Elektr signali nima va u nima uchun ishlatiladi? Keling, ushbu maqolada muhokama qilaylik.
Signal makon va vaqt orqali uzatilishi mumkin bo'lgan narsadir. Xo'sh, signalni "signal" deb atash uchun qanday shartlar mavjud bo'lishi kerak?
Birinchidan, bilan Signal kimdir tomonidan yaratilishi (yaratilishi) kerak.
Ikkinchidan, signal kimga mo'ljallangan bo'lishi kerak.
Uchinchidan, kimdir bu signalni qabul qilishi va o'zi uchun qandaydir xulosalar chiqarishi, ya'ni signalni to'g'ri talqin qilishi kerak.
Keling, Yovvoyi G'arbga sho'ng'aylik.
O‘ylaymanki, hindlar o‘t yoqib, olovdan chiqqan tutundan signal uzatish uchun foydalanilgani hech kimga sir emas. Bu shuni anglatadiki, bizning holatlarimizda yong'in signal generatoridir. Shunday qilib, birinchi nuqta ishlaydi).Olovdan chiqqan tutun kimga mo'ljallangan edi? Kovboylar uchunmi? Albatta yo'q! O'z hindlarimiz uchun. Shunday qilib, ikkita ish nuqtasi. Xo'sh, siz osmonga ko'tarilgan ikkita tutun ustunini ko'rdingiz. Bu siz uchun biror narsani anglatadimi? Kimdir kabob pishirayotgandir? Bo'lishi mumkin. Ammo agar siz bu olovlarga yaqinlashsangiz, ular sizdan shashlik qilishadi). Hindlar uchun bu ikkita tutun ustuni ularning otryadi kovboylarni muvaffaqiyatli ovlaganini anglatardi ;-). Xo'sh, uchinchi qoida bajarildi ;-).
Ammo elektr signali nima? Meni bir joyda elektr toki borligiga noaniq shubhalar qiynayapti :-). Elektr toki qanday tavsiflanadi? Albatta, kuchlanish va oqim. Eng diqqatga sazovor narsa shundaki, elektr tokini kosmos orqali simlar yordamida uzatish juda qulay. Bunday holda, uning tarqalish tezligi yorug'lik tezligiga teng bo'ladi. O'tkazgichdagi elektronlar sekundiga bir necha millimetr tezlikda harakat qilsa-da, elektr maydoni yorug'lik tezligida darhol butun simni qoplaydi! Esingizda bo'lsa, yorug'lik tezligi sekundiga 300 000 kilometrni tashkil qiladi! Shuning uchun simning boshqa uchidagi elektron deyarli darhol harakatlana boshlaydi.
Elektr signallarini uzatish
Shunday qilib, biz kosmos orqali signal uzatish uchun simlardan foydalanamiz. Biroz yuqoriroqda biz signalning paydo bo'lish shartlarini ko'rib chiqdik. Shunday qilib, birinchi navbatda, bizga bu signallarning generatori kerak! Ya'ni, bu elektr tokini ishlab chiqaradigan batareya yoki sxema bo'lishi mumkin. Keyinchalik, bu signalni qabul qiladigan odam bo'lishi kerak. Bu qandaydir yuk bo'lishi mumkin, masalan, lampochka, isitish elementi yoki bu signalni qabul qiladigan butun sxema. Va uchinchidan, yuk qandaydir tarzda bu signalga javob berishi kerak. Lampochka yorug'lik chiqarishi kerak isitish elementi– isinish uchun, va sxema ba'zi funktsiyani bajarish uchun.
Yuqoridagilarning barchasidan tushunganingizdek, signalning asosiy kozi uning generatoridir. Shunday qilib, biz allaqachon muhokama qilganimizdek, ikkita parametr simlar orqali uzatilishi mumkin elektr toki –bu kuchlanish va oqim. Ya'ni, biz ushbu generatorga simlar orqali yopishib oladigan yukdagi kuchlanish yoki oqimni o'zgartiradigan generator yaratishimiz mumkin. Asosan, elektronikada bu "kuchlanish" parametri ishlatiladi, chunki kuchlanishni olish va uning qiymatini o'zgartirish oson.
Vaqt va elektr signali
Aytganimdek, signal vaqt va makonda uzatiladi. Ya'ni, vaqt elektr signali uchun muhim parametrdir. Endi biz biroz terlashimiz va o'rta maktab uchun matematika va fizika kursini eslashimiz kerak. Dekart koordinata tizimini eslaylik. Esingizda bo'lsa, biz Y o'qini vertikal va X o'qini gorizontal ravishda chizganmiz:
Elektronika va elektrotexnikada biz vaqtni X bo'ylab chizamiz, keling, uni t deb ataymiz va vertikal ravishda kuchlanishni chizamiz, uni U deb nomlaymiz. Natijada, bizning koordinata sistemamiz quyidagicha ko'rinadi:
Vaqt o'tishi bilan kuchlanishning o'zgarishini ko'rsatadigan qurilma chaqiriladi osiloskop, va bu kuchlanishning grafigi deyiladi osillogramma. Osiloskop quyidagilar bo'lishi mumkin:
yoki analog:
Elektr signallarining turlari
D.C
Qaysi elektr signali elektronikada eng oddiy signal hisoblanadi? Menimcha, shunday DC signali. To'g'ridan-to'g'ri oqim nimani anglatadi? Bu kuchlanish qiymati vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydigan oqimdir, u bizning grafikimizda qanday ko'rinadi? Shunga o'xshash narsa:
Bu erda biz 3 voltli shahar signalini ko'ramiz.
Vertikal ravishda bizda voltlarda kuchlanish bor, va gorizontal - yaxshi, aytaylik, soniyalarda. Vaqt o'tishi bilan to'g'ridan-to'g'ri oqim har doim bir xil kuchlanish qiymatiga ega, shuning uchun biz soniyalarda yoki soatlarda hisoblashimiz muhim emas. Zo'riqish na sakramadi, na tushdi. Bu 3 volt edi va shunday bo'lib qolmoqda. Ya'ni, to'g'ridan-to'g'ri oqim signali t vaqt o'qiga parallel bo'lgan to'g'ri chiziq ekanligini aytishimiz mumkin.
Analog osiloskopda DC signali shunday ko'rinadi
Qanday turdagi elektr toki generatorlari bunday doimiy kuchlanish signalini ishlab chiqishi mumkin?
Bu, albatta, turli xil batareyalar
mobil telefon batareyalari
noutbuk uchun
avtomobil akkumulyatorlari
va boshqa kimyoviy oqim manbalari.
Laboratoriya sharoitida o'zgaruvchan kuchlanishdan doimiy kuchlanishni olish osonroq. Buni amalga oshiradigan qurilma laboratoriya doimiy kuchlanishli quvvat manbai deb ataladi.
Shovqin signali yoki shunchaki shovqin
Agar keskinlik xaotik bo'lib qolsa nima bo'ladi? Siz shunga o'xshash narsani olasiz:
Bu elektr signali deyiladi shovqin.
O'ylaymanki, bu sizning ba'zilaringiz shovqin to'lqin shaklini birinchi marta ko'rmoqda, lekin men 100% ishonchim komilki, hamma eshitildi bu signalning ovozi ;-). Xo'sh, Play-ni bosing ;-)
Radio qabul qilgichning yoki stantsiyaga yoki biron bir kanalga sozlanmagan eski televizorning shovqini shovqin ;-) Bu qanchalik g'alati eshitilmasin, bunday signal elektronikada ham juda tez-tez ishlatiladi. Masalan, siz bir kilometr radiusdagi barcha televidenie va radio qabul qiluvchilarni o'chiradigan chastotali murabbo sxemasini yig'ishingiz mumkin). Ya'ni, biz shovqin signalini yaratamiz, uni kuchaytiramiz va havoga jo'natamiz ;-) Natijada, biz barcha qabul qiluvchi qurilmalarni tiqilib qolamiz.
Sinus to'lqin
Sinus to'lqin elektronika muhandislari orasida eng sevimli signaldir.
Har bir inson belanchakda suzishni yaxshi ko'radimi?
Mana, biz ularga xursandchilik bilan tebranayotgan qizni ko'ramiz. Aytaylik, u oyoqlaringizni o'z vaqtida egib, to'g'rilab, o'zingizni chayqashingiz mumkin bo'lgan hiylani bilmaydi. Shuning uchun qizning otasi kelib, qizini oldinga itarib yubordi.
Quyidagi grafik aynan shu holatni ko'rsatadi.
Ko'rib turganingizdek, qizning vaqt o'tishi juda kulgili bo'lib chiqdi. Ushbu harakat jadvali " sinus to'lqini“. Elektronikada bunday signal deyiladi sinusoidal. Bu juda oddiy grafik kabi ko'rinadi, lekin siz bunga ishonmaysiz, bu barcha elektronika asosida qurilgan oddiy sinus to'lqin.
Chunki sinus to'lqini butun vaqt davomida shaklini takrorlaydi, keyin uni chaqirish mumkin davriy. Ya'ni, siz vaqti-vaqti bilan tushlik qilasiz - vaqti-vaqti bilan - teng vaqt oralig'ida. Bu yerda ham xuddi shunday. Bu signal vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Davriy signallarning muhim parametrlari amplituda, davr va chastotadir.
Amplituda (A) - kuchlanishning noldan ma'lum bir qiymatgacha maksimal og'ishi.
Davr (T) – signal yana takrorlanadigan vaqt. Ya'ni, agar siz bugun soat 12:00 da, ertaga ham bir vaqtning o'zida, 12:00 da va ertaga ham bir vaqtning o'zida tushlik qilsangiz, tushlik 24 soat davomida amalga oshiriladi. Hammasi oddiy va oddiy ;-)
Chastotasi (F) - bu faqat davrga bo'lingan birlik, ya'ni
Gertsda o'lchanadi. "Bir soniyada juda ko'p tebranishlar" deb tushuntirilgan. Xo'sh, hozircha boshlash uchun bu etarli ;-).
Aytganimdek, sinus to'lqin elektronikada juda muhim rol o'ynaydi. Hatto uzoqqa borish shart emas. Osiloskop problarini uy rozetkasiga yopishtirish kifoya va siz allaqachon 50 Gertz chastotali va 310 Volt amplitudali sinusoidal signalni kuzatishingiz mumkin.
Kvadrat to'lqin
Ko'pincha elektronikada to'rtburchaklar signal ishlatiladi:
Quyidagi rasmda to'xtash vaqti va signalning davomiyligi teng bo'lgan kvadrat to'lqin deyiladi mendir.
Uchburchak signali
Sinus to'lqinining yaqin do'stlari uchburchak signali
Uchburchak signali juda yaqin yordamchiga ega - bu arra tish signali
Murakkab signal
Elektronikada ham qo'llaniladi murakkab signallar . Mana, masalan, ulardan biri (men uni ko'kdan tortib oldim):
Bu signallarning barchasi tegishli davriy signallar, chunki ular uchun siz belgilashingiz mumkin davr, chastota quyidagi va amplituda signallarning o'zi:
Bipolyar signallar
"Yerdan o'tib ketadigan" signallar uchun, ya'ni ular salbiy kuchlanish qiymatiga ega bo'lishi mumkin, masalan, bu signallar
Davr va amplitudaga qo'shimcha ravishda ular yana bitta parametrga ega. Bu deyiladi qamrovi yoki ikki tomonlama amplituda. Burjua tilida shunday eshitiladi amplituda Peak-to-peak, bu tom ma'noda "cho'qqidan cho'qqigacha amplituda" deb tarjima qilinadi.
Bu sinus to'lqin uchun ikki baravar amplituda (2A)
lekin uchburchak signal uchun:
Ko'pincha u 2A sifatida belgilanadi, bu bizga bu ikki tomonlama amplitudali signal ekanligini bildiradi.
Puls signallari
Shuningdek, davriy qonunga bo'ysunmaydigan signallar ham bor, lekin elektronikada ham muhim rol o'ynaydi.
Impulslar- bu bir xil signallar, lekin ular davriy qonunga bo'ysunmaydi va vaziyatga qarab o'z ma'nosini o'zgartiradi.
Misol uchun, bu erda bir qator impulslar:
Har bir impuls vaqt bo'yicha har xil davomiylikka ega, shuning uchun biz signallarning davriyligi haqida gapira olmaymiz.
Ovozli signal
Bundan tashqari, ovozli signal mavjud
Garchi u o'xshasa ham oq shovqin, lekin ma'lumotni tovush shaklida olib yuradi. Agar bunday elektr signali dinamik boshga qo'llanilsa, unda siz qandaydir yozuvni eshitishingiz mumkin.
Xulosa
Hozirgi vaqtda radioelektronikada elektr signallari juda muhim rol o'ynaydi. Ularsiz hech qanday elektronika mavjud bo'lmasdi, raqamli bo'lsa ham. Hozirgi vaqtda raqamli elektronika raqamli signallar tufayli o'zining apogeyiga yetdi murakkab tizim kodlash ma'lumotlarni uzatish tezligi shunchaki ajoyib! Bu soniyada gigabayt ma'lumot bo'lishi mumkin. Ammo hammasi oddiy telegrafdan boshlangan edi...
Analog signal uzluksiz argumentning uzluksiz funktsiyasidir, ya'ni. mustaqil o'zgaruvchining har qanday qiymati uchun aniqlanadi. Analog signallarning manbalari, qoida tariqasida, fizik jarayonlar va hodisalar bo'lib, ularning rivojlanishida (ma'lum xususiyatlar qiymatlarining o'zgarishi dinamikasi) vaqt, fazoda yoki boshqa har qanday mustaqil o'zgaruvchida, qayd qilingan signal esa, doimiy bo'ladi. uni yaratish jarayoniga o'xshash (analog). Muayyan analog signal uchun matematik belgilarga misol: y(t) = 4,8 tushuntirish[-( t-4) 2 /2.8]. Ushbu signalning grafik ko'rinishiga misol rasmda ko'rsatilgan. 2.2.1, shu bilan birga, funktsiyaning o'zi ham, uning argumentlari ham ma'lum vaqt oralig'ida istalgan qiymatlarni olishi mumkin. y£1 y £ y 2,t£1 t £ t 2. Agar signal qiymatlari yoki uning mustaqil o'zgaruvchilari oraliqlari cheklanmagan bo'lsa, sukut bo'yicha ular -¥ dan +¥ gacha teng deb hisoblanadi. Ko'pchilik mumkin bo'lgan qiymatlar signal uzluksiz fazoni hosil qiladi, unda har qanday nuqta cheksiz aniqlik bilan aniqlanishi mumkin.
Guruch. 2.2.1. Signalning grafik ko'rinishi y(t) = 4,8 ekspluatatsiya[-( t-4) 2 /2.8].
Diskret signal uning qiymatlarida u ham uzluksiz funktsiyadir, lekin faqat argumentning diskret qiymatlari bilan belgilanadi. Uning qiymatlari to'plamiga ko'ra, u cheklangan (hisoblanadi) va diskret ketma-ketlik bilan tavsiflanadi. y(n×D t), Qayerda y£1 y £ y 2, D t- namunalar orasidagi interval (signalni tanlash oralig'i), n = 0, 1, 2, ..., N– diskret o‘qish qiymatlarini raqamlash. Agar analog signalni tanlash orqali diskret signal olinsa, u qiymatlari koordinatalardagi dastlabki signal qiymatlariga to'liq teng bo'lgan namunalar ketma-ketligini ifodalaydi. n D t.
Shaklda ko'rsatilgan analog signalni namuna olish misoli. 2.2.1, rasmda ko'rsatilgan. 2.2.2. D da t= const (ma'lumotlarning yagona namunasi) diskret signalni qisqartirilgan belgilar bilan tavsiflash mumkin y(n).
Signal notekis tanlangan bo'lsa, diskret ketma-ketliklarning belgilari (matn tavsiflarida) odatda jingalak qavslar ichiga olinadi - ( s(t i)) va o'qish qiymatlari koordinata qiymatlarini ko'rsatadigan jadvallar shaklida berilgan t i. Qisqa, notekis raqamlar ketma-ketligi uchun quyidagi raqamli tavsif ham qo'llaniladi: s(t i) = {a 1 , a 2 , ..., a N}, t = t 1 , t 2 , ..., t N.
Raqamli signal qiymatlarida kvantlangan va argumentida diskret. U kvantlangan panjara funksiyasi bilan tavsiflanadi y n = Q k[y(n D t)], Qayerda Q k- kvantlash darajalari soni bilan kvantlash funktsiyasi k, Kvantlash intervallari esa bir xil yoki notekis bo'lishi mumkin, masalan, logarifmik. Raqamli signal odatda D da argumentning ketma-ket qiymatlarining raqamli qatori shaklida belgilanadi. t = const, lekin, umumiy holatda, signal ixtiyoriy argument qiymatlari uchun jadval ko'rinishida ham ko'rsatilishi mumkin.
Asosan, raqamli signal diskret signalning rasmiylashtirilgan versiyasi bo'lib, uning qiymatlari rasmda ko'rsatilganidek, ma'lum raqamlar soniga yaxlitlanganda. 2.2.3. IN raqamli tizimlar va kompyuterda signal har doim ma'lum bir bitlar soniga to'g'ri keladi va shuning uchun har doim raqamli bo'ladi, bu omillarni hisobga olgan holda, raqamli signallarni tavsiflashda, odatda, kvantlash funktsiyasi o'tkazib yuboriladi (sukut bo'yicha bir xil bo'ladi) va qoidalar. Diskret signallarni tavsiflash uchun signallarni tavsiflash uchun ishlatiladi.
Guruch. 2.2.2. Diskret signal - rasm. 2.2.3. Raqamli signal
y(n D t) = 4,8 ekspluatatsiya[-( n D t-4) 2 /2.8], D t= 1. y n = Q k, D t=1, k = 5.
Asosan, tegishli raqamli uskunalar tomonidan qayd etilgan analog signalni uning qiymatlarida ham kvantlash mumkin (2.2.4-rasm). Ammo bu signallarni alohida turga ajratishning ma'nosi yo'q - ular ruxsat etilgan o'lchash xatosi bilan belgilanadigan kvantlash bosqichiga ega bo'lgan analog bo'lak-bo'lak uzluksiz signallar bo'lib qoladi.
Siz shug'ullanadigan diskret va raqamli signallarning aksariyati namunali analog signallardir. Ammo dastlab diskret sinfga tegishli signallar mavjud, masalan, gamma nurlari.
Guruch. 2.2.4. Kvantlangan signal y(t)= Q k, k = 5.
Signallarning spektral tasviri. Ma'lumotlarni tahlil qilish va qayta ishlashda signallar va funktsiyalarning odatiy vaqt (koordinatali) ko'rinishidan tashqari, chastota funktsiyalari bo'yicha signallarning tavsifi keng qo'llaniladi, ya'ni. vaqt (koordinata) tasvirining argumentlariga teskari argumentlar orqali. Bunday tavsiflash imkoniyati shundan iboratki, har qanday signal, qanchalik murakkab shaklda bo'lmasin, oddiyroq signallar yig'indisi sifatida va, xususan, eng oddiy garmonik tebranishlar yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin. signalning chastota spektri deb ataladi. Matematik jihatdan signal spektri uzluksiz yoki diskret argument yordamida garmonik tebranishlarning amplituda qiymatlari va boshlang'ich fazalari funktsiyalari bilan tavsiflanadi - chastota. Odatda amplituda spektri deyiladi amplituda-chastota javobi Signalning (chastota javobi), faza burchaklarining spektri - fazali chastotali javob(FCHH). Tavsif chastota spektri signalni koordinata tavsifi kabi aniq ko'rsatadi.
Shaklda. 2.2.5-rasmda signal funksiyasining segmenti ko'rsatilgan bo'lib, u doimiy komponent (doimiy komponentning chastotasi 0 ga teng) va uchta garmonik tebranishlarni yig'ish orqali olinadi. Matematik tavsif Signal quyidagi formula bilan aniqlanadi:
Qayerda A n= (5, 3, 6, 8) - amplituda; fn= (0, 40, 80, 120) - chastota (Hz); ph n= (0, -0,4, -0,6, -0,8) - tebranishlarning dastlabki faza burchagi (radianlarda); n = 0,1,2,3.
Guruch. 2.2.5. Signalning vaqtinchalik ko'rinishi.
