Види (типи) сигналів - аналоговий. Види сигналів: аналоговий, цифровий, дискретний За формою сигнали бувають

Мета розповіді показати в чому суть поняття "сигнал", які поширені сигнали існують і які у них загальні характеристики.

Що таке сигнал? На це питання навіть маленька дитина скаже, що це "така штука, за допомогою якої можна що-небудь повідомити". Наприклад, за допомогою дзеркала і сонця можна передавати сигнали на відстань прямої видимості. На кораблях, сигнали колись передавали за допомогою прапорців-семафорів. Займалися цим спеціально навчені сигнальники. Таким чином за допомогою таких прапорців передавалася інформація. Ось як можна передати слово "сигнал":

У природі існує величезна безліч сигналів. Так по суті що завгодно може бути сигналом: залишена на столі записка, який-небудь звук - можуть служити сигналом до початку певного дії.

Гаразд, з такими сигналами все зрозуміло тому перейду до електричних сигналів, яких в природі не менше ніж будь-яких інших. Але їх хоча б можна якось умовно розбити на групи: трикутний, синусоїдальний, прямокутний, пилкоподібний, одиночний імпульс і т.д. Всі ці сигнали названі так за те, як вони виглядають, якщо їх зобразити їх на графіку.

Сигнали можуть бути використані як метроном для відліку тактів (як тактирующего сигналу), для відліку часу, в якості керуючих імпульсів, для управління двигунами або для тестування обладнання і передачі інформації.

Характеристики ел. сигналів

У певному сенсі електричний сигнал - це графік, що відображає зміну напруги або струму з плином часу. Що по-російськи означає: якщо взяти олівець і по осі Х зазначити час, а по Y напруга або струм, і відзначити точками відповідні значення напруги в конкретні моменти часу, то підсумкове зображення буде показувати форму сигналу:

Електричних сигналів дуже багато, але їх можна розбити на дві великі групи:

однонаправлені
двонаправлені

Тобто в односпрямованих струм тече в одну сторону (або не тече взагалі), а в двонапрямлених ток є змінним і протікає то "туди", то "сюди".

Всі сигнали, незалежно від типу, мають наступні характеристики:

період - проміжок часу, через який сигнал починає повторювати себе. Позначається найчастіше T
частота - позначає скільки разів сигнал повторитися за 1 секунду. Вимірюється в герцах. Наприклад 1Гц \u003d 1 повторення в секунду. Частота є зворотним значенням періоду (ƒ \u003d 1 / T)
амплітуда - вимірюється в вольтах або амперах (в залежності від того який сигнал: струм або напруга). Амплітуда позначає "силу" сигналу. Як сильно відхиляється графік сигналу від осі Х.

види сигналів

синусоїда

Думаю, що представляти функцію, чий графік на зображенні вище немає сенсу - це добре тобі відома sin (x).Її період дорівнює 360 o або 2pi радіан (2pi радіан \u003d 360 o).

А якщо розділити поділити 1 сек на період T, то ти дізнаєшся скільки періодів укалдивается в 1 сек або, іншими словами, як часто період повторюється. Тобто ти визначиш частоту сигналу! До речі, вона вказується в герцах. 1 Гц \u003d 1 сек / 1 повтор в сек

Частота і період назад один одному. Чим довший період, тим менше частота і навпаки. Зв'язок між частотою і періодом виражається простими співвідношеннями:

Сигнали, які за формою нагадують прямокутники, так і називають "прямокутні сигнали". Їх умовно можна розділити на просто прямокутний сигнали і меандри. Меандр - це прямокутний сигнал, у якого тривалість імпульсу і паузи рівні. А якщо скласти тривалість паузи і імпульсу, то отримаємо період меандру.

Звичайний прямокутний сигнал відрізняється від меандру тим, що має різну тривалість імпульсу і паузи (відсутність імпульсу). Дивись картинку нижче - вона скаже, аніж тисяча слів.

До речі, для прямокутних сигналів існує ще два терміни, які слід знати. Вони протилежні одна одній (як період і частота). це скажность і коееффіціент заповнення.Скажность (S) дорівнює відношенню періоду до тривалості імпульсу і навпаки для коеф. заповнення.

Таким чином меандр - це прямокутний сигнал з скважностью рівній 2. Так як у нього період в два рази більше тривалості імпульсу.

S - шпаруватість, D - коефіцієнт заповнення, T - період імпульсів, - тривалість імпульсу.

До речі, на графіках вище показані ідеальні прямокутні сигнали. У житті вони виглядають злегка інакше, так як ні в одному пристрої сигнал не може змінитися абсолютно миттєво від 0 до якогось значення і назад спуститися до нуля.

Якщо піднятися на гору, а потім відразу спуститися і записати зміна висоти нашого положення на графіку, то отримаємо трикутний сигнал. Груое порівняння, але правдиве. У трикутний сигналах напругу (струм) спочатку зростає, а потім тут же починає зменшуватися. І для класичного трикутного сигналу час зростання одно часу убування (і дорівнює половині періоду).

Якщо ж у такого сигналу час зростання менше або більше часу убування, то такі сигнали вже називають пилкоподібними. І про них нижче.

пилкоподібний сигнал

Як я вже писав вище, несиметричний трикутний сигнал називається пилкоподібним. Всі ці названі умовні і потрібні просто для зручності.

за видам (типам) сигналів виділяються наступні:

аналоговий
цифровий
дискретний

аналоговий сигнал

аналоговий сигнал є природним. Його можна зафіксувати за допомогою різних видів датчиків. Наприклад, датчиками середовища (тиск, вологість) або механічними датчиками (прискорення, швидкість). аналогові сигнали в математиці описуються безперервними функціями. Електрична напруга описується за допомогою прямої, тобто є аналоговим.

цифровий сигнал

цифрові сигнали є штучними, тобто їх можна отримати тільки шляхом перетворення аналогового електричного сигналу.

Процес послідовного перетворення безперервного аналогового сигналу називається дискретизацією. Дискретизація буває двох видів:

по часу
по амплітуді

Дискретизація за часом зазвичай називається операцією вибірки. А дискретизація по амплітуді сигналу - квантуванням за рівнем.

Переважно цифрові сигнали є світловими або електричними імпульсами. Цифровий сигнал використовують всю цю частоту (смугу пропускання). Цей сигнал все одно залишається аналоговим, тільки після перетворення наділяється чисельними властивостями. І до нього можна застосовувати чисельні методи і властивості.

дискретний сигнал

дискретний сигнал - це все той же перетворений аналоговий сигнал, тільки він необов'язково квантованим за рівнем.

Це основні відомості про видах (типах) сигналів.

Сигнал - це матеріальний носій інформації (даних), яка передається від джерела до споживача. Може являти собою фізичні сигнали або математичні моделі.

Сигнали можуть бути аналоговими і дискретними.

Аналоговий (безперервний) сигнал відбивається деякої фізичної величиною, що змінюється в заданому інтервалі часу, наприклад, тембром або силою звуку.

Наведемо приклад безперервного повідомлення. Людська мова, передана модульованої звуковою хвилею; параметром сигналу в цьому випадку є тиск, що створюється цією хвилею в точці знаходження приймача - людського вуха.

Дискретний (цифровий) сигнал складається з рахункового безлічі інформаційних елементів.

Параметр сигналу приймає послідовне в часі кінцеве число значень.

Набір самих «дрібних» елементів дискретного сигналу називається алфавітом, а сам дискретний сигнал називають також повідомленням.

Повідомлення, що передається за допомогою таких сигналів - дискретне.

Інформація, передана джерелом - дискретна.

Прикладом дискретного повідомлення може бути процес читання книги, інформація в якій представлена \u200b\u200bтекстом, тобто дискретної послідовністю окремих значків (букв).

Аналоговий сигнал може бути перетворений в дискретний. Такий процес називається дискретизацією.

Безперервне повідомлення може бути представлено безперервною функцією, заданою на деякому відрізку [а, b] (рис. 2.1). Безперервне повідомлення можна перетворити в дискретний (така процедура називається дискретизацією).

Мал. 2.1. процес дискретизації

Для цього з нескінченної кількості значень цієї функції (параметра сигналу) вибирається їх певне число, яке наближено може характеризувати інші значення. Отримана послідовність значень функції у 1, у 2, ... у n. є дискретним поданням неперервної функції, точність якого можна необмежено піднімати шляхом зменшення довжин відрізків розбиття області значень аргументу.

Таким чином, будь-яке повідомлення може бути представлено як дискретне, інакше кажучи, послідовністю знаків деякого алфавіту.

Можливість дискретизації безперервного сигналу з будь-якої бажаної точністю (для зростання точності досить зменшити крок) принципово важлива з точки зору інформатики. Комп'ютер - цифрова машина, т. Е. Внутрішнє подання інформації в ньому дискретно. Дискретизація вхідної інформації (якщо вона неперервна) дозволяє зробити її придатною для комп'ютерної обробки.

кодування сигналів

Для автоматизації роботи з даними, що відносяться до різних типів, дуже важливо уніфікувати їх форму представлення - для цього зазвичай використовується прийом кодування, тобто вираз даних одного типу через дані іншого типу.

Під кодуванням сигналу розуміють:

· Його уявлення в певній формі, зручною або придатною для подальшого використання сигналу;

· Правило, яке описує відображення одного набору знаків в інший набір знаків.

Кодування підлягають як окремі символи вихідного алфавіту, так і їх комбінації.

Наведемо приклад.

Дана таблиця відповідності між натуральними числами трьох систем числення.

Цю таблицю можна розглядати як деякий правило, яке описує відображення набору знаків десяткової системи числення в двійкову і шістнадцяткову. Тоді вихідний алфавіт - десяткові цифри від 0 до 9, а кодові алфавіти - це 0 і 1 для двійкової системи; цифри від 0 до 9 і символи (A, B, C, D, E, F) - для шістнадцятковій.

Види кодування в залежності від цілей кодування.

1. Кодування за зразком використовується щоразу при введенні інформації в комп'ютер для її внутрішнього уявлення.

Даний вид кодування застосовується для подання дискретного сигналу на тому чи іншому машинному носії.

Більшість кодів, використовуваних в інформатиці для кодування за зразком, мають однакову довжину і використовують двійкову систему для подання коду (і, можливо, шестнадцатеричную як засіб проміжного представлення).

В даному виді кодування використовуються:

a) прямі коди.

Застосовуються для подання в ЕОМ числових даних і використовують двійкову систему числення. Можуть використовуватися для кодування і нечислових даних.

b) ASCII-коди.

Найбільш поширеним є код ASCII (American Standard Code for Information Interchange), який використовується для внутрішнього представлення символьної інформації в операційній системі MS DOS, в Блокноті операційної системи Windows'xx, а також для кодування текстових файлів в Інтернет.

c) коди, що враховують частоту символів.

У деяких системах кодування значення коду визначається частотою кодованого символу. Як правило, такі частоти відомі для букв алфавітів природних мов, наприклад, англійської або російської, і використовуються вже давно при розміщенні клавіш клавіатури: найбільш часто використовувані букви розташовуються на клавішах в середині клавіатури, найбільш рідко використовуються - на периферії, що створює зручність роботи для людини.

2. Криптографічне кодування, або шифрування використовується, коли потрібно захистити інформацію від несанкціонованого доступу.

3. Ефективне, або оптимальне, кодування використовується для усунення надмірності інформації, тобто зниження її обсягу, наприклад, в архіваторах.

Для кодування символів вихідного алфавіту використовують двійкові коди змінної довжини: чим більше частота символу, тим коротше його код.
Ефективність коду визначається середнім числом двійкових розрядів для кодування одного символу.

4. завадозахисні, або помехоустойчивое, кодування використовується для забезпечення заданої достовірності в разі, коли на сигнал накладається перешкода, наприклад, при передачі інформації по каналах зв'язку.

В якості базового коду, який піддається завадозахисні кодування, використовується двійковий код постійної довжини. Такий вихідний (базовий) код називається первинним, оскільки піддається модифікації.

дані

Термін «дані»

Під даними розуміється:

1) подання інформації в формалізованому (закодованому) вигляді, що дозволяє зберігати, передавати або обробляти її за допомогою технічних засобів;

2) зареєстровані сигнали.

Носіями даних можуть бути:

· Папір - найпоширеніший носій. Дані реєструються шляхом зміни оптичних характеристик її поверхні;

· CD-ROM. Використовується зміна оптичних властивостей в пристроях, які здійснюють запис лазерним променем на пластмасових носіях з відбиваючим покриттям;

· Магнітні стрічки і диски - використовують зміна магнітних властивостей.

Операції з даними

З даними можна робити різні операції:

· Збір даних - накопичення даних з метою забезпечення достатньої повноти інформації для прийняття рішень;

· Формалізація даних - приведення даних, що надходять з різних джерел, до однакової форми, щоб зробити їх порівнянними між собою, тобто підвищити їх рівень доступності;

· Фільтрація даних - відсіювання «зайвих» даних, в яких немає необхідності для прийняття рішень; при цьому повинен зменшуватися рівень «шуму», а достовірність та адекватність даних повинні зростати;

· Сортування даних - впорядкування даних за заданою ознакою з метою зручності використання; підвищує доступність інформації;

· Угруповання даних - об'єднання даних за заданим ознакою з метою підвищення зручності використання; підвищує доступність інформації;

· Архівація даних - організація збереження даних в зручній та доступній формі; служить для зниження економічних витрат на зберігання даних і підвищує загальну надійність інформаційного процесу в цілому;

· Захист даних - комплекс заходів, спрямованих на запобігання втрати, відтворення та модифікації даних;

· Транспортування даних - прийом та передача (доставка і постачання) даних між віддаленими учасниками інформаційного процесу; при цьому джерело даних в інформатиці прийнято називати сервером, а споживача - клієнтом;

· Перетворення даних - переведення даних з однієї форми в іншу або з однієї структури в іншу.

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

1. Аналогові й дискретні сигнали

1. Сигнал, безперервно змінюється в часі так, що в будь-який момент часу можна виміряти його значення, називається аналоговим.

2. Сигнал, дискретно змінюється в часі так, що його значення визначено тільки в рахункові (з певним кроком) моменти часу, прийнято називати дискретним.

3. У ланцюгах дискретного часу (з дискретними сигналами) вхід і вихід завжди має загальний провід, з'єднаний з землею. Тому його не показують.

4. Перетворення: аналоговий сигнал дискретний сигнал здійснюють за допомогою ключа діскретізатора і ФНЧ.

5. Дискретні сигнали характеризують швидкістю передачі дискретних значень.

Сигнал у вигляді вибірок називають амплітудно імпульсним модульованим.

Швидкість передачі дискретних значень збігається з частотою дискретизації.

2. Дискретні і цифрові сигнали

1. Цифрові (виконавчі) сигнали є приватним випадку дискретних, коли для амплітуди будь-якого імпульсу припустимі лише два значення: «0» або «1», відповідно струмового та бестоковой посилки.

2. Переходи дискретний сигнал цифровий сигнал здійснюються за допомогою цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) і аналогово-цифрового перетворювача (АЦП).

3. АЦП здійснює перетворення в два прийоми:

кожне дискретне значення сигналу перекладається з десятковою маються на в двійкову систему числення;

двійковому числу ставиться у відповідність двійковий сигнал, який має два положення «0» і «1».

5 = 12 2 + 02 1 + 12 0 101

4. Цифрові сигнали характеризуються швидкістю передачі в біт / с.

Біт - мінімальна повідомлення, що означає вибір одного з двох значень: «0» і «1».

1 байт дорівнює 8 біт.

5. На передачу через ЛЕЦ 1 біт / с звичайно потрібно 1 Гц смуги частот.

3. Поняття тимчасового поділу каналів

1. Ланцюг, що має кілька входів і виходів і характеризується функціональним призначенням (підсилювач, фільтр і т.д.), називається системою.

2. Система тимчасового поділу каналів заснована на надання кожному абоненту свого індивідуального часу роботи.

3. A. Індивідуальне час роботи означає наявність індивідуальних ключів-дискретизатор.

Б. Через лінію передаються цифрові сигнали.

УУ - керуючий ключами пристрій.

В. