temat: Układy analogowe, binarne i cyfrowe
Transkrypt
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)