल कंप्यूटर निर्देशों के जटिल अनुक्रमों का उपयोग करते हैं, जैसे दो संख्याओं की तुलना करना या गुणा करना, या डेटा को एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाना।

एक एनालॉग कंप्यूटर को प्रोग्राम करने के लिए, अलग-अलग सबसिस्टम विद्युत रूप से एक दूसरे के साथ केबल से जुड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, सिग्नल की तीव्रता को अलग करने के लिए एक सिग्नल जनरेटर एक कंट्रोल नॉब से जुड़ा होता है।

उदाहरण

महल की घड़ी

यह प्रसिद्ध कंप्यूटर प्रोग्रामिंग निर्देशों को संग्रहीत करने में सक्षम था। तीन मीटर से अधिक ऊंचाई पर खड़े इस उपकरण ने समय, राशि चक्र और सूर्य और चंद्रमा की कक्षाओं को भी प्रदर्शित किया।

डिवाइस के कम्प्यूटेशनल भाग ने उपयोगकर्ताओं को मौसम के आधार पर दिन की चर लंबाई निर्धारित करने की अनुमति दी। 1206 में वर्णित, यह कंप्यूटर अपने समय के लिए बहुत जटिल था।

स्लाइड नियम

सबसे सरल और सबसे पहचानने योग्य यांत्रिक एनालॉग कंप्यूटरों में से एक स्लाइड नियम है। यह बुनियादी गणितीय गणनाओं को अनुमानित करने के लिए एक उपकरण है।

उपयोगकर्ता किसी अन्य रॉड पर विभिन्न चिह्नों के साथ संरेखित करने के लिए एक चिह्नित रॉड को स्लाइड करते हैं, इस प्रकार उन विभिन्न चिह्नों के संरेखण के आधार पर डिवाइस को पढ़ते हैं।

विभेदक विश्लेषक

यह यांत्रिक एनालॉग कंप्यूटर अंतर समीकरणों को हल करने में सक्षम था। 1800 के दशक के पुराने डिजाइन के साथ, अंतर विश्लेषक 1930 के दशक में परिपूर्ण था और 20 वीं शताब्दी के मध्य तक उपयोग किया गया था।

इसे पहला आधुनिक कंप्यूटर माना जाता है। इसका वजन 100 टन था और इसमें 150 मोटर थे, साथ ही रिले और वैक्यूम ट्यूब को जोड़ने वाले सैकड़ों मील के केबल थे।

आज के मानकों के अनुसार, मशीन धीमी थी। वास्तव में, यह डेस्कटॉप कैलकुलेटर का उपयोग करने वाले मानव ऑपरेटर की तुलना में केवल सौ गुना तेज था।

अन्य उदाहरण

- प्रेडिक्टर केरिसन।

- एक विमान का लाइब्रैस्कोप, संतुलन और वजन कंप्यूटर।

- मैकेनिकल इंटीग्रेटर्स जैसे कि प्लैनिमीटर।

- नाममात्र।

- नॉर्डेन बमबारी visor

- अग्नि नियंत्रण से संबंधित कंप्यूटर।

- पानी इंटीग्रेटर्स।

- मोनियाक, आर्थिक मॉडलिंग।

सिमुलेशन परिषद संयुक्त राज्य अमेरिका में एनालॉग कंप्यूटर उपयोगकर्ताओं का एक संघ था।

1952 से 1963 तक सिमुलेशन परिषद समाचार पत्र वर्तमान में ऑनलाइन उपलब्ध हैं। वे उस समय प्रौद्योगिकियों को दिखाते हैं और एनालॉग कंप्यूटर का सामान्य उपयोग भी करते हैं।

संदर्भ

1. विकिपीडिया, मुक्त विश्वकोश (2019)। एनालॉग कंप्यूटर। से लिया गया: en.wikipedia.org
2. Techopedia (2019)। एनालॉग कंप्यूटर। से लिया गया: छतपीडिया.कॉम।
3. दिनेश ठाकुर (2019)। एनालॉग कंप्यूटर क्या है? - परिभाषा। कंप्यूटर नोट्स। से लिया गया: ecomputernotes.com
4. एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका (2019)। एनालॉग कंप्यूटर। से लिया गया: britannica.com
5. जॉन पैपविस्की (2019)। एनालॉग और डिजिटल कंप्यूटर के बीच 10 अंतर। से लिया गया: techwalla.com।
6. द फ्री डिक्शनरी (2019)। एनालॉग कंप्यूटर। से लिया गया: encyclopedia2.thefreedEDIA.com।
7. एनसाइक्लोपीडिया (2002)। कंप्यूटर, एनालॉग। से लिया गया: encyclopedia.com।