temat: Układy analogowe, binarne i cyfrowe

Paweł Baranowski Elektrotechnika – klasa 2
lekcja 2
temat:
Układy analogowe, binarne i cyfrowe
Po co się tego uczymy?
Żeby poznać powszechnie stosowane w elektronice układy
Co to jest układ analogowy?
To układ przeznaczony do przetwarzania sygnałów ciągłych (tzn. takich, które można opisać
funkcją ciągłą)
Przykłady – przemieszczenie, prędkość, temperatura…
Do tego, aby przetwarzać sygnały wielkości nieelektrycznych, trzeba je przetworzyć na
elektryczne.
Klasyfikacja ze względu na przeznaczenie:
Wzmacniacze operacyjne –do wykonywania operacji matematycznych
Filtry aktywne – wykonują operacje na widmie (np. pasmowoprzepustowe)
Wzmacniacze akustyczne – do sygnałów audio
Układy generacyjne (generowanie sygnałów zmiennych)
Źródło napięcia odniesienia
Układy przetwarzania napięcia i prądu
Układy regulatorów napięcia
Analogowe przełączniki sygnałów
Układy mikserów analogowych
Układy zasilające.
Istotna wada – podatność na zakłócenia zewnętrzne – odfiltrowujemy je za pomocą
filtrów – nigdy to nie jest doskonałe, dlatego coraz częściej stosujemy układy cyfrowe.
Układy cyfrowe (dyskretne tj
przyjmujące tylko określone wartości – jeśli
sa dwie to są to układy binarne). Elementem
umożliwiającym konwersję sygnału
analogowego w cyfrowy jest KOMPARATOR
Układy kombinacyjne – takie w których informacja na wyjściu zależy wyłącznie od
informacji na wejściu (odbywa się to według algorytmu przedstawionego w postaci
analitycznej lub tablicy prawdy)
Co to jest HAZADR?
Zjawisko generowania krótkotrwałych fałszywych sygnałów podczas zmiany stanu
wejść
Układ sekwencyjny – informacja zależy od stanu wejścia i od historii (są to układy z
pamięcią)
Stan wyjścia może być opisany za pomocą dwóch równoważnych funkcji
y=f(x,A) (automat MEALY’EGO)
oraz y=f(A) (automat MOORE”A) , gdzie A jest stanem wewnętrznym układu
Przekształcanie informacji odbywa się według pewnego porządku, który może być
zapisany analitycznie, tabelarycznie lub algorytmicznie. Jeśli zmiany wyjść lub stanów
wewnętrznych następują synchronicznie z pewnym taktem, to układ nazywamy
synchronicznym układem sekwencyjnym.
Taktowanie – tak dobieramy czas,
aby był dłuższy od czasu propagacji sygnału
od wejścia do wyjścia (żeby uniknąć
hazardu) – wada – złożoność układu.
Jeśli układ nie ma wejścia zewnętrznego, nazywamy go autonomicznym. – przykład:
licznik czasu w zegarku..
Układ liczący
Układ sterowania czasowo-sekwencyjnego
Układy o stałym programie i programowalne
Układy programowalne – takie, w których sekwencje stanów wewnętrznychi stany
wyjść sa kontrolowane przez precyzyjny algorytm, zwany
programem. Jeśli można ten program swobodnie zmieniać, to układ
jest programowalny, jeśli nie, to jest stałoprogramowy.
Układy programowalne sa realizowane przez sterowniki programowalne PLC
(Programmable Logic Controler)