1. SKAITMENINIAI SIGNALAI
Gamta žmonėms padovanojo nuostabų analoginį pasaulį su daugybe nenutrūkstamų, tolydžiai besikeičiančių procesų. Žmonės sukūrė skaitmeninės technikos pasaulį su skaitmeniniais kompiuteriais, radijo, televizijos ir kita elektronine aparatūra.
1.1. ANALOGINIAI IR SKAITMENINIAI SIGNALAI
Šiuolaikiniai mokslo ir technikos pasiekimai ir tolimesnis jų vystimasis labai priklauso nuo informacijos perdavimo patikimumo, greičio ir kokybės. Visus šiuos reikalavimus ir užtikrina skaitmeninės technikos naudojimas.
Tačiau tai nereiškia, kad analoginė elektroninė technika tampa atgyvenusia. Skaitmeninė ir analoginė elektroninė technika vystosi ir taikoma priklausomai nuo specifinių panaudojimo reikmių.
Kuo skiriasi skaitmeniniai ir analoginiai elektroniniai įtaisai ir juos sudarančios grandinės?
Tačiau tai nereiškia, kad analoginė elektroninė technika tampa atgyvenusia. Skaitmeninė ir analoginė elektroninė technika vystosi ir taikoma priklausomai nuo specifinių panaudojimo reikmių.
Kuo skiriasi skaitmeniniai ir analoginiai elektroniniai įtaisai ir juos sudarančios grandinės?
| 1.1 pav. Analoginiai signalai. |
Analoginės grandinės skirtos gaminti, apdoroti ir perduoti signalams (srovei, įtampai ir kt.), kurie apibrėžtame laiko intervale keičiasi pagal nenutrūkstamos (tolydinės) funkcijos dėsnį, o jų momentinė vertė gali būti bet kokia tarp minimalios ir maksimalios. Tokie signalai vadinami analoginiais. Keletas tokių signalų pavyzdžių parodyta 1.1.pav.
| 1.2.pav. Teigiamos logikos skaitmeniniai signalai |
Skaitmeninės grandinės skirtos gaminti, apdoroti ir perduoti signalams (srovei, įtampai ir kt.), kurie apibrėžtame laiko intervale keičiasi pagal nutrūkstamos (diskretinės) funkcijos dėsnį, o jų lygis gali būti tik dviejų reikšmių (1.2 pav.), kurios vadinamos loginiu 1 ir loginiu 0. Tai du vienodai svarbūs lygiai.
Šie signalai ir vadinami skaitmeniniais arba loginiais. Tai dvi apibrėžtos įtampos, kurios skirtingoms skaitmeninių grandinių serijoms (grupėms) gali būti skirtingos.
Pavaizduoti skaitmeniniai signalai yra idealios formos. Toliau pamatysime, kad realiems signalams yra leistinos 1 ir 0 kitimo ribos. Netgi laiptinį signalą, pavaizduotą (1.1 pav.), nurodę 1ir 0 leistinas kitimo ribas, galime skaityti skaitmeniniu.
Skaitmeninėje technikoje naudojama teigiama logika arba neigiama logika. Jei logika teigiama, loginį 1 atitinka aukštas įtampos lygis, o loginį 0 – žemas, jei logika neigiama, loginį 1 atitinka žemas įtampos lygis, o loginį 0 – aukštas.
Toliau naudosime tik teigiamą logiką. 1.2 pav. pavaizduoti skaitmeniniai signalai, kur 1 ir 0 pažymėti teigiamos logikos signalai (neigiamai 1 ir 0 reikėtų pakeisti vietomis).
Dauguma naudojamų skaitmeninių grandinių maitinamos teigiama įtampa, o jų loginis 1 dažniausiai yra artimas arba lygus grandinės maitinimo įtampai, 0 - artimas arba lygus 0 V. Tai du apatiniai signalai 1.2 paveikslėlyje.
Spartus skaitmeninių grandinių panaudojimas prasidėjo ketvirtame dešimtmetyje, kai buvo sukurtos pirmosios elektroninės skaitmeninės skaičiavimo mašinos su elektromagnetinėmis rėlėmis. Skaitmeninės skaičiavimo mašinos pakeitė tuo metu naudojamas analogines elektronines skaičiavimo mašinas.
Vėliau elektromagnetines rėles pakeitė elektroninės lempos, tranzistoriai na ir pagaliau - integriniai grandynai. Tuomet pasirodė ir asmeniniai kompiuteriai,ir kita sudėtinga elektroninė technika, kurių pagrindiniai komponentai – didelės integracijos skaitmeniniai integriniai grandynai.
Skaitmeniniai grandynai naudojami ne tik kompiuteriuose, bet ir audio, video technikoje,o taip pat ryšių, matavimų, apsaugos sistemose – praktiškai visoje elektroninėje technikoje.
Dažnai analoginius signalus reikia keisti skaitmeniniais arba priešingai. Tam naudojami analoginiai – skaitmeniniai keitikliai (ASK) arba skaitmeniniai - analoginiai keitikliai (SAK).
Kiekvienoje temos ir potemės pabaigoje Jūs rasite klausimus. Tai trumpa santrauka nagrinėtos medžiagos. Atsakymus į šiuos klausimus Jūs rasite atidžiai perskaitę turimą medžiagą.
Pavaizduoti skaitmeniniai signalai yra idealios formos. Toliau pamatysime, kad realiems signalams yra leistinos 1 ir 0 kitimo ribos. Netgi laiptinį signalą, pavaizduotą (1.1 pav.), nurodę 1ir 0 leistinas kitimo ribas, galime skaityti skaitmeniniu.
Skaitmeninėje technikoje naudojama teigiama logika arba neigiama logika. Jei logika teigiama, loginį 1 atitinka aukštas įtampos lygis, o loginį 0 – žemas, jei logika neigiama, loginį 1 atitinka žemas įtampos lygis, o loginį 0 – aukštas.
Toliau naudosime tik teigiamą logiką. 1.2 pav. pavaizduoti skaitmeniniai signalai, kur 1 ir 0 pažymėti teigiamos logikos signalai (neigiamai 1 ir 0 reikėtų pakeisti vietomis).
Dauguma naudojamų skaitmeninių grandinių maitinamos teigiama įtampa, o jų loginis 1 dažniausiai yra artimas arba lygus grandinės maitinimo įtampai, 0 - artimas arba lygus 0 V. Tai du apatiniai signalai 1.2 paveikslėlyje.
Spartus skaitmeninių grandinių panaudojimas prasidėjo ketvirtame dešimtmetyje, kai buvo sukurtos pirmosios elektroninės skaitmeninės skaičiavimo mašinos su elektromagnetinėmis rėlėmis. Skaitmeninės skaičiavimo mašinos pakeitė tuo metu naudojamas analogines elektronines skaičiavimo mašinas.
Vėliau elektromagnetines rėles pakeitė elektroninės lempos, tranzistoriai na ir pagaliau - integriniai grandynai. Tuomet pasirodė ir asmeniniai kompiuteriai,ir kita sudėtinga elektroninė technika, kurių pagrindiniai komponentai – didelės integracijos skaitmeniniai integriniai grandynai.
Skaitmeniniai grandynai naudojami ne tik kompiuteriuose, bet ir audio, video technikoje,o taip pat ryšių, matavimų, apsaugos sistemose – praktiškai visoje elektroninėje technikoje.
Dažnai analoginius signalus reikia keisti skaitmeniniais arba priešingai. Tam naudojami analoginiai – skaitmeniniai keitikliai (ASK) arba skaitmeniniai - analoginiai keitikliai (SAK).
Kiekvienoje temos ir potemės pabaigoje Jūs rasite klausimus. Tai trumpa santrauka nagrinėtos medžiagos. Atsakymus į šiuos klausimus Jūs rasite atidžiai perskaitę turimą medžiagą.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą