МДК 01.01 Цифровая схемотехника "Основные понятия"

Россия, Кемеровская область,
г. Междуреченск
2023
МДК 01.01
Цифровая схемотехника
Аналоговые и цифровые сигналы

В аналоговых устройствах неэлектрические аналоговые сигналы (звук) вначале преобразовывались в электрические, усиливались, передавались из одного места в другое, затем вновь преобразовывались в неэлектрический аналоговый отклик (акустические сигналы, звук)

Недостатки аналоговых сигналов и аналоговой электроники
Такие сигналы и техника их обработки чувствительны в действию шумов, наводок и помех.
В результате полезный сигнал претерпевает существенные изменения, порой изменяясь до неузнаваемости.

Цифровые сигналы представляют собой последовательность электрических импульсов чаще всего прямоугольной формы, имеющие для простоты их уверенного различия всего два уровня амплитуды – логическая единица (есть сигнал) и логический ноль (нет сигнала).
К содержанию

В квартире прохудился потолок.
Идет дождь, а потолка более-менее ритмично падают капли воды.
Как бы вы охарактеризовали такое форс-мажорное событие, исключая, нелитературные обороты речи и иные эпитеты?

Пример
К содержанию

Частота или период падения капель
Куда падают капли
Какой ущерб капель может нанести квартире
Продолжительность капели
Наиболее значимые характеристики капели
К содержанию

Менее значимые характеристики капели
Масса отдельно взятой капли
Форма капли
Химический состав и цвет
Производимые звуки
Запах капель

Основные характеристики периодических импульсов
Форма
Длительность, скважность импульсов
Амплитуда
Частота или периодичность следования
Время (скорость) нарастания/спада импульса
К содержанию

Менее значимые характеристики
Мощность импульса
Зашумленность и степень зашумленности импульса
К содержанию

Порядок значимости признаков и характеристик анализируемого процесса или объекта, а так же их разделение на основные и на второстепенные довольно условен.
Он зависит от того, какую цель преследует такая сортировка.
К содержанию

Восстановление зашумленного аналогового сигнала
Шум можно отфильтровать по частотному или амплитудному признаку.
Пример: обрезать сигналы малой амплитуды.
К содержанию

Восстановление цифрового сигнала
К содержанию
Для этого достаточно пропустить такой сигнал хотя бы через цифровой логический элемент – повторитель.
Существенно искаженный цифровой сигнал можно восстановить, используя специальные коды.

Аналоговый сигнал можно преобразовать в сигнал цифровой?
К содержанию
Для этого существуют аналого-цифровые преобразователи.
В свою очередь цифровой сигнал можно преобразовать в сигнал аналоговый.
Для этого используют цифро-аналоговые преобразователи.

Цифровую информацию можно хранить как на пластинках, так и на магнитных или оптических носителях.
Однако записанная цифровая информация, несмотря на ее возможные искажения при хранении, легко может быть восстановлена при перезаписи до исходных неискаженных кондиций.

Аналоговые высококачественные усилители низкой частоты стремились делать с верхней частотой воспроизведения сигнала 100…150 кГц и даже 500 кГц.
«Цифровые» усилители нынешнего века все без исключения имеют потолок воспроизводимых частот 20 +/- 2 кГц.

В современной аппаратуре звуковой аналоговый сигнал, синтезированный из цифрового, имеет несколько отличную, «механическую» окраску.
Верхняя частота его воспроизведения в связи с особенностями слуха усредненного человека ограничена значением 20 кГц.

Оцифровка аналогового сигнала и его обратное образование производится с учетом теоремы В.А. Котельникова, гласящей, что любой аналоговый сигнал может быть восстановлен с какой угодно точностью по своим дискретным отсчетом, взятым с частотой f>2fс, где fс – максимальная частота, которая ограничена спектром реального сигнала.