Hoy en día nos bombardean desde todas partes con el término “digital”, ofreciéndonos hasta “tostadores digitales” y mucha gente no conoce qué se esconde realmente detrás de todos estos conceptos y por qué lo “digital” es mejor en algunos casos e imposible de utilizar en otros.

La explicación que sigue a continuación es una simplificación y hay conceptos que se generalizan, pero creemos que ilustra perfectamente que ocurre realmente y facilita la comprensión.

Una señal es la representación eléctrica de un fenómeno natural. Por ejemplo, la voz humana se recoge por medio de un micrófono y pasa de ser una onda de presión a una onda electromagnética. Por tanto cuando hablamos de señales eléctricas, estamos hablando de tensiones o corrientes eléctricas variando en el tiempo.

Una señal puede ser analógica, que significa que puede tomar cualquier valor a lo largo del tiempo, es decir, no hay una cantidad mínima de variación. Sin embargo una señal digital puede variar sólo de una manera determinada. Por ejemplo, si se establece una tensión igual a 5 voltios para representar un “1” lógico y 0 voltios para representar un “0” lógico, entonces la señal idealmente sólo puede tomar dos valores 0 y 5. En el caso anterior la señal analógica podría valer 0.1232, 4.5323254 , 5.22212121, etc.

La siguiente imagen viene a explicar gráficamente el concepto de señal analógica y digital:

El eje vertical representa voltajes y el eje horizontal el tiempo. La señal digital de abajo presenta transiciones cada T segundos, es decir cada bit dura T segundos

Una vez que sabemos que son las señales analógicas y digitales os presentamos una comparación de sus características para que veáis porque lo “digital” se está imponiendo:

¿Cabe preguntarse por qué la señal digital aporta tantas ventajas frente a la analógica?. Volviendo a la imagen donde aparecen las formas de una posible señal analógica y otra digital, hemos decidido añadirle otra señal que representa la original pero una vez modificada por el ruido, interferencias y otros efectos indeseables. Resulta que no hay manera de arreglar la señal analógica, pero en la señal digital básicamente los efectos indeseables serán casi eliminados por completo. ¿Y eso por qué?. La respuesta es extremadamente simple, en caso de la señal digital sabemos a priori cómo tiene que ser la forma de onda y esto nos permite arreglar cierto grado de defectos. Sin embargo, en el caso de la señal analógica, como no sabemos cómo era la señal antes de sufrir los efectos indeseados, éstos no se pueden corregir. Entonces resulta que las ventajas de la señal digital vienen porque sabemos qué forma debe tener y si no es así, enseguida detectamos que ha habido algún error.

Ruido sobre señales analógicas y digitales

Como curiosidad decir que las técnicas "reales" de detección y corrección de errores en señales digitales son extremadamente avanzadas y por ejemplo, es normal que se cuele 1 bit erróneo de cada 100.000.000 y esto no llama demasiado la atención mientras que los sistemas se consideran inaceptables con, por ejemplo, 1 bit erróneo de cada 10.000.