एनालॉग और डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स

इलेक्ट्रॉनिक्स को एनालॉग और डिजिटल में विभाजित किया गया है, बाद वाले ने एनालॉग को लगभग सभी स्थितियों में बदल दिया है।

एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स उन उपकरणों का अध्ययन करता है जो समय के साथ लगातार संकेतों को उत्पन्न और संसाधित करते हैं।

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स समय-अलग संकेतों का उपयोग करते हैं, जो अक्सर डिजिटल रूप में व्यक्त किए जाते हैं।

एक संकेत क्या है? एक संकेत एक ऐसी चीज है जो सूचना वहन करती है। प्रकाश, ध्वनि, तापमान, गति - ये सभी भौतिक मात्राएँ हैं, जिनमें से परिवर्तन का हमारे लिए एक निश्चित अर्थ है: या तो जीवन प्रक्रिया के रूप में या तकनीकी प्रक्रिया के रूप में।

एक व्यक्ति सूचना के रूप में कई भौतिक राशियों को ग्रहण करने में सक्षम है। ऐसा करने के लिए, इसमें ट्रांसड्यूसर होते हैं - संवेदी अंग जो विभिन्न बाहरी संकेतों को आवेगों में परिवर्तित करते हैं (जो, वैसे, एक विद्युत प्रकृति के होते हैं) जो मस्तिष्क में प्रवेश करते हैं। इस मामले में, सभी प्रकार के संकेत: प्रकाश, ध्वनि और तापमान समान प्रकृति के आवेगों में परिवर्तित हो जाते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में, संवेदी अंगों के कार्य सेंसर (सेंसर) द्वारा किए जाते हैं, जो सभी भौतिक मात्राओं को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं।प्रकाश के लिए - फोटोकल्स, ध्वनि के लिए - माइक्रोफोन, तापमान के लिए - एक थर्मिस्टर या थर्मोकपल।

विद्युत संकेतों में ठीक क्यों? उत्तर स्पष्ट है, विद्युत राशियाँ सार्वभौमिक हैं क्योंकि किसी भी अन्य मात्रा को विद्युत में परिवर्तित किया जा सकता है और इसके विपरीत; विद्युत संकेतों को आसानी से प्रेषित और संसाधित किया जाता है।

सूचना प्राप्त करने के बाद, मानव मस्तिष्क, इस जानकारी के प्रसंस्करण के आधार पर, मांसपेशियों और अन्य तंत्रों को नियंत्रण क्रियाएं देता है। इसी तरह, इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में, विद्युत संकेत विद्युत मोटर, विद्युत चुम्बक, विद्युत प्रकाश स्रोतों के माध्यम से विद्युत, यांत्रिक, तापीय और अन्य प्रकार की ऊर्जा को नियंत्रित करते हैं।

तो, निष्कर्ष। मनुष्य ने पहले जो किया (या नहीं कर सका) इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा किया जाता है: वे दूर से नियंत्रित, प्रबंधन, विनियमित, संचार आदि करते हैं।

सूचना प्रस्तुत करने के तरीके

डेटा वाहक के रूप में विद्युत संकेतों का उपयोग करते समय, दो रूप संभव हैं:

1) एनालॉग - विद्युत संकेत किसी भी समय मूल के समान होता है, अर्थात। समय में लगातार। एक सतत कानून के अनुसार तापमान, दबाव, गति परिवर्तन - सेंसर इन मूल्यों को एक विद्युत संकेत में परिवर्तित करते हैं जो उसी कानून (समान) के अनुसार बदलते हैं। इस रूप में दर्शाए गए मान एक निर्दिष्ट सीमा के भीतर अनंत संख्या में मान ले सकते हैं।

2) एक अलग - नाड़ी और डिजिटल - संकेत दालों की एक श्रृंखला है जिसमें सूचना को एन्कोड किया जाता है। इस मामले में, सभी मान एन्कोड नहीं किए जाते हैं, लेकिन केवल समय के कुछ निश्चित क्षणों में - सिग्नल सैंपलिंग।

पल्स ऑपरेशन - सिग्नल का शॉर्ट-टर्म एक्सपोजर एक विराम के साथ वैकल्पिक होता है।

निरंतर (एनालॉग) ऑपरेशन की तुलना में पल्स ऑपरेशन के कई फायदे हैं:

- इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की समान मात्रा और उच्च दक्षता के लिए बड़े आउटपुट पावर मान;

- इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की शोर प्रतिरोधक क्षमता, सटीकता और विश्वसनीयता बढ़ाना;

- तापमान के प्रभाव में कमी और उपकरण के मापदंडों का फैलाव, चूंकि काम दो मोड में किया जाता है: "चालू" - "बंद";

- एकल-प्रकार के तत्वों पर स्पंदित उपकरणों का कार्यान्वयन, आसानी से अभिन्न प्रौद्योगिकी (माइक्रोसर्किट पर) की विधि द्वारा कार्यान्वित किया जाता है।

चित्र 1a आयताकार स्पंदों के साथ एक सतत संकेत को कूटबद्ध करने की विधियों को दर्शाता है - मॉडुलन प्रक्रिया।

पल्स-एम्प्लिट्यूड मॉड्यूलेशन (PAM) - पल्स का आयाम इनपुट सिग्नल के समानुपाती होता है।

पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) - पल्स चौड़ाई tpulse इनपुट सिग्नल के समानुपाती होती है, दालों का आयाम और आवृत्ति स्थिर होती है।

पल्स-फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन (पीएफएम) - इनपुट सिग्नल दालों की पुनरावृत्ति दर निर्धारित करता है जिसमें निरंतर अवधि और आयाम होता है।

चित्रा 1 - ए) आयताकार दालों के साथ एक निरंतर संकेत को कोड करने के तरीके, बी) आयताकार दालों के बुनियादी पैरामीटर

सबसे आम दालें आयताकार हैं। चित्रा 1बी आयताकार दालों और उनके मुख्य मापदंडों का आवधिक अनुक्रम दिखाता है। दालों की विशेषता निम्नलिखित मापदंडों से होती है: उम - नाड़ी आयाम; टाइम पल्स अवधि है; tpause — दालों के बीच विराम की अवधि; टीपी = टीपी + टीपी - नाड़ी पुनरावृत्ति अवधि; एफ = 1 / टीपी - नाड़ी पुनरावृत्ति आवृत्ति; क्यूएच = टीपी / टीपी - पल्स ड्यूटी साइकिल।

इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में आयताकार दालों के साथ, सॉटूथ, एक्सपोनेंशियल, ट्रैपेज़ॉयडल और अन्य आकृतियों के दालों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ऑपरेशन का डिजिटल मोड - सूचना एक संख्या के रूप में प्रेषित होती है जो दालों के एक निश्चित सेट (डिजिटल कोड) से मेल खाती है, और केवल पल्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति आवश्यक है।

डिजिटल डिवाइस अक्सर केवल दो सिग्नल मानों के साथ काम करते हैं - शून्य «0» (आमतौर पर कम वोल्टेज या कोई पल्स नहीं) और «1» (आमतौर पर उच्च वोल्टेज स्तर या स्क्वायर वेव की उपस्थिति), यानी। जानकारी को बाइनरी नंबर सिस्टम में प्रस्तुत किया जाता है।

यह बाइनरी सिस्टम में दर्शाए गए संकेतों को बनाने, संसाधित करने, संग्रहीत करने और प्रसारित करने की सुविधा के कारण है: स्विच बंद है - खुला है, ट्रांजिस्टर खुला है - बंद है, संधारित्र को चार्ज किया गया है - छुट्टी दे दी गई है, चुंबकीय सामग्री को चुंबकित किया गया है - डीमैग्नेटाइज़ किया गया है, आदि।

डिजिटल जानकारी दो तरह से प्रस्तुत की जाती है:

1) क्षमता - मान «0» और «1» निम्न और उच्च वोल्टेज के अनुरूप हैं।

2) आवेग - द्विआधारी चर समय के निश्चित क्षणों में विद्युत आवेगों की उपस्थिति या अनुपस्थिति के अनुरूप होते हैं।