Ushbu signalning chastotali ko'rinishi (chastota javobi va fazali javob ko'rinishidagi signal spektri) 2-rasmda ko'rsatilgan. 2.2.6. E'tibor bering, davriy signalning chastotali ko'rinishi s(t), spektrning harmonikalari soni bo'yicha cheklangan, faqat sakkizta namunadir va -¥ dan +¥ gacha bo'lgan oraliqda aniqlangan uzluksiz vaqt tasviriga nisbatan juda ixchamdir.
Guruch. 2.2.6. Signalning chastotali tasviri.
Grafik displey analog signallar (2.2.1-rasm) hech qanday maxsus tushuntirishni talab qilmaydi. Diskret va raqamli signallarni grafik ko'rsatishda argumentlar o'qi ustidagi mos keladigan uzunlikdagi to'g'ridan-to'g'ri diskret segmentlar usuli (2.2.6-rasm) yoki namunaviy qiymatlarga asoslangan konvert usuli (silliq yoki singan) qo'llaniladi. (2.2.2-rasmdagi nuqtali egri chiziq). Maydonlarning uzluksizligi va qoida tariqasida, analog signallarni namuna olish va kvantlash yo'li bilan olingan raqamli ma'lumotlarning ikkilamchi xususiyati tufayli biz grafik ko'rsatishning ikkinchi usulini asosiy deb hisoblaymiz.
Signal turlari
Signal
Signal Bu jismoniy jarayon bo'lib, uning ba'zi xususiyatlari axborot ma'nosiga ega.
Masalan, yorug'lik signali (yorug'lik oqimi) yorqinligi, rangi, qutblanish xususiyatlari, tarqalish yo'nalishi va boshqalar bilan tavsiflanadi.
Axborot ushbu xususiyatlardan biri yoki bir vaqtning o'zida bir nechta xususiyatlarning kombinatsiyasi orqali tashilishi mumkin.
Moddiy ob'ektlarning o'zaro ta'siri paytida tabiatda signal paydo bo'ladi va bu o'zaro ta'sir haqida ma'lumot olib boradi. Signal ma'lum bir moddiy muhitda harakat qilish va tarqalish qobiliyatiga ega va shu bilan ta'minlaydi ma'lumotlarning fazoviy uzatilishi ob'ektdan (hodisa manbasi) sub'ektga (kuzatuvchiga). Signal tarqaladigan moddiy muhit deyiladi signal tashuvchisi.
Signallar birinchi navbatda o'zlarida farqlanadi jismoniy tabiat. Misollar: yorug'lik signali, ovozli signal, elektr signali, radio signali...
Ularni ishlab chiqaruvchi manbaga qarab, signallar bo'lishi mumkin tabiiy yoki sun'iy.
Tabiiy signallar moddiy ob'ektlarning tirik yoki jonsiz tabiatning biror joyida o'zaro ta'siri tufayli paydo bo'ladi. Bu tabiiy jarayon va inson faoliyati bilan hech qanday aloqasi yo'q. Misollar: Quyoshning porlashi, qushlarning sayrashi, gullar hidining tarqalishi ...
Sun'iy signallar odamlar tomonidan boshlanadi yoki paydo bo'ladi texnik tizimlar inson tomonidan yaratilgan. Misollar: telefon liniyasi elektr signallari; radio signallari; olov yoki olov; svetofor signali; o't o'chirish mashinasi sirena ...
Signallarning shakli analog, diskret Va raqamli.
Analog (yoki uzluksiz) signal axborot xarakteristikalari silliq o'zgarib turadigan fizik jarayondir. Masalan, silliq o'zgaruvchan elektr signali (1-rasm). Boshqa misollar: ovozli signal, tabiiy yorug'lik signali. Deyarli barcha tabiiy signallar analogdir.
Analog signalning xususiyati uning ikkita qo'shni qiymati orasidagi chegaraning xiralashishi hisoblanadi. Analog signalni tavsiflashi mumkin bo'lgan qiymatlarning umumiy soni cheksiz katta.
Diskret signal axborot xarakteristikasi keskin o'zgarib turadigan va faqat ma'lum cheklangan qiymatlar to'plamini olishi mumkin bo'lgan jismoniy jarayon (2-rasm).
Diskret signalning o'ziga xos xususiyati ikki xil signal qiymati o'rtasidagi aniq farqdir. Diskret signal olishi mumkin bo'lgan qiymatlarning umumiy soni har doim cheklangan.
Misol uchun, kiritilgan chiroq elektr zanjiri. Chiroq yoqilgan yoki o'chirilgan bo'lishi mumkin. Chiroq yoqilgan bo'lsa, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim borligi haqida signal bo'lib xizmat qiladi. Agar u yonmasa, oqim yo'q. Bu erda oraliq qiymatlar (chiroq qanchalik yorqinligi) hisobga olinmaydi - faqat ikkita qiymat mavjud: u yoqilgan yoki yoqilmagan.
Yana bir misol: ba'zi xabarlar telegraf orqali uzatiladi.
Xabar uch xil qiymatdan foydalanadigan Morze kodi yordamida uzatiladi: nuqta, tire va bo'sh joy (pauza). Ushbu xabarni olib yuradigan signal ham faqat uch xil ma'noga ega bo'ladi: qisqa signal, uzoq signal va signal yo'q. Mumkin bo'lgan signal qiymatlari soni cheklanganligi sababli, bu diskret signaldir.
Diskret signallar odatda sun'iydir(shaxs yoki texnik tizim tomonidan yaratilgan).
tomonidan signallarning turlari (turlari). quyidagilar ajralib turadi:
- analog
- raqamli
- diskret
Analog signal
Analog signal tabiiydir. U yordamida tuzatish mumkin har xil turlari datchiklar Masalan, atrof-muhit sensorlari (bosim, namlik) yoki mexanik sensorlar (tezlashtirish, tezlik). Analog signallar matematikada ular uzluksiz funksiyalar bilan tavsiflanadi. Elektr kuchlanishi to'g'ri chiziq yordamida tasvirlangan, ya'ni. analog hisoblanadi.
Raqamli signal
Raqamli signallar sun'iy, ya'ni. ular faqat analog elektr signalini aylantirish orqali olinishi mumkin.
Uzluksiz analog signalni ketma-ket konvertatsiya qilish jarayoni namuna olish deb ataladi. Diskretizatsiyaning ikki turi mavjud:
- vaqt bo'yicha
- amplituda bo'yicha
Vaqtli namuna olish odatda namuna olish operatsiyasi deb ataladi. Signal amplitudasi bo'yicha namuna olish - bu daraja bo'yicha kvantlash.
Ko'pincha raqamli signallar yorug'lik yoki elektr impulslaridir. Raqamli signal butun berilgan chastotadan (tarmoqli kengligi) foydalanadi. Ushbu signal hali ham analog bo'lib qoladi, faqat konvertatsiya qilinganidan keyin u raqamli xususiyatlarga ega bo'ladi. Va siz unga raqamli usullar va xususiyatlarni qo'llashingiz mumkin.
Diskret signal
Diskret signal- bu hali ham bir xil o'zgartirilgan analog signal, faqat u darajasida kvantlangan bo'lishi shart emas.
Bu haqida asosiy ma'lumotlar signallarning turlari (turlari)..
Sinov
Signal turlari
Kirish
signal elektron sensori
Elektronika - bu elektronlar yoki boshqa zaryadlangan zarrachalarning elektromagnit maydonlar bilan o'zaro ta'sirini o'rganadigan fan bo'lib, axborotni uzatish, saqlash va uzatish uchun ushbu o'zaro ta'sirdan foydalanadigan elektron qurilmalar va qurilmalarni yaratish usullarini ishlab chiqish.
Elektron jarayon va hodisalarni o‘rganish, shuningdek, elektron asboblar va qurilmalarni yaratish usullarini tadqiq etish va ishlab chiqish natijalari elektron texnologiyaning ikki yo‘nalishda rivojlanishini belgilab beradi. Ulardan birinchisi turli maqsadlar uchun elektron qurilmalarni ishlab chiqarish texnologiyalari va sanoat ishlab chiqarishini yaratish bilan bog'liq. Ikkinchi yo'nalish ushbu qurilmalar asosida informatika sohasidagi ma'lumotlarni uzatish, qabul qilish va o'zgartirish bilan bog'liq har xil turdagi muammolarni hal qilish uchun uskunalar yaratish bilan bog'liq. kompyuter texnologiyasi, jarayonlarni avtomatlashtirish tizimlari va boshqalar.
Elektronikaning qisqa, ammo voqealarga boy tarixi bor. Uning birinchi davri ularning signallarini idrok etishga qodir bo'lgan eng oddiy transmitterlar va qabul qiluvchilar bilan bog'liq. Keyin vakuum naychalari davri keldi. 50-yillarning o'rtalaridan boshlab elektronikaning rivojlanishida yarimo'tkazgich elementlarning, keyin esa kichik va katta integral mikrosxemalarning paydo bo'lishi bilan bog'liq yangi davr boshlandi.
Elektronika rivojlanishining hozirgi bosqichi yuqori texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarda signalni qayta ishlash muammolarini hal qilish imkonini beruvchi mikroprotsessorli o'ta yirik integral sxemalar, raqamli signal protsessorlari, dasturlashtiriladigan mantiqiy integral mikrosxemalarning paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi. Axborotni yig'ish, qayta ishlash va uzatish tizimlarini o'zgartirgan raqamli elektronikani analog texnologiyalarsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Bu tizimlarning xususiyatlarini ko'p jihatdan aniqlaydigan analog qurilmalar.
Elektronika elektromagnit hodisalarga asoslangan axborotni uzatish, qabul qilish va o'zgartirish masalalarini o'rganadi. Elektronikaga nisbatan, xabarlarni odamdan odamga uzatish bilan bir qatorda, odam va mashina o'rtasida va mashinalar o'rtasida ma'lumot almashishni ham ko'rib chiqish tavsiya etiladi.
Axborot tushunchasiga eng umumiy falsafiy (axborot real olamning in'ikosidir)dan amaliygacha (ma'lumot saqlash, uzatish, o'zgartirish ob'ekti bo'lgan barcha ma'lumotlar)gacha ko'plab ta'riflar mavjud.
Axborot signallar shaklida uzatiladi. Signal - bu ma'lumotni tashuvchi jismoniy jarayon. Signal tovush, yorug'lik, shaklda bo'lishi mumkin pochta jo'natmasi va hokazo. Eng keng tarqalgan signal U (t) vaqtga nisbatan kuchlanish shaklida elektr shaklida.
Deyarli har qanday elektron tizim energiyani aylantirish yoki ma'lumotni o'zgartirish uchun u yoki bu tarzda ishlash maqsadiga ega. Eng umumiy ma'noda har qanday elektron boshqaruv tizimining vazifasi boshqariladigan ob'ektning joriy ish rejimi to'g'risidagi ma'lumotlarni qayta ishlash va shu asosda ob'ektning joriy ish rejimini belgilangan rejimga yaqinlashtirish uchun boshqaruv signallarini yaratishdir. . Bunda axborotni qayta ishlash deganda tizim holati tenglamalarini u yoki bu tarzda yechish tushuniladi.
1.1-rasmda keltirilgan ob'ekt haqiqiy jismoniy ob'ekt bo'lib, uning ko'p sonli xususiyatlari turli xil fizik miqdorlar (PV) bilan tavsiflanadi. U boshqa ob'ektlar bilan ko'p tomonlama va murakkab aloqalarda. Shakldagi ushbu ulanishlarning barcha turlaridan. 1.1-rasmda ob'ektning holatini tavsiflovchi o'lchash uchun kirish PV X va chiqish PV Y ko'rsatilgan. Sensorlar (birlamchi konvertorlar) ko'p hollarda elektr bo'lmagan tabiatga ega bo'lgan PV X va Y ning elektr signallariga aylanishini ta'minlaydi. zarur ma'lumotlar bezovta qiluvchi ta'sirlar va ob'ektning holati haqida.
Signalni birlamchi qayta ishlash qurilmasi (PDU) tizimning ajralmas qismi hisoblanadi. Bu sensorlarning o'lchangan jismoniy miqdorlarni dastlabki qayta ishlashni amalga oshiradigan keyingi elektron qurilmalar bilan interfeysini ta'minlaydi. Qoida tariqasida, u quyidagi funktsiyalarni bajaradi:
· chiqish kuchaytirilishi asosiy konvertorlar;
· analog signallarni normallashtirish, ya'ni. birlamchi uzluksiz signalning shkala chegaralarini o'lchash kanalining analog-raqamli konvertorining kirish signalining standart diapazonlaridan biriga etkazish (eng keng tarqalgan diapazonlar 0 dan 5 V gacha, -5 V dan 5 V gacha). va 0 dan 10 V gacha;
· dastlabki past chastotali filtrlash, ya'ni. o'lchov natijasiga turli xil kelib chiqadigan shovqinlarning ta'sirini kamaytirish uchun birlamchi uzluksiz signalning chastota diapazonini cheklash;
· analog yoki diskret signal manbai va tizimning o'lchash va/yoki holat kanallari o'rtasida galvanik izolyatsiyani ta'minlash. Bu tizimning alohida chiqish kanallari va boshqariladigan quvvat uskunalari o'rtasidagi izolyatsiyaga ham tegishli. Chiqish va kirish davrlarini haqiqiy himoya qilishdan tashqari, galvanik izolyatsiya kompyuter tizimining tuproqli va boshqariladigan asbob-uskuna tuproqlarini to'liq ajratish tufayli topraklama davrlari orqali tizimga shovqin ta'sirini kamaytirishga imkon beradi. Galvanik izolyatsiyaning yo'qligiga faqat texnik jihatdan asoslangan hollarda yo'l qo'yiladi.
Birlamchi ishlov berish moslamasining chiqish signallari analog-raqamli konvertor (ADC) deb nomlangan qurilma tomonidan raqamli shaklga aylantiriladi. ADC chiqishi analog signalning ikkilik tasvirini ishlab chiqaradi, keyinchalik raqamli signal protsessor tomonidan qayta ishlanadi. Qayta ishlashdan so'ng, signaldagi ma'lumot raqamli-analog konvertor (DAC) yordamida analog shaklga qaytarilishi mumkin.
Protsessor ob'ektning buzilishi va holatini tavsiflovchi dastlabki ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Qayta ishlash algoritmi o'lchov ob'ekti, tanlangan (o'lchangan) jismoniy miqdorlarning (PV) qiymatlarini berilgan sharoitlarda kerakli aniqlik va o'lchovlarning asosiy xususiyatlarini aniqlashdan iborat bo'lgan o'lchov vazifasi bilan belgilanadi.
1. Signallar
signal elektron sensori
Signal tushunchasi elektronikaning asosiy tushunchalaridan biridir. Signal - bu tizimda mavjud bo'lgan jismoniy jarayon bo'lib, u ushbu tizimga tashqi ta'sirlarga muvofiq qabul qiladigan ko'plab holatlarga ega. Signalning asosiy xususiyati shundaki, u ushbu tizimga ta'sir qilish haqidagi ma'lumotni olib yuradi.
Haqiqiy fizik jarayonlar vaqt ichida sodir bo'lganligi sababli, bu jarayonlarni ifodalovchi signalning matematik modeli sifatida fizik jarayonlardagi o'zgarishlarni aks ettiruvchi vaqt funktsiyalari qo'llaniladi.
Signal tovush, yorug'lik, pochta ko'rinishida va hokazo bo'lishi mumkin. Eng ko'p tarqalgan signal kuchlanish shaklida U(t) vaqtga nisbatan elektr shaklida bo'ladi.
. Signal tasnifi
Muayyan ma'lumotlarni uzatishdagi roliga ko'ra signallarni foydali va interferentsiyali (aralashuv) ga bo'lish mumkin. Foydali signallar ma'lum ma'lumotlarni o'z ichiga oladi va shovqin ularni buzadi, garchi ular boshqa ma'lumotlarni ham olib yurishi mumkin.
Kutilayotgan signal qiymatlarining aniqlik darajasiga ko'ra, barcha signallarni deterministik signallarga va tasodifiy signallarga bo'lish mumkin. Deterministik - har qanday vaqtda qiymatini aniq aniqlash mumkin bo'lgan signal. Deterministik signallar davriy yoki davriy bo'lmagan bo'lishi mumkin.
Shart qondiriladigan signal davriy deb ataladi
s(t) = s (t + kT), bu erda k - har qanday butun son, T - davr, bu chekli vaqt davri. Davriy signalga misol garmonik tebranishdir. .
Mana U m, T,f 0, w 0, Va j 0- mos ravishda tebranishning amplitudasi, davri, chastotasi, burchak chastotasi va boshlang'ich fazasi.
Murakkab davriy signallarga kiradi impuls signallari turli shakllar (elektr impulslari)
Elektr impulsi - bu elektr kuchlanish yoki oqimning qisqa muddatli keskin o'zgarishi.
Yuqori chastotali tebranishlarni o'z ichiga olmaydi elektr toki yoki kuchlanish impulslari (unipolyar) video impulslar deb ataladi (2.2-rasm). Vaqt chegaralangan yuqori chastotali yoki o'ta yuqori chastotali elektromagnit tebranishlar bo'lgan, konverti video impuls shakliga ega bo'lgan elektr impulslari radio impulslar deb ataladi.
Vaqt o'tishi bilan o'zgarish xususiyatiga ko'ra, elektr impulslari to'rtburchaklar, arra tishli, eksponensial, qo'ng'iroq shaklidagi va boshqa shakllarga bo'linadi. Haqiqiy video puls juda murakkab shaklga ega bo'lishi mumkin, bu A amplitudasi, zarba davomiyligi bilan tavsiflanadi t Va , oldingi muddat t f va pasayish davomiyligi t Bilan , yuqori chipning o'lchami D A.
Har qanday murakkab davriy signal asosiy chastotaga karrali chastotalar bilan uyg'un tebranishlar yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin.
Davriy bo'lmagan signal odatda vaqt bilan cheklangan.
Tasodifiy signal - bu qiymatlari oldindan noma'lum bo'lgan va faqat ma'lum bir ehtimollik bilan bashorat qilinishi mumkin bo'lgan vaqt funktsiyasi. Asosiy xususiyatlar sifatida tasodifiy signallar qabul qiling:
a) ehtimollik taqsimoti qonuni (signal qiymatining ma'lum oraliqda qoladigan nisbiy vaqti);
b) signal kuchining spektral taqsimoti.
Sensorlarning chiqish signallari ma'lum jismoniy jarayonlarning aksidir. Ular odatda uzluksizdir, chunki ko'pgina jismoniy jarayonlar tabiatda uzluksizdir. Bunday signallar analog deb ataladi.
Analog signal uzluksiz (yoki qismli uzluksiz) funksiya x bilan tavsiflanadi A (t) va funktsiyaning o'zi, uning argumenti kabi, belgilangan chegaralar ichida har qanday qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Analog signallarni yaratish va qayta ishlash juda oddiy, ammo ular nisbatan oddiy texnik muammolarni hal qila oladi. Zamonaviy ish elektron tizimlar diskret va raqamli signallardan foydalanishga asoslangan.
Uzluksiz funktsiyani diskretlashtirish natijasida diskret vaqt signali olinadi, bu uzluksiz funktsiyani diskret vaqtlarda uning lahzali qiymatlari bilan almashtirishni anglatadi. Bunday signal panjara funksiyasi (ketma-ket vaqt seriyasi) S(n?t) bilan tavsiflanadi. U ma'lum bir oraliqda har qanday qiymatlarni qabul qilishi mumkin, mustaqil o'zgaruvchi n esa diskret qiymatlarni oladi n = 0, ±1, ±2,..., va t - tanlab olish oralig'i.
Kvantlash operatsiyasi natijasida daraja bo'yicha kvantlangan signal olinadi. Darajani kvantlash operatsiyasining mohiyati shundan iboratki, analog signalning uzluksiz dinamik diapazonida kvantlash darajalari deb ataladigan bir qator diskret darajalar o'rnatiladi. Analog signalning joriy qiymatlari eng yaqin kvantlash darajalari bilan aniqlanadi.
Diskret vaqt signalining darajasi bo'yicha kvantlash diskret kvantlangan signalni olish imkonini beradi. Raqamli signal diskret kvantlangan signalning kvantlash darajalarini ikkilik raqamlar (ikkilik sanoq tizimidagi raqamlar) bilan raqamlash va shuning uchun diskret kvantlangan signalning namunaviy qiymatlarini raqamlar shaklida ifodalash orqali olinadi.
Orasida deterministik signallar alohida o'rinni sinov signallari egallaydi, ularning mavjudligiga bo'lgan ehtiyoj ishlab chiqilgan xususiyatlarni sinab ko'rish ehtiyojlari bilan belgilanadi. elektron qurilmalar.
Garmonik tebranish. Eng keng tarqalgan sinov signali harmonik tebranish bo'lib, u o'lchash amaliyotida turli maqsadlar uchun qurilmalarning chastota xususiyatlarini baholash uchun ishlatiladi.
Birlik sakrash o'lchovsiz kattalikdir, shuning uchun signalni s(t) birlik o'tish funktsiyasiga ko'paytirish t=0 vaqtida bu signalni yoqish bilan tengdir:
t ³ da s (t). 0;(t) 1 (t) =
da t<t 0.
Delta funktsiyasi. Ta'rifi bo'yicha ?-funktsiya quyidagi shartlarga javob beradi:
t¹ da 0 t 0;
d (t - t 0) =
t = t0 da ;
Shunday qilib, ?-funktsiya argumentning nolga teng bo'lmagan barcha qiymatlari uchun nolga teng va t = 0 nuqtasida cheksiz katta qiymatni oladi. Egri chiziq ostidagi maydon chegaralangan ?-funksiya birga teng.
3. Deterministik signallarni ifodalash shakllari
Vaqt funktsiyasi sifatida signal modellari birinchi navbatda to'lqin shaklini tahlil qilish uchun mo'ljallangan. Murakkab shakldagi signallarni har qanday qurilmalar orqali o'tkazish masalalarini hal qilishda bunday signal modeli ko'pincha mutlaqo qulay emas va qurilmalarda sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlarning mohiyatini tushunishga imkon bermaydi.
Shuning uchun signallar elementar (asosiy) funktsiyalar to'plami bilan ifodalanadi, ular uchun ko'pincha ortogonal garmonik (sinus va kosinus) funktsiyalar qo'llaniladi. Aynan shunday funktsiyalarni tanlash, ular matematik nuqtai nazardan, vaqt o'zgarmas chiziqli tizimlarning (parametrlari vaqtga bog'liq bo'lmagan tizimlar) o'z funksiyalari, ya'ni. ushbu tizimlardan o'tgandan keyin ularning shaklini o'zgartirmang. Natijada signal turli xil amplitudalar, fazalar va garmonik funktsiyalarning chastotalari bilan ifodalanishi mumkin, ularning yig'indisi signal spektri deb ataladi.
Shunday qilib, ixtiyoriy deterministik signalni ifodalashning ikki shakli mavjud: vaqtinchalik va chastotali (spektral).
Vakillikning birinchi shakli signalning t vaqt funksiyasi sifatida matematik modeliga asoslanadi:
ikkinchisi - chastota f funksiyasi ko'rinishidagi signalning matematik modeli bo'yicha va bu juda muhim, bu model faqat murakkab funktsiyalar sohasida mavjud:
S = (f) = S (jf).
Signalni ko'rsatishning ikkala shakli bir juft Furye transformatsiyasi bilan o'zaro bog'langan:
Burchakli (tsiklik) chastotani w = 2pf ishlatganda, Furye o'zgarishlari quyidagi shaklga ega:
Garmonik tebranishning vaqt ko'rinishi quyidagi ko'rinishga ega:
Bu erda Um, T, f0, w0 va j0 mos ravishda tebranishning amplitudasi, davri, chastotasi, burchak chastotasi va boshlang'ich fazasi.
Chastota sohasida bunday tebranishni ifodalash uchun w0 chastotasida signal amplitudasi Um ga, boshlang'ich faza esa j0 ga teng ekanligini ko'rsatadigan ikkita chastota funksiyasini belgilash kifoya:
Garmonik tebranishlarning vaqt va chastota ko'rinishlarining grafiklari rasmda ko'rsatilgan. 2.7, bu erda amplituda U m va faza j 0to'g'ri segmentlar shaklida yotqizilgan.
U qiymatlari m =U( w 0) Va j 0 =j (w 0) mos ravishda garmonik tebranishning amplitudasi va faza spektri deyiladi va ularning umumiyligi shunchaki spektrdir.
Chastota domenida ikkita haqiqiy funksiyadan foydalanish o'rniga bitta, lekin murakkab funksiyadan foydalanishingiz mumkin. Buning uchun garmonik tebranishning vaqt tasvirini murakkab shaklda yozamiz:
Agar biz salbiy chastotalar mintaqasini hisobga olmasak (ular jismoniy ma'noga ega emas), unda biz yozishimiz mumkin:
Moduli Um ga teng, argumenti j0 ga teng garmonik tebranishning kompleks amplitudasi qayerda.
4. Jismoniy signallarni qayta ishlash maqsadlari
Jismoniy signallarni qayta ishlashning asosiy maqsadi - ulardagi ma'lumotlarni olish zarurati. Ushbu ma'lumot odatda signal amplitudasida (mutlaq yoki nisbiy), chastota yoki spektral tarkibda, fazada yoki bir nechta signallarning nisbiy vaqtida mavjud. Signaldan kerakli ma'lumot olingandan so'ng, uni turli usullarda ishlatish mumkin.
Ba'zi hollarda signaldagi ma'lumotlarni qayta formatlash maqsadga muvofiqdir. Xususan, formatning o'zgarishi chastota bo'linmasi ko'p kirish (FDMA) telefon tizimida audio signalni uzatishda sodir bo'ladi. Bunday holda, mikroto'lqinli radio o'rni, koaksiyal kabel yoki optik tolali kabel orqali uzatish uchun chastota spektrida bir nechta ovozli kanallarni joylashtirish uchun analog usullar qo'llaniladi. Raqamli aloqada analog audio ma'lumotlar birinchi navbatda A/D konvertori yordamida raqamli shaklga o'tkaziladi. Alohida audio kanallarni ifodalovchi raqamli ma'lumotlar vaqtni multiplekslash (vaqtga bo'linish ko'p kirish, TDMA) va ketma-ket raqamli havola orqali uzatiladi.
Signalni qayta ishlashning yana bir sababi - signal o'tkazuvchanligini siqish (axborotni sezilarli darajada yo'qotmasdan), so'ngra axborotni formatlash va pasaytirilgan tezlikda uzatish, bu esa kerakli kanal o'tkazish qobiliyatini toraytirish imkonini beradi. Yuqori tezlikdagi modemlarda va moslashuvchan impuls kodini modulyatsiya qilish tizimlarida ma'lumotlarning ortiqchaligini (siqishni) yo'q qilish algoritmlari, shuningdek, raqamli mobil aloqa tizimlari, audio yozuv tizimlari va yuqori aniqlikdagi televizorlarda keng qo'llaniladi.
