Цахилгаан дохио гэж юу вэ, үүнийг юунд ашигладаг вэ? Энэ нийтлэлд ярилцъя.
Дохио бол орон зай, цаг хугацаагаар дамжих боломжтой зүйл юм. Тэгэхээр дохиог "дохио" гэж нэрлэхэд ямар нөхцөл байх ёстой вэ?
Нэгдүгээрт, хамт Дохиог хэн нэгэн үүсгэсэн (үүсгэсэн) байх ёстой.
Хоёрдугаарт, дохио нь хэнд зориулагдсан байх ёстой.
Гуравдугаарт, хэн нэгэн энэ дохиог хүлээн авч, өөртөө дүгнэлт хийх, өөрөөр хэлбэл дохиог зөв тайлбарлах ёстой.
Зэрлэг Баруун руу орцгооё.
Индианчууд гал асааж, галын утааг дохио дамжуулахад ашигладаг байсан нь нууц биш гэж би бодож байна. Энэ нь манай тохиолдолд гал нь дохио үүсгэгч гэсэн үг юм. Тиймээс, эхний цэг ажилладаг).Галын утаа хэнд зориулагдсан бэ? Ковбойчуудын хувьд? Мэдээж үгүй! Манай индианчуудын хувьд. Тиймээс хоёр зүйлийг онцолъё. За, та хоёр багана утаа тэнгэрт гарч байгааг харсан. Энэ нь танд ямар нэгэн утгатай юу? Магадгүй хэн нэгэн шарсан мах шарж байгаа байх? Байж магадгүй. Гэхдээ хэрэв та эдгээр галд ойртох юм бол тэд чамаас шашлик хийх болно). Индианчуудын хувьд эдгээр хоёр багана утаа нь тэдний отряд ковбойнуудыг амжилттай агнасан гэсэн үг юм ;-). За гурав дахь дүрэм биеллээ ;-).
Гэхдээ цахилгаан дохио гэж юу вэ? Хаа нэгтээ цахилгаан гүйдэл байгаа эсэх нь тодорхойгүй эргэлзээд намайг зовоож байна :-). Цахилгаан гүйдлийг хэрхэн тодорхойлдог вэ? Мэдээжийн хэрэг, хүчдэл ба гүйдэл. Хамгийн гайхалтай нь цахилгаан гүйдэл нь утас ашиглан сансар огторгуйд дамжуулахад маш тохиромжтой байдаг. Энэ тохиолдолд түүний тархалтын хурд нь гэрлийн хурдтай тэнцүү байх болно. Хэдийгээр дамжуулагчийн электронууд секундэд хэдхэн мм-ийн хурдтай хөдөлдөг ч цахилгаан орон гэрлийн хурдтай утсыг тэр даруй бүхэлд нь хамардаг! Таны санаж байгаагаар гэрлийн хурд секундэд 300,000 км! Тиймээс утасны нөгөө үзүүрт байгаа электрон бараг тэр даруй хөдөлж эхэлнэ.
Цахилгаан дохио дамжуулах
Тиймээс бид сансар огторгуйд дохио дамжуулахын тулд утас ашиглах болно. Бага зэрэг өндөрт бид дохио гарах нөхцлийг судалж үзсэн. Тиймээс, юуны түрүүнд бидэнд эдгээр дохионы генератор хэрэгтэй байна! Өөрөөр хэлбэл, энэ нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг батерей эсвэл хэлхээ байж болно. Дараа нь энэ дохиог хүлээн авах хүн байх ёстой. Энэ нь гэрлийн чийдэн, халаалтын элемент эсвэл энэ дохиог хүлээн авах бүхэл бүтэн хэлхээ гэх мэт зарим төрлийн ачаалал байж болно. Гуравдугаарт, ачаалал энэ дохионд ямар нэгэн байдлаар хариу үйлдэл үзүүлэх ёстой. Гэрлийн чийдэн нь гэрэл цацруулах ёстой халаалтын элемент– халаах, мөн хэлхээ нь зарим функцийг гүйцэтгэх.
Дээр дурдсан бүхнээс харахад дохионы гол бүрээ бол түүний үүсгэгч юм. Тиймээс, бид аль хэдийн хэлэлцсэний дагуу хоёр параметрийг утсаар дамжуулж болно цахилгаан гүйдэл –Энэ бол хүчдэл ба гүйдэл юм. Өөрөөр хэлбэл, бид хүчдэл эсвэл гүйдлийн аль нэгийг нь өөрчилдөг генераторыг үүсгэж болох бөгөөд энэ нь энэ генераторын утсаар наалддаг. Үндсэндээ электроникийн хувьд хүчдэлийг олж авах, утгыг нь өөрчлөхөд хялбар байдаг тул энэ нь "хүчдэл" параметрийг ашигладаг.
Цаг хугацаа ба цахилгаан дохио
Миний хэлсэнчлэн дохио нь цаг хугацаа, орон зайд дамждаг. Өөрөөр хэлбэл, цаг хугацаа нь цахилгаан дохионы чухал үзүүлэлт юм. Одоо бид бага зэрэг хөлөрч, ахлах сургуулийн математик, физикийн хичээлийг санах хэрэгтэй болно. Декартын координатын системийг санацгаая. Таны санаж байгаагаар бид Y тэнхлэгийг босоо, X тэнхлэгийг хэвтээ байдлаар зурсан:
Электроник ба цахилгааны инженерийн хувьд бид X-ийн дагуу цагийг зурж, үүнийг t гэж нэрлэе, босоо тэнхлэгт хүчдэлийг зурж, үүнийг U гэж нэрлэнэ. Үүний үр дүнд бидний координатын систем дараах байдлаар харагдах болно.
Цаг хугацааны явцад хүчдэлийн өөрчлөлтийг харуулсан төхөөрөмжийг нэрлэдэг осциллограф, мөн энэ хүчдэлийн графикийг нэрлэнэ осциллограмм. Осциллограф нь дараахь байж болно.
эсвэл аналог:
Цахилгаан дохионы төрлүүд
Д.С
Электроникийн хамгийн энгийн дохио нь ямар цахилгаан дохио вэ? Тийм гэж бодож байна DC дохио. Тогтмол гүйдэл гэж юу гэсэн үг вэ? Энэ бол хүчдэлийн утга нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөггүй гүйдэл юм. Энэ нь бидний график дээр хэрхэн харагддаг вэ? Иймэрхүү зүйл:
Энд бид 3 вольтын тогтмол гүйдлийн дохиог харж байна.
Босоо чиглэлд бид вольтоор хүчдэлтэй, хэвтээ байдлаар - секундын дотор гэж бодъё. Шууд гүйдэл нь цаг хугацааны явцад үргэлж ижил хүчдэлтэй байдаг тул секундээр эсвэл цагаар тоолох нь хамаагүй. Хүчдэл нь үсэрч, унасангүй. Энэ нь 3 вольт байсан бөгөөд хэвээр байна. Өөрөөр хэлбэл, шууд гүйдлийн дохио нь цаг хугацааны t тэнхлэгтэй параллель шулуун шугам гэж хэлж болно.
Тогтмол гүйдлийн дохио нь аналог осциллограф дээр иймэрхүү харагддаг
Ямар төрлийн цахилгаан гүйдлийн генераторууд ийм тогтмол хүчдэлийн дохиог гаргаж чадах вэ?
Эдгээр нь мэдээжийн хэрэг өөр өөр батерейнууд юм
гар утасны батерей
зөөврийн компьютерын хувьд
машины батерей
болон бусад химийн гүйдлийн эх үүсвэрүүд.
Лабораторийн нөхцөлд хувьсах хүчдэлээс тогтмол хүчдэл авах нь илүү хялбар байдаг. Үүнийг хийж чадах төхөөрөмжийг лабораторийн тогтмол хүчдэлийн цахилгаан хангамж гэж нэрлэдэг.
Дуу чимээний дохио эсвэл зүгээр л чимээ шуугиан
Хэрэв хурцадмал байдал эмх замбараагүй болвол юу болох вэ? Та иймэрхүү зүйлийг авах болно:
Энэ цахилгаан дохиог нэрлэдэг дуу чимээ.
Та нарын зарим нь дуу чимээний долгионы хэлбэрийг анх удаа харж байна гэж би бодож байна, гэхдээ хүн бүр үүнд 100% итгэлтэй байна. сонссонэнэ дохионы дуу ;-). За Play дээр дарна уу ;-)
Радио хүлээн авагч эсвэл аль нэг сувагт тохируулагдаагүй хуучин зурагтны чимээ нь чимээ шуугиан юм ;-) Хичнээн хачирхалтай сонсогдож байсан ч ийм дохиог электроникийн хувьд ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, та нэг километрийн радиуст байгаа бүх телевиз, радио хүлээн авагчийг унтраах давтамжийн түгжрэлийн хэлхээг угсарч болно). Өөрөөр хэлбэл, бид дуу чимээний дохиог үүсгэж, өсгөж, агаарт илгээдэг ;-) Үүний үр дүнд бид бүх дамжуулагч төхөөрөмжийг гацдаг.
Синус долгион
Синусын долгион нь электроникийн инженерүүдийн хамгийн дуртай дохио юм.
Хүн бүр савлуур дээр дүүрэх дуртай юу?
Энд бид тэдэн дээр баяртайгаар савлаж буй охиныг харж байна. Гэхдээ тэр таныг хөлөө цаг тухайд нь нугалж, шулуун болгосноор өөрийгөө савлаж болох заль мэхийг мэдэхгүй гэж бодъё. Тиймээс охины аав ирж охиноо урагшлуулав.
Доорх график яг энэ тохиолдлыг харуулж байна.
Таны харж байгаагаар охины цаг хугацааны замнал үнэхээр инээдтэй байсан. Энэ хөдөлгөөний хуваарийг " синус долгион“. Электроникийн хувьд ийм дохиог нэрлэдэг синусоид. Энэ нь маш энгийн график мэт санагдаж байгаа ч та итгэхгүй байх болно, энэ бол бүх электроникийн үндсэн дээр бүтээгдсэн энгийн синус долгион юм.
Учир нь синус долгионбүх хугацаанд түүний хэлбэрийг давтаж, дараа нь үүнийг дуудаж болно үе үе.Өөрөөр хэлбэл, та үдийн хоолыг үе үе - үе үе - ижил хугацаанд иддэг. Энд ч мөн адил. Энэ дохио үе үеөөрийгөө давтдаг. Тогтмол дохионы чухал параметрүүд нь далайц, үе ба давтамж юм.
Далайц (A) – тэгээс тодорхой утга хүртэлх хүчдэлийн хамгийн их хазайлт.
Үе (T) – дохио дахин давтагдах хугацаа. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв та өнөөдөр 12:00 цагт, маргааш мөн нэгэн зэрэг, 12:00 цагт, нөгөөдөр нь нэгэн зэрэг өдрийн хоол иддэг бол таны өдрийн хоол 24 цагийн турш явагдана. Бүх зүйл энгийн бөгөөд энгийн ;-)
Давтамж (F) - энэ нь зөвхөн нэг цэгээр хуваагдсан, өөрөөр хэлбэл
Герцээр хэмжсэн. Үүнийг "секундэд маш олон чичиргээ" гэж тайлбарлав. За одоохондоо эхлэхэд хангалттай ;-).
Би аль хэдийн хэлсэнчлэн синус долгион нь электроникийн хувьд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Та хол явах шаардлагагүй. Осциллографын мэдрэгчийг гэрийн залгуурт наахад хангалттай бөгөөд та 50 Герц давтамжтай, 310 вольтын далайцтай синусоид дохиог аль хэдийн ажиглаж болно.
Дөрвөлжин долгион
Ихэнхдээ электроникийн хувьд тэгш өнцөгт дохиог ашигладаг.
Доорх зурган дээрх дохионы завсарлага ба үргэлжлэх хугацаа тэнцүү байх дөрвөлжин долгионыг дуудна меандр.
Гурвалжин дохио
Синусын долгионы дотны найзууд гурвалжин дохио
Гурвалжин дохио нь маш ойрхон туслахтай байдаг - энэ хөрөөний шүдний дохио
Нарийн төвөгтэй дохио
Мөн электроникийн салбарт ашигладаг нарийн төвөгтэй дохио . Жишээлбэл, тэдний нэг нь энд байна (би үүнийг хөхрөхөөс нь зурсан):
Эдгээр бүх дохионууд хамаарна үе үе дохио, учир нь тэдний хувьд та зааж өгч болно хугацаа, давтамждараах ба далайцдохионууд өөрсдөө:
Хоёр туйлт дохио
"Шалыг цоолох" дохионы хувьд эдгээр дохио гэх мэт сөрөг хүчдэлийн утгатай байж болно
Хугацаа ба далайцаас гадна тэд өөр нэг параметртэй байдаг. гэж нэрлэдэг хамрах хүрэээсвэл давхар далайц. Хөрөнгөтний хэлээр бол тийм сонсогдож байна далайц Оргил-оргил, энэ нь шууд утгаараа "оргилоос оргил хүртэлх далайц" гэж орчуулагддаг.
Энд синусын долгионы давхар далайц (2А) байна.
Харин гурвалжин дохионы хувьд:
Ихэнхдээ үүнийг 2А гэж тэмдэглэдэг бөгөөд энэ нь давхар далайцтай дохио гэдгийг бидэнд хэлдэг.
Импульсийн дохио
Мөн үечилсэн хуулийг дагаж мөрддөггүй дохионууд байдаг, гэхдээ бас электроникийн хувьд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Импульс- эдгээр нь ижил дохио боловч үечилсэн хуулийг дагаж мөрддөггүй бөгөөд нөхцөл байдлаас шалтгаалан утгыг өөрчилдөг.
Жишээлбэл, энд хэд хэдэн импульс байна:
Импульс бүр өөр өөр хугацаатай байдаг тул дохионы давтамжийн талаар ярих боломжгүй.
Дуу чимээ
Мөн дуут дохио байдаг
Хэдийгээр тэр шиг харагдаж байна цагаан чимээ, гэхдээ дуу авианы хэлбэрээр мэдээллийг дамжуулдаг. Хэрэв ийм цахилгаан дохиог динамик толгойд хэрэглэвэл та ямар нэгэн бичлэгийг сонсох боломжтой.
Дүгнэлт
Одоогийн байдлаар цахилгаан дохио нь радио электроникийн хувьд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээргүйгээр дижитал гэх нь бүү хэл электроник ч байхгүй. Одоогийн байдлаар дижитал электроникууд дижитал дохионы ачаар дээд цэгтээ хүрсэн нарийн төвөгтэй системкодчилол. Өгөгдөл дамжуулах хурд нь үнэхээр гайхалтай! Энэ нь секундэд гигабайт мэдээлэл байж болно. Гэхдээ энэ бүхэн энгийн телеграфаас эхэлсэн ...
Аналог дохионь тасралтгүй аргументийн тасралтгүй функц, i.e. бие даасан хувьсагчийн дурын утгын хувьд тодорхойлогддог. Дүрмээр бол аналог дохионы эх үүсвэр нь цаг хугацаа, орон зай эсвэл бусад бие даасан хувьсагчийн хөгжилд (тодорхой шинж чанарын утгын өөрчлөлтийн динамик) тасралтгүй үргэлжлэх физик үйл явц, үзэгдэл юм. үүсгэх процесстой төстэй (аналог). Тодорхой аналог дохионы математик тэмдэглэгээний жишээ: y(т) = 4.8 илтгэл[-( т-4) 2 /2.8]. Энэ дохионы график дэлгэцийн жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 2.2.1, харин функцын тоон утгууд болон түүний аргументууд нь тодорхой интервалын дотор ямар ч утгыг авч болно. y£1 y £ y 2,т£1 т £ т 2. Хэрэв дохионы утгууд эсвэл түүний бие даасан хувьсагчдын интервалууд хязгаарлагдмал биш бол анхдагч байдлаар тэдгээрийг -¥-аас +¥ хооронд тэнцүү гэж үзнэ. Олон боломжит утгууддохио нь ямар ч цэгийг хязгааргүй нарийвчлалтайгаар тодорхойлж болох тасралтгүй орон зайг бүрдүүлдэг.
Цагаан будаа. 2.2.1. Дохионы график дүрслэл y(т) = 4.8 exp[-( т-4) 2 /2.8].
Дискрет дохиоутгуудын хувьд энэ нь мөн тасралтгүй функц боловч зөвхөн аргументийн дискрет утгуудаар тодорхойлогддог. Түүний утгуудын багцын дагуу энэ нь хязгаарлагдмал (тоолж болох) бөгөөд салангид дарааллаар тодорхойлогддог. y(n×D т), Хаана y£1 y £ y 2, Д т- дээж хоорондын зай (дохио түүвэрлэлтийн интервал), n = 0, 1, 2, ..., Н– дискрет унших утгыг дугаарлах. Хэрэв аналог дохиог түүвэрлэх замаар салангид дохиог олж авбал энэ нь утга нь координат дахь анхны дохионы утгатай яг тэнцүү дээжийн дарааллыг илэрхийлнэ. nД т.
Аналог дохионы дээж авах жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 2.2.1, Зураг дээр үзүүлэв. 2.2.2. Д т= const (өгөгдлийн жигд түүвэрлэлт) дискрет дохиог товчилсон тэмдэглэгээгээр дүрсэлж болно. y(n).
Дохио жигд бус түүвэрлэсэн тохиолдолд салангид дарааллын тэмдэглэгээг (текстийн тайлбарт) ихэвчлэн буржгар хаалтанд бичдэг - ( с(т би)), унших утгыг координатын утгыг харуулсан хүснэгт хэлбэрээр өгсөн болно т би. Богино, тэгш бус тооны дарааллын хувьд дараахь тоон тайлбарыг бас ашигладаг. с(т би) = {а 1 , а 2 , ..., а Н}, т = т 1 , т 2 , ..., т Н.
Дижитал дохио утгаараа хэмжигдсэн, аргументаараа салангид. Үүнийг квантлагдсан тор функцээр дүрсэлдэг у н = Q k[y(nД т)], Хаана Q k- квантчлах түвшний тоо бүхий квантчлах функц к, харин квантчлалын интервал нь жигд эсвэл тэгш бус байж болно, жишээлбэл, логарифм. Дижитал дохиог ихэвчлэн D аргументийн дараалсан утгуудын тоон массив хэлбэрээр зааж өгдөг. t = const, гэхдээ ерөнхий тохиолдолд дохиог дурын аргументын утгуудын хүснэгт хэлбэрээр зааж өгч болно.
Үндсэндээ дижитал дохио нь 2-р зурагт үзүүлсэн шиг утгыг тодорхой тооны цифр болгон дугуйруулсан тохиолдолд салангид дохионы албан ёсны хувилбар юм. 2.2.3. IN тоон системүүдкомпьютерт дохио нь үргэлж тодорхой тооны битээр илэрхийлэгддэг тул эдгээр хүчин зүйлсийг харгалзан тоон дохиог тайлбарлахдаа квантчлах функцийг ихэвчлэн орхигдуулдаг (анхдагчаар нэг төрлийн) дүрэм. Дискрет дохиог дүрслэхийн тулд дохиог тодорхойлоход ашигладаг.
Цагаан будаа. 2.2.2. Дискрет дохио Зураг. 2.2.3. Дижитал дохио
y(nД т) = 4.8 exp[-( nД т-4) 2 /2.8], Д т= 1. y n = Q k, Д т=1, к = 5.
Зарчмын хувьд зохих дижитал төхөөрөмжөөр бүртгэгдсэн аналог дохиог мөн утгаараа тоолж болно (Зураг 2.2.4). Гэхдээ эдгээр дохиог тусдаа төрөл болгон хуваах нь утгагүй юм - тэдгээр нь хэмжилтийн зөвшөөрөгдөх алдаагаар тодорхойлогддог квантчлах алхам бүхий аналог хэсэгчилсэн тасралтгүй дохио хэвээр байна.
Таны харьцдаг салангид болон дижитал дохионы ихэнх нь аналог дохио юм. Гэхдээ эхлээд салангид ангилалд хамаарах дохионууд байдаг, жишээлбэл гамма туяа.
Цагаан будаа. 2.2.4. Тоон дохио y(т)= Qk, к = 5.
Дохионы спектрийн дүрслэл.Мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх, боловсруулахдаа дохио, функцүүдийн ердийн цаг (координат) дүрслэлээс гадна давтамжийн функцээр дохионы тайлбарыг өргөн ашигладаг. цаг хугацааны (координат) дүрслэлийн аргументуудтай урвуу аргументуудаар. Ийм тайлбар хийх боломж нь ямар ч дохиог хэчнээн төвөгтэй хэлбэртэй байсан ч энгийн дохионы нийлбэр, ялангуяа хамгийн энгийн гармоник хэлбэлзлийн нийлбэр хэлбэрээр илэрхийлж болно гэдгээр тодорхойлогддог. дохионы давтамжийн спектр гэж нэрлэдэг. Математикийн хувьд дохионы спектрийг тасралтгүй эсвэл салангид аргумент ашиглан гармоник хэлбэлзлийн далайц ба эхний үе шатуудын функцээр тодорхойлдог. давтамж. Далайцын спектрийг ихэвчлэн нэрлэдэг далайц-давтамжийн хариу үйлдэлдохионы (давтамжийн хариу), фазын өнцгийн спектр - фазын давтамжийн хариу үйлдэл(FCHH). Тодорхойлолт давтамжийн спектрдохиог координатын тайлбар шиг хоёрдмол утгагүй харуулдаг.
Зураг дээр. Зураг 2.2.5-д тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг (тогтмол бүрэлдэхүүн хэсгийн давтамж 0) ба гурван гармоник хэлбэлзлийн нийлбэрээр олж авсан дохионы функцийн сегментийг үзүүлэв. Математик тайлбардохиог томъёогоор тодорхойлно:
Хаана А н= (5, 3, 6, 8) - далайц; fn= (0, 40, 80, 120) - давтамж (Гц); φ n= (0, -0.4, -0.6, -0.8) - хэлбэлзлийн эхний фазын өнцөг (радианаар); n = 0,1,2,3.
Цагаан будаа. 2.2.5. Дохионы түр зуурын дүрслэл.
Энэ дохионы давтамжийн дүрслэлийг (давтамж ба фазын хариу хэлбэрээр дохионы спектр) Зураг дээр үзүүлэв. 2.2.6. Тогтмол дохионы давтамжийн төлөөлөл гэдгийг анхаарна уу с(т), спектрийн гармоникийн тоогоор хязгаарлагдмал, зөвхөн найман дээж бөгөөд -¥-аас +¥ хүртэлх интервалаар тодорхойлогдсон тасралтгүй цаг хугацааны дүрслэлтэй харьцуулахад маш нягт юм.
Цагаан будаа. 2.2.6. Дохионы давтамжийн төлөөлөл.
График дэлгэцаналог дохио (Зураг 2.2.1) нь тусгай тайлбар шаарддаггүй. Дискрет болон дижитал дохиог графикаар харуулахдаа аргументийн тэнхлэгээс дээш харгалзах масштабын урттай шууд салангид сегментийн аргыг (Зураг 2.2.6) эсвэл дээжийн утгууд дээр үндэслэн дугтуйны аргыг (гөлгөр эсвэл эвдэрсэн) ашигладаг. (Зураг 2.2.2 дахь тасархай муруй). Талбайн тасралтгүй байдал, дүрмээр бол аналог дохиог түүвэрлэх, тоолох замаар олж авсан тоон мэдээллийн хоёрдогч шинж чанараас шалтгаалан бид график дэлгэцийн хоёр дахь аргыг гол арга гэж үзэх болно.
Дохионы төрлүүд
Дохио
ДохиоЭнэ нь физик үйл явц бөгөөд зарим шинж чанар нь мэдээллийн утгатай байдаг.
Жишээлбэл, гэрлийн дохио (гэрлийн урсгал) нь тод байдал, өнгө, туйлшралын шинж чанар, тархалтын чиглэл гэх мэтээр тодорхойлогддог.
Мэдээллийг эдгээр шинж чанаруудын аль нэгээр нь эсвэл хэд хэдэн шинж чанарын нэгэн зэрэг хослуулан авч болно.
Материаллаг объектуудын харилцан үйлчлэлийн явцад байгальд дохио гарч ирдэг бөгөөд энэ харилцан үйлчлэлийн талаархи мэдээллийг дамжуулдаг. Дохио нь зарим материаллаг орчинд хөдөлж, тархах чадвартай бөгөөд ингэснээр хангадаг орон зайн мэдээлэл дамжуулахобъект (үйл явдлын эх сурвалж) -аас субьект (ажиглагч). Дохио тархах материаллаг орчинг гэнэ дохио зөөгч.
Дохио нь үндсэндээ өөр өөр байдаг физик шинж чанар. Жишээ нь: гэрлийн дохио, дуут дохио, цахилгаан дохио, радио дохио...
Тэдгээрийг үүсгэгч эх үүсвэрээс хамааран дохио байж болно байгалийнэсвэл хиймэл.
Материаллаг объектууд амьд эсвэл амьгүй байгалийн хаа нэгтээ харилцан үйлчилдэг тул байгалийн дохио үүсдэг. Энэ бол байгалийн үйл явц бөгөөд хүний үйл ажиллагаатай ямар ч холбоогүй юм. Жишээ нь: нарны туяа, шувуудын дуулах, цэцэгсийн үнэр тархах...
Хиймэл дохиог хүмүүс эхлүүлдэг эсвэл тэнд бий болдог техникийн системүүдхүн бүтээсэн. Жишээ нь: утасны шугамын цахилгаан дохио; радио дохио; гал ба гал; гэрлэн дохио; галын машины дуут дохио...
Дохио хэлбэр нь байна аналог, салангидТэгээд дижитал.
Аналог (эсвэл тасралтгүй) дохиомэдээллийн шинж чанар нь жигд өөрчлөгддөг физик процесс юм. Жишээлбэл, жигд өөрчлөгддөг цахилгаан дохио (Зураг 1). Бусад жишээнүүд: дуут дохио, байгалийн гэрлийн дохио. Бараг бүх байгалийн дохио нь аналог юм.
Аналог дохионы нэг онцлог нь түүний зэргэлдээ хоёр утгын хоорондох хил хязгаарыг бүдгэрүүлэх явдал юм. Аналог дохиог тодорхойлж болох утгуудын нийт тоо хязгааргүй их байна.
Дискрет дохионь физик процесс бөгөөд мэдээллийн шинж чанар нь огцом өөрчлөгдөж, зөвхөн тодорхой хязгаарлагдмал утгыг авах боломжтой (Зураг 2).
Дискрет дохионы онцлог нь хоёр өөр дохионы утгыг тодорхой ялгах явдал юм. Дискрет дохио авах боломжтой утгуудын нийт тоо үргэлж хязгаарлагдмал байдаг.
Жишээлбэл, дэнлүү багтсан болно цахилгаан хэлхээ. Дэнлүү асаалттай эсвэл унтарсан байж болно. Хэрэв чийдэн асаалттай байвал энэ нь хэлхээнд гүйдэл байгаа гэсэн дохио болдог. Хэрэв асахгүй бол гүйдэл байхгүй. Завсрын утгыг (дэнлүү хэр тод асдаг) энд тооцдоггүй - зөвхөн хоёр утга байна: асаалттай эсвэл асаагүй байна.
Өөр нэг жишээ: зарим мессежийг телеграфаар дамжуулдаг.
Зурвасыг Морзын код ашиглан дамжуулдаг бөгөөд энэ нь цэг, зураас, зай (түр зогсоох) гэсэн гурван өөр утгыг ашигладаг. Энэ мессежийг дамжуулж буй дохио нь богино дохио, урт дохио, дохиогүй гэсэн гурван өөр утгатай байх болно. Боломжит дохионы утгуудын тоо хязгаарлагдмал тул энэ нь салангид дохио юм.
Дискрет дохио нь ихэвчлэн хиймэл байдаг(хүн эсвэл техникийн систем бий болгосон).
By дохионы төрөл (төрөл).дараах зүйлс онцолж байна:
- аналог
- дижитал
- салангид
Аналог дохио
Аналог дохиобайгалийн юм. Үүнийг ашиглан засах боломжтой янз бүрийн төрөлмэдрэгч Жишээлбэл, хүрээлэн буй орчны мэдрэгч (даралт, чийгшил) эсвэл механик мэдрэгч (хурдатгал, хурд). Аналог дохиоМатематикт тэдгээрийг тасралтгүй функцээр тодорхойлдог. Цахилгаан хүчдэлийг шулуун шугамаар дүрсэлсэн, өөрөөр хэлбэл. аналог юм.
Дижитал дохио
Дижиталдохио нь хиймэл, өөрөөр хэлбэл. тэдгээрийг зөвхөн аналог цахилгаан дохиог хөрвүүлэх замаар олж авах боломжтой.
Тасралтгүй аналог дохиог дараалан хөрвүүлэх үйл явцыг түүвэрлэлт гэж нэрлэдэг. Хоёр төрлийн ялгаварлал байдаг:
- цаг хугацаагаар
- далайцаар
Цагийн түүврийг ихэвчлэн дээж авах ажиллагаа гэж нэрлэдэг. Мөн дохионы далайцаар түүвэрлэх нь түвшингээр квантлах явдал юм.
Ихэнхдээ дижитал дохиогэрэл эсвэл цахилгаан импульс юм. Тоон дохио нь өгөгдсөн бүх давтамжийг (зурвасны өргөн) ашигладаг. Энэ дохио нь аналог хэвээр байгаа бөгөөд хувиргасны дараа л тоон шинж чанартай байдаг. Мөн та түүнд тоон арга, шинж чанарыг ашиглаж болно.
Дискрет дохио
Дискрет дохио- энэ нь ижил хувиргасан аналог дохио хэвээр байгаа бөгөөд зөвхөн түвшингээр нь квантлах албагүй.
Энэ бол үндсэн мэдээлэл юм дохионы төрөл (төрөл)..
Туршилт
Дохионы төрлүүд
Танилцуулга
дохионы электрон мэдрэгч
Электроник нь цахилгаан соронзон оронтой электронууд болон бусад цэнэглэгдсэн бөөмсүүдийн харилцан үйлчлэлийг судалдаг шинжлэх ухаан бөгөөд энэ харилцан үйлчлэлийг мэдээлэл дамжуулах, хадгалах, дамжуулахад ашигладаг электрон төхөөрөмж, төхөөрөмжийг бий болгох аргачлалыг боловсруулах явдал юм.
Цахим үйл явц, үзэгдлийн судалгааны үр дүн, электрон багаж хэрэгсэл, төхөөрөмжийг бий болгох аргачлалын судалгаа, боловсруулалт нь электрон технологийн хөгжлийг хоёр чиглэлд тодорхойлдог. Тэдгээрийн эхнийх нь үйлдвэрлэлийн технологи, янз бүрийн зориулалтаар электрон төхөөрөмж үйлдвэрлэхтэй холбоотой юм. Хоёрдахь чиглэл нь эдгээр төхөөрөмж дээр үндэслэн компьютерийн шинжлэх ухааны чиглэлээр мэдээлэл дамжуулах, хүлээн авах, хөрвүүлэхтэй холбоотой янз бүрийн төрлийн асуудлыг шийдвэрлэх тоног төхөөрөмжийг бий болгохтой холбоотой юм. компьютерийн технологи, процессын автоматжуулалтын систем гэх мэт.
Электроникс богино боловч үйл явдлаар дүүрэн түүхтэй. Түүний эхний үе нь тэдний дохиог хүлээн авах чадвартай хамгийн энгийн дамжуулагч, хүлээн авагчтай холбоотой байдаг. Дараа нь вакуум хоолойн эрин үе ирэв. 50-аад оны дунд үеэс хагас дамжуулагч элементүүд, дараа нь жижиг, том интеграл схемүүд бий болсонтой холбоотой электроникийн хөгжлийн шинэ үе эхэлсэн.
Электроникийн хөгжлийн өнөөгийн үе шат нь өндөр техник, эдийн засгийн үзүүлэлтээр дохио боловсруулах асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог микропроцессорын хэт том интеграл хэлхээ, тоон дохионы процессорууд, програмчлагдсан логик нэгдсэн хэлхээнүүд гарч ирснээр тодорхойлогддог. Мэдээлэл цуглуулах, боловсруулах, дамжуулах системийг өөрчилсөн дижитал электроникийг аналог технологигүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм. Эдгээр системийн шинж чанарыг голчлон тодорхойлдог аналог төхөөрөмжүүд юм.
Электроник нь цахилгаан соронзон үзэгдлийн үндсэн дээр мэдээлэл дамжуулах, хүлээн авах, хөрвүүлэх асуудлыг судалдаг. Электроникийн хувьд хүнээс хүнд мессеж дамжуулахын зэрэгцээ хүн ба машин, машин хоорондын мэдээлэл солилцох асуудлыг авч үзэх нь зүйтэй.
Мэдээллийн тухай ойлголтыг хамгийн ерөнхий философи (мэдээлэл бол бодит ертөнцийн тусгал) практик (мэдээлэл гэдэг нь хадгалах, дамжуулах, хувиргах объект болох бүх мэдээлэл) хүртэл олон тодорхойлолт байдаг.
Мэдээллийг дохио хэлбэрээр дамжуулдаг. Дохио бол мэдээлэл дамжуулах физик процесс юм. Дохио нь дуу авиа, гэрэл, хэлбэрээр байж болно шуудангийн бараагэх мэт. Хамгийн түгээмэл дохио нь U(t) хугацааны эсрэг хүчдэлийн хэлбэрээр цахилгаан хэлбэрээр байдаг.
Бараг ямар ч цахим систем нь эрчим хүчийг хувиргах эсвэл мэдээллийг хувиргах зорилгоор ямар нэгэн байдлаар ажиллах зорилготой байдаг. Хамгийн ерөнхий утгаараа аливаа цахим хяналтын системийн үүрэг бол хяналттай объектын одоогийн ажиллагааны горимын талаархи мэдээллийг боловсруулж, үүний үндсэн дээр объектын одоогийн ажиллах горимыг заасан горимд ойртуулахын тулд хяналтын дохиог үүсгэх явдал юм. . Энэ тохиолдолд мэдээллийн боловсруулалт гэдэг нь системийн төлөвийн тэгшитгэлийг ямар нэг байдлаар шийдэхийг хэлнэ.
1.1-р зурагт үзүүлсэн объект нь бодит физик объект бөгөөд олон тооны шинж чанарууд нь янз бүрийн физик хэмжигдэхүүнүүдээр тодорхойлогддог (PV). Энэ нь бусад объектуудтай олон талт, нарийн төвөгтэй холболттой байдаг. Зураг дээрх эдгээр холболтуудын олон төрлөөс. Зураг 1.1-д объектын төлөв байдлыг тодорхойлох PV X оролт ба хэмжих PV Y гаралтыг харуулав. Мэдрэгч (анхдагч хувиргагч) нь ихэнх тохиолдолд цахилгаан бус шинж чанартай PV X ба Y-г цахилгаан дохио болгон хувиргах боломжийг олгодог. шаардлагатай мэдээлэлхөндөх нөлөө болон объектын төлөв байдлын тухай.
Сигналын анхдагч боловсруулах төхөөрөмж (PDU) нь системийн салшгүй хэсэг юм. Энэ нь хэмжсэн физик хэмжигдэхүүнүүдийн урьдчилсан боловсруулалтыг гүйцэтгэдэг дараагийн электрон төхөөрөмжтэй мэдрэгчүүдийн интерфейсийг баталгаажуулдаг. Дүрмээр бол дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.
· гаралтын өсгөлт анхдагч хувиргагчид;
· аналог дохиог хэвийн болгох, өөрөөр хэлбэл. анхдагч тасралтгүй дохионы масштабын хилийг хэмжих сувгийн аналог-тоон хувиргагчийн оролтын дохионы стандарт мужуудын аль нэгэнд хүргэх (хамгийн түгээмэл мужууд нь 0-ээс 5 В, -5 В-оос 5 В хүртэл байдаг. ба 0-ээс 10 В хүртэл;
· урьдчилсан бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр, i.e. хэмжилтийн үр дүнд янз бүрийн гарал үүслийн хөндлөнгийн нөлөөллийг багасгахын тулд анхдагч тасралтгүй дохионы давтамжийн зурвасыг хязгаарлах;
· аналог буюу салангид дохионы эх үүсвэр ба системийн хэмжилт ба/эсвэл төлөвийн сувгуудын хооронд гальваник тусгаарлалтыг хангах. Энэ нь системийн салангид гаралтын сувгууд болон хяналттай цахилгаан төхөөрөмжийн хоорондох тусгаарлалтад мөн адил хамаарна. Гаралт ба оролтын хэлхээний бодит хамгаалалтаас гадна гальваник тусгаарлалт нь компьютерийн системийн газар ба хяналттай төхөөрөмжийн газардлыг бүрэн тусгаарласнаар газардуулгын хэлхээгээр дамжуулан системд үзүүлэх хөндлөнгийн нөлөөллийг багасгах боломжийг олгодог. Галваник тусгаарлалтгүй байхыг зөвхөн техникийн үндэслэлтэй тохиолдолд л зөвшөөрнө.
Анхдагч боловсруулалтын төхөөрөмжийн гаралтын дохиог аналог-тоон хувиргагч (ADC) гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжөөр тоон хэлбэрт шилжүүлдэг. ADC гаралт нь аналог дохионы хоёртын дүрслэлийг үүсгэдэг бөгөөд дараа нь дижитал дохионы процессор боловсруулдаг. Боловсруулсны дараа дохионд агуулагдах мэдээллийг дижитал-аналог хөрвүүлэгч (DAC) ашиглан аналог хэлбэрт шилжүүлж болно.
Процессор нь эвдрэл, объектын төлөв байдлыг тодорхойлсон анхны өгөгдлийг боловсруулдаг. Боловсруулалтын алгоритмыг хэмжилтийн объект, өгөгдсөн нөхцөлд шаардлагатай нарийвчлалтайгаар сонгосон (хэмжсэн) физик хэмжигдэхүүний (PV) утгыг тодорхойлох, хэмжилтийн үндсэн шинж чанараас бүрдэх хэмжилтийн даалгавараар тодорхойлогддог.
1. Дохио
дохионы электрон мэдрэгч
Сигналын тухай ойлголт нь электроникийн үндсэн ойлголтуудын нэг юм. Дохио нь энэ системд байгаа гадны нөлөөллийн дагуу олон төлөвтэй байдаг системд байдаг физик процесс юм. Дохионы гол шинж чанар нь энэ системд үзүүлэх нөлөөллийн талаархи мэдээллийг агуулдаг.
Бодит физик процессууд цаг хугацааны хувьд явагддаг тул физик процессын өөрчлөлтийг тусгасан цаг хугацааны функцийг эдгээр процессыг илэрхийлэх дохионы математик загвар болгон ашигладаг.
Дохио нь дуу авиа, гэрэл, шуудан хэлбэрээр гэх мэт байж болно. Хамгийн түгээмэл дохио нь U(t) хугацааны эсрэг хүчдэлийн хэлбэрээр цахилгаан хэлбэрээр байдаг.
. Дохионы ангилал
Тодорхой мэдээлэл дамжуулах үүргээс нь хамааран дохиог ашигтай ба хөндлөнгийн (хөндлөнгийн) гэж хувааж болно. Ашигтай дохио нь тодорхой мэдээллийг агуулж байдаг ба хөндлөнгийн оролцоо нь бусад мэдээллийг агуулж болох ч түүнийг гажуудуулдаг.
Хүлээгдэж буй дохионы утгуудын найдвартай байдлын түвшингээс хамааран бүх дохиог детерминист болон санамсаргүй дохио гэж хувааж болно. Детерминист гэдэг нь ямар ч үед утгыг нь нарийн тодорхойлж болох дохио юм. Тодорхойлогч дохио нь үечилсэн болон үечилсэн бус байж болно.
Нөхцөл хангагдсан дохиог үе үе гэж нэрлэдэг
s(t) = s (t + kT), энд k нь дурын бүхэл тоо, T нь хугацаа бөгөөд энэ нь хязгаарлагдмал хугацаа юм. Тогтмол дохионы жишээ бол гармоник хэлбэлзэл юм. .
Энд У м, Т, Ф 0, w 0, Мөн j 0- хэлбэлзлийн далайц, үе, давтамж, өнцгийн давтамж, эхний үе шат.
Нарийн төвөгтэй үечилсэн дохионууд орно импульсийн дохиоянз бүрийн хэлбэр (цахилгаан импульс)
Цахилгаан импульс нь цахилгаан хүчдэл эсвэл гүйдлийн богино хугацааны огцом өөрчлөлт юм.
Өндөр давтамжийн хэлбэлзэл агуулаагүй цахилгаан гүйдэл буюу хүчдэлийн импульс (нэг туйлт) нь видео импульс гэж нэрлэгддэг (Зураг 2.2). Цахилгаан импульс нь цаг хугацааны хязгаарлагдмал өндөр давтамжийн эсвэл хэт өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзэл бөгөөд бүрхүүл нь видео импульс хэлбэртэй байдаг бөгөөд үүнийг радио импульс гэж нэрлэдэг.
Цаг хугацааны өөрчлөлтийн шинж чанараас хамааран цахилгаан импульс нь тэгш өнцөгт, хөрөө, экспоненциал, хонх хэлбэртэй болон бусад хэлбэрээр ялгагдана. Бодит видео импульс нь A далайц, импульсийн үргэлжлэх хугацаагаар тодорхойлогддог нэлээд төвөгтэй хэлбэртэй байж болно. т Тэгээд , урд талын хугацаа т е ба буурах хугацаа т -тай , дээд чипийн хэмжээ D А.
Аливаа нарийн төвөгтэй үечилсэн дохиог үндсэн давтамжийн үржвэртэй давтамжтай зохицсон хэлбэлзлийн нийлбэрээр илэрхийлж болно.
Тогтмол бус дохио нь ихэвчлэн цаг хугацаагаар хязгаарлагддаг.
Санамсаргүй дохио нь цаг хугацааны функц бөгөөд түүний утгууд нь урьдчилан тодорхойгүй бөгөөд зөвхөн тодорхой магадлалаар урьдчилан таамаглах боломжтой байдаг. Үндсэн шинж чанаруудын хувьд санамсаргүй дохиохүлээн зөвшөөрөх:
а) магадлалын тархалтын хууль (тодорхой интервал дахь дохионы хэмжээ байх харьцангуй хугацаа);
б) дохионы чадлын спектрийн хуваарилалт.
Мэдрэгчийн гаралтын дохио нь тодорхой физик үйл явцын тусгал юм. Ихэнх физик процессууд нь үргэлжилсэн шинж чанартай байдаг тул тэдгээр нь тасралтгүй байх хандлагатай байдаг. Ийм дохиог аналог гэж нэрлэдэг.
Аналог дохио нь тасралтгүй (эсвэл хэсэгчлэн тасралтгүй) функцээр тодорхойлогддог x А (t) бөгөөд функц нь өөрөө аргументтай адил заасан хязгаарт ямар ч утгыг авч болно. Аналог дохиог үүсгэх, боловсруулахад маш энгийн боловч харьцангуй энгийн техникийн асуудлыг шийдэж чаддаг. Орчин үеийн бүтээл электрон системүүддискрет болон дижитал дохионы хэрэглээнд үндэслэсэн.
Тасралтгүй функцийг салгасны үр дүнд салангид хугацааны дохиог олж авдаг бөгөөд энэ нь тасралтгүй функцийг салангид хугацаанд агшин зуурын утгаараа солихыг илэрхийлдэг. Ийм дохиог сүлжээний функцээр (дараалсан хугацааны цуваа) S(n?t) дүрсэлдэг. Энэ нь тодорхой интервалд ямар ч утгыг авч болно, харин бие даасан хувьсагч n нь салангид утгыг авдаг n = 0, ±1, ±2,..., t нь түүвэрлэлтийн интервал юм.
Квантжуулалтын үйл ажиллагааны үр дүнд түвшингээр квантлагдсан дохиог олж авдаг. Түвшингийн квантчлалын үйл ажиллагааны мөн чанар нь аналог дохионы тасралтгүй динамик мужид квантчлах түвшин гэж нэрлэгддэг хэд хэдэн салангид түвшин тогтмол байдагт оршино. Аналог дохионы одоогийн утгыг хамгийн ойрын тоон үзүүлэлтээр тодорхойлно.
Дискрет цаг хугацааны дохионы түвшингээр квантлах нь салангид квантлагдсан дохиог авах боломжийг олгодог. Дижитал дохиог хоёртын тоогоор (хоёртын тооллын систем дэх тоо) салангид квантчлагдсан дохионы квантчлах түвшинг дугаарлах замаар олж авдаг бөгөөд иймээс салангид квантлагдсан дохионы түүврийн утгыг тоо хэлбэрээр илэрхийлнэ.
дунд детерминистик дохиоТуршилтын дохио нь онцгой байр суурийг эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийн оршин тогтнох хэрэгцээ нь боловсруулсан шинж чанарыг турших хэрэгцээгээр тодорхойлогддог. электрон төхөөрөмж.
Гармоник хэлбэлзэл. Туршилтын хамгийн түгээмэл дохио бол хэмжилтийн практикт янз бүрийн зорилгоор төхөөрөмжүүдийн давтамжийн шинж чанарыг үнэлэхэд хэрэглэгддэг гармоник хэлбэлзэл юм.
Нэгжийн үсрэлт нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн тул s(t) дохиог нэгж үсрэлтийн функцээр үржүүлэх нь t=0 үед энэ дохиог асаахтай тэнцүү байна:
s (t) үед t ³ 0;(t) 1 (t) =
t<т 0.
Дельта функц. Тодорхойлолтоор ?-Энэ функц нь дараах нөхцлийг хангасан байна.
t¹-д 0 т 0;
d(t - t 0) =
t = t0 үед ;
Тиймээс, ?-функц нь аргументийн тэгээс бусад бүх утгуудын хувьд тэгтэй тэнцүү бөгөөд t = 0 цэг дээр хязгааргүй их утгыг авна. Хязгаарлагдмал муруй доорх талбай ?-функц нэгтэй тэнцүү байна.
3. Детерминист дохионы дүрслэлийн хэлбэрүүд
Цаг хугацааны функц болох дохионы загварууд нь үндсэндээ долгионы хэлбэрийн шинжилгээнд зориулагдсан. Аливаа төхөөрөмжөөр нарийн төвөгтэй хэлбэрийн дохио дамжуулах асуудлыг шийдэхдээ ийм дохионы загвар нь ихэвчлэн тийм ч тохиромжтой биш бөгөөд төхөөрөмжид тохиолддог физик процессын мөн чанарыг ойлгох боломжийг олгодоггүй.
Тиймээс дохиог энгийн (үндсэн) функцүүдийн багцаар төлөөлдөг бөгөөд үүнд ортогональ гармоник (синус ба косинус) функцийг ихэвчлэн ашигладаг. Зөвхөн ийм функцийг сонгох нь математикийн үүднээс цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөггүй шугаман системийн хувийн функцууд (параметрүүд нь цаг хугацаанаас хамаардаггүй системүүд) байдагтай холбоотой юм. Эдгээр системээр дамжин өнгөрсний дараа хэлбэрээ бүү өөрчил. Үүний үр дүнд дохиог гармоник функцүүдийн олон янзын далайц, үе шат, давтамжаар илэрхийлж болох бөгөөд тэдгээрийн нийлбэрийг дохионы спектр гэж нэрлэдэг.
Тиймээс дурын детерминист дохиог дүрслэх хоёр хэлбэр байдаг: түр ба давтамж (спектр).
Дүрслэлийн эхний хэлбэр нь t хугацааны функц болох дохионы математик загвар дээр суурилдаг.
хоёр дахь нь - f давтамжийн функц хэлбэрээр дохионы математик загвар дээр байгаа бөгөөд энэ нь маш чухал бөгөөд энэ загвар нь зөвхөн нарийн төвөгтэй функцүүдийн талбарт байдаг.
S = (f) = S (jf).
Сигналын дүрслэлийн хоёр хэлбэр нь Фурьегийн хос хувиргалтаар хоорондоо холбогддог.
W = 2pf өнцгийн (мөчлөгийн) давтамжийг ашиглах үед Фурьегийн хувиргалт нь дараах хэлбэртэй байна.
Гармоник хэлбэлзлийн цаг хугацааны дүрслэл дараах хэлбэртэй байна.
Энд Um, T, f0, w0, j0 нь хэлбэлзлийн далайц, үе, давтамж, өнцгийн давтамж, эхний үе шат юм.
Давтамжийн муж дахь ийм хэлбэлзлийг илэрхийлэхийн тулд w0 давтамж дээр дохионы далайц нь Um, эхний үе нь j0-тэй тэнцүү болохыг харуулсан хоёр давтамжийн функцийг зааж өгөхөд хангалттай.
Гармоник хэлбэлзлийн цаг ба давтамжийн графикийг Зураг дээр үзүүлэв. 2.7, энд далайц U м болон үе шат j 0шулуун сегмент хэлбэрээр байрлуулсан.
U утгууд м =U( w 0) Мөн j 0 =j (w 0)-ийг гармоник хэлбэлзлийн далайц ба фазын спектр гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн нийлбэр нь зүгээр л спектр юм.
Давтамжийн мужид хоёр бодит функцийг ашиглахын оронд та нэг, гэхдээ нарийн төвөгтэй функцийг ашиглаж болно. Үүнийг хийхийн тулд бид гармоник хэлбэлзлийн цаг хугацааны дүрслэлийг нарийн төвөгтэй хэлбэрээр бичнэ.
Хэрэв бид сөрөг давтамжийн мужийг харгалзан үзэхгүй бол (тэдгээр нь физик утгагүй) дараахь зүйлийг бичиж болно.
Модуль нь Um-тэй тэнцүү, аргумент нь j0 байх гармоник хэлбэлзлийн комплекс далайц хаана байна.
4. Физик дохионы боловсруулалтын зорилго
Физик дохиог боловсруулах гол зорилго нь тэдгээрт агуулагдах мэдээллийг олж авах хэрэгцээ юм. Энэ мэдээлэл нь ихэвчлэн дохионы далайц (үнэмлэхүй эсвэл харьцангуй), давтамж эсвэл спектрийн агуулга, үе шат эсвэл олон дохионы харьцангуй хугацаанд байдаг. Хүссэн мэдээллийг дохионоос гаргаж авсны дараа түүнийг янз бүрийн аргаар ашиглаж болно.
Зарим тохиолдолд дохионд агуулагдах мэдээллийг дахин форматлах нь зүйтэй. Ялангуяа давтамжийн олон хандалт (FDMA) утасны системд аудио дохиог дамжуулах үед форматын өөрчлөлт гардаг. Энэ тохиолдолд богино долгионы радио реле, коаксиаль кабель эсвэл шилэн кабелиар дамжуулахын тулд давтамжийн спектрт олон дуут сувгийг байрлуулах аналог техникийг ашигладаг. Тоон харилцаанд аналог аудио мэдээллийг эхлээд A/D хувиргагчаар дижитал болгон хувиргадаг. Бие даасан аудио сувгуудыг төлөөлдөг дижитал мэдээлэл нь цаг хугацааны мультиплекс (цаг хуваах олон хандалт, TDMA) бөгөөд цуваа тоон холбоосоор дамждаг.
Сигналыг боловсруулах өөр нэг шалтгаан нь дохионы зурвасын өргөнийг шахах (мэдээллийн ихээхэн алдагдалгүйгээр), дараа нь мэдээллийг форматлах, дамжуулах хурдыг бууруулж, шаардлагатай сувгийн зурвасын өргөнийг нарийсгах боломжийг олгодог. Өндөр хурдны модемууд болон дасан зохицох импульсийн кодын модуляцын системд өгөгдлийн илүүдэл (шахалт) -ийг арилгах алгоритмыг өргөн ашигладаг бөгөөд дижитал хөдөлгөөнт холбооны систем, аудио бичлэгийн систем, өндөр нарийвчлалтай телевизэд өргөн хэрэглэгддэг.
Хэмжилтийг автоматжуулах техник хангамж, програм хангамжийн систем нь ихэнх тохиолдолд мэдрэгчээс хүлээн авсан мэдээллийг зохих хариу дохиог бий болгоход ашигладаг бөгөөд энэ нь хэмжилтийн үйл явцыг шууд хянадаг. Эдгээр системүүд нь ADC болон DAC, түүнчлэн мэдрэгч, дохионы тохируулагч, дижитал процессорыг шаарддаг
Зарим тохиолдолд мэдээлэл агуулсан дохионд дуу чимээ гардаг бөгөөд гол зорилго нь дохиог дахин бүтээх явдал юм. Шүүлтүүр, синхрон илрүүлэх гэх мэт аргуудыг аналог болон дижитал домэйны аль алинд нь энэ ажлыг гүйцэтгэхэд ихэвчлэн ашигладаг.
Тиймээс дохио хувиргах зорилго нь:
· дохионы тухай мэдээллийг гаргаж авах (далайц, фаз, давтамж, спектрийн бүрэлдэхүүн хэсэг, цаг хугацааны хамаарал);
· дохионы форматыг хөрвүүлэх;
·мэдээллийн шахалт;
· санал хүсэлтийн дохио үүсгэх;
· аналоги-тоон хувиргалт;
· дижиталаас аналог руу хөрвүүлэх;
· дохиог дуу чимээнээс тусгаарлах.
. Физик дохио боловсруулах аргууд
Дараахыг ашиглан дохиог боловсруулж болно.
· аналог аргууд (аналог дохио боловсруулах);
· тоон аргууд (тоон дохио боловсруулах);
· эсвэл аналог ба тоон аргуудын хослол (хосолсон дохио боловсруулах).
Аналог дохиог (аналог боловсруулалт) боловсруулдаг төхөөрөмжийг аналог (аналог процессор) гэж нэрлэдэг.
Тоон дохиог (тоон боловсруулалт) боловсруулдаг төхөөрөмжийг дижитал (тоон процессор) гэж нэрлэдэг.
Зарим тохиолдолд боловсруулалтын аргыг сонгох нь тодорхой, бусад тохиолдолд сонголтод тодорхой бус байдаг тул эцсийн шийдвэр нь заасан аргын давуу болон сул талууд дээр үндэслэн тодорхой бодолт дээр суурилдаг.
Дижитал дохио боловсруулах аргын гол давуу талууд нь:
· аналог технологийг ашиглан хэрэгжүүлэхэд хэцүү, заримдаа бүр боломжгүй дохио боловсруулах нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг хэрэгжүүлэх чадвар;
· "дасан зохицох" эсвэл өөрөө тохируулах зарчмыг хэрэгжүүлэх чадвар, өөрөөр хэлбэл төхөөрөмжийг физикийн хувьд өөрчлөн өөрчлөхгүйгээр дохио боловсруулах алгоритмыг өөрчлөх чадвар (жишээлбэл, шүүлтүүрийн оролт руу орж буй дохионы төрлөөс хамаарч);
· хэд хэдэн дохиог нэгэн зэрэг боловсруулах боломж;
· үндсэндээ хүрч болох өндөр нарийвчлалтай дохио боловсруулах;
· Температурын хэлбэлзэл, хөгшрөлт, тэг шилжилт, тэжээлийн хүчдэлийн өөрчлөлт болон бусад шалтгааны улмаас тоон процессорын параметрүүдийн тогтворгүй байдал нь дохионы боловсруулалтын "чанар" -д мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй байх;
· дижитал төхөөрөмжүүдийн дуу чимээний дархлааг сайжруулж, тоон дохиог дамжуулах эрчим хүч, цаг хугацаа, давтамжийн "зардал" бага (аналог дохиог дамжуулахтай харьцуулахад);
· дижитал төхөөрөмжүүдийн хөгжлийн өндөр түвшин.
Дижитал процессорын сул талууд нь:
· аналог төхөөрөмжтэй харьцуулахад илүү төвөгтэй, өндөр өртөгтэй хэвээр байна;
· гүйцэтгэл бидний хүссэнээр тийм ч өндөр биш байна;
· Тооцооллын явцад түүвэрлэлт, дохионы тоо хэмжээ, бөөрөнхийлөлтөөс үүссэн тодорхой алдааг арилгах чадваргүй байдал.
Өнөөгийн мэргэжилтэн дохио боловсруулах асуудлыг шийдэхийн тулд аналоги болон тоон аргуудын тохирох хослолыг сонгоход тулгарч байна. Бүх мэдрэгч (микрофон, термопар, хүчдэл хэмжигч, пьезоэлектрик талст, дискний толгой гэх мэт) нь аналог төхөөрөмж учраас зөвхөн тоон аргуудыг ашиглан физик аналог дохиог боловсруулах боломжгүй юм. Тиймээс зарим төрлийн дохио нь аналог эсвэл тоон аргаар цаашид дохио боловсруулахад хэвийн болгох хэлхээг шаарддаг. Бодит байдал дээр дохионы тохируулагч хэлхээ нь дараахь зүйлийг хийдэг аналог процессорууд юм.
· хэмжих ба урьдчилсан (буфер) өсгөгч дэх дохиог өсгөх);
· өндөр нарийвчлалтай нийтлэг горимын дохио өсгөгч ашиглан дуу чимээний дэвсгэр дээр дохиог илрүүлэх;
· динамик хүрээний шахалт (логарифмын өсгөгч, логарифмын DAC болон програмчлагдсан өсгөгч);
· шүүлтүүр (идэвхгүй ба идэвхтэй).
Уран зохиол
1.Волынский В.А. болон бусад цахилгааны инженерчлэл / B.A. Волынский, Е.Н. Зейн, В.Э. Шатерников: Прок. их дээд сургуулиудад зориулсан гарын авлага. - М .: Energoatomizdat, 2011. - 528 х, өвчтэй.
2.Касаткин А.С., Немцов М.В. Цахилгааны инженерчлэл: Сурах бичиг. их дээд сургуулиудад зориулсан гарын авлага. - 4-р хэвлэл, шинэчилсэн найруулга. - М .: Energoatomizdat, 2003. - 440 х, өвчтэй.
.Үйлдвэрийн электроникийн үндэс: Цахилгааны бус инженерийн сурах бичиг. мэргэжилтэн. их дээд сургуулиуд /V.G. Герасимов, О М.Князков, А Е.Краснопольский, В.В. Сухоруков; засварласан В.Г. Герасимова. - 3-р хэвлэл, шинэчилсэн. болон нэмэлт - М .: Илүү өндөр. сургууль, 2006. - 336 х., өвчтэй.
.Цахилгаан инженер, электроникийн 3 ном. Эд. В.Г. Герасимова 1-р ном. Цахилгаан ба соронзон хэлхээ. - М .: Дээд сургууль. - 2006 он
.Цахилгаан инженер, электроникийн 3 ном. Эд. В.Г. Герасимова 2-р ном. Цахилгаан соронзон төхөөрөмж ба цахилгаан машин. - М .: Дээд сургууль. - 2007 он
Багшлах
Сэдвийг судлахад тусламж хэрэгтэй байна уу?
Манай мэргэжилтнүүд таны сонирхсон сэдвээр зөвлөгөө өгөх эсвэл сургалтын үйлчилгээ үзүүлэх болно.
Өргөдлөө илгээнэ үүзөвлөгөө авах боломжийн талаар олж мэдэхийн тулд яг одоо сэдвийг зааж өгч байна.