O'lchovlarni avtomatlashtirish uchun apparat va dasturiy ta'minot tizimlari ko'p hollarda sensorlardan olingan ma'lumotlardan tegishli qayta aloqa signallarini yaratish uchun foydalanadi, bu esa o'z navbatida o'lchash jarayonini bevosita boshqaradi. Ushbu tizimlar ADC va DAC, shuningdek sensorlar, signal konditsionerlari va raqamli protsessorlarni talab qiladi
Ba'zi hollarda ma'lumotni o'z ichiga olgan signalda shovqin mavjud va asosiy maqsad signalni qayta qurishdir. Filtrlash, sinxron aniqlash va boshqalar kabi usullar ko'pincha analog va raqamli domenlarda bu vazifani bajarish uchun ishlatiladi.
Shunday qilib, signalni konvertatsiya qilishning maqsadlari:
· signal haqida ma'lumot olish (amplituda, faza, chastota, spektral komponentlar, vaqt munosabatlari);
· signal formatini o'zgartirish;
·ma'lumotlarni siqish;
· qayta aloqa signallarini yaratish;
· analogdan raqamliga o'tkazish;
· raqamlidan analogga aylantirish;
· signalni shovqindan ajratish.
. Jismoniy signallarni qayta ishlash usullari
Signallarni quyidagi usullar yordamida qayta ishlash mumkin:
· analog usullar (analog signalni qayta ishlash);
· raqamli usullar (raqamli signalni qayta ishlash);
· yoki analog va raqamli usullarning kombinatsiyasi (birlashtirilgan signalni qayta ishlash).
Analog signallarni qayta ishlaydigan qurilmalar (analog ishlov berish) analog (analog protsessorlar) deb ataladi.
Raqamli signallarni qayta ishlaydigan qurilmalar (raqamli ishlov berish) raqamli (raqamli protsessorlar) deb ataladi.
Ba'zi hollarda ishlov berish usulini tanlash aniq, boshqa hollarda tanlashda aniqlik yo'q va shuning uchun yakuniy qaror ko'rsatilgan usullarning afzalliklari va kamchiliklariga asoslangan muayyan mulohazalarga asoslanadi.
Raqamli signalni qayta ishlash usullarining asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
· analog texnologiya yordamida amalga oshirish qiyin va ko'pincha imkonsiz bo'lgan signallarni qayta ishlashning murakkab algoritmlarini amalga oshirish qobiliyati;
· "moslashish" yoki o'z-o'zini sozlash tamoyilini amalga oshirish qobiliyati, ya'ni qurilmani jismoniy qayta tuzilmasdan signalni qayta ishlash algoritmini o'zgartirish qobiliyati (masalan, filtr kirishiga kiradigan signal turiga qarab);
· bir vaqtning o'zida bir nechta signallarni qayta ishlash imkoniyati;
· signalni qayta ishlashning tubdan erishish mumkin bo'lgan yuqori aniqligi;
· haroratning o'zgarishi, qarish, nol drift, ta'minot kuchlanishining o'zgarishi va boshqa sabablarga ko'ra raqamli protsessorlar parametrlarining beqarorligi signalni qayta ishlash "sifatiga" sezilarli ta'sir ko'rsatmasligi;
· raqamli qurilmalarning shovqinga chidamliligi va raqamli signallarni uzatish uchun kamroq energiya, vaqt va chastota "xarajatlari" (analog signallarni uzatish bilan solishtirganda);
· raqamli qurilmalar rivojlanishining yuqori darajasi.
Raqamli protsessorlarning kamchiliklari quyidagilardan iborat:
· analog qurilmalarga nisbatan katta murakkablik va hali ham yuqori narx;
· ishlash biz xohlagan darajada yuqori emas;
· hisoblash jarayonida namuna olish, signalni kvantlash va yaxlitlash natijasida yuzaga kelgan aniq xatolarni bartaraf eta olmaslik.
Bugungi mutaxassis signalni qayta ishlash muammosini hal qilish uchun analog va raqamli usullarning mos kombinatsiyasini tanlash bilan duch keladi. Jismoniy analog signallarni faqat raqamli usullar yordamida qayta ishlash mumkin emas, chunki barcha datchiklar (mikrofonlar, termojuftlar, kuchlanish o'lchagichlar, piezoelektrik kristallar, disk yurituvchi boshlar va boshqalar) analog qurilmalardir. Shuning uchun signallarning ba'zi turlari analog yoki raqamli usullar bilan keyingi qayta ishlash uchun normalizatsiya sxemalarini talab qiladi. Haqiqatda, signalni konditsioner qilish sxemalari quyidagi ishlarni bajaradigan analog protsessorlardir:
· o'lchash va dastlabki (bufer) kuchaytirgichlarda signallarni kuchaytirish);
· yuqori aniqlikdagi umumiy rejimli signal kuchaytirgichlar yordamida shovqin fonida signalni aniqlash;
· dinamik diapazonni siqish (logarifmik kuchaytirgichlar, logarifmik DAClar va dasturlashtiriladigan daromad kuchaytirgichlari);
· filtrlash (passiv va faol).
Adabiyot
1.Volinskiy V.A. va boshqalar elektrotexnika / B.A. Volinskiy, E.N. Zane, V.E. Shaternikov: Prok. universitetlar uchun qo'llanma. - M .: Energoatomizdat, 2011. - 528 b., kasal.
2.Kasatkin A.S., Nemtsov M.V. Elektrotexnika: darslik. universitetlar uchun qo'llanma. - 4-nashr, qayta ko'rib chiqilgan. - M .: Energoatomizdat, 2003. - 440 b., kasal.
.Sanoat elektronikasi asoslari: Noelektrik muhandislik uchun darslik. mutaxassis. universitetlar /V.G. Gerasimov, O M. Knyazkov, A E. Krasnopolskiy, V.V. Suxorukov; tomonidan tahrirlangan V.G. Gerasimova. - 3-nashr, qayta ko'rib chiqilgan. va qo'shimcha - M .: Yuqori. maktab, 2006. - 336 pp., kasal.
.3 kitobda elektrotexnika va elektronika. Ed. V.G. Gerasimova 1 kitob. Elektr va magnit zanjirlar. - M.: Oliy maktab. - 2006 yil
.3 kitobda elektrotexnika va elektronika. Ed. V.G. Gerasimova 2 kitob. Elektromagnit qurilmalar va elektr mashinalari. - M.: Oliy maktab. - 2007 yil
Repetitorlik
Mavzuni o'rganishda yordam kerakmi?
Mutaxassislarimiz sizni qiziqtirgan mavzular bo'yicha maslahat beradilar yoki repetitorlik xizmatlarini ko'rsatadilar.
Arizangizni yuboring konsultatsiya olish imkoniyati haqida bilish uchun hozir mavzuni ko'rsating.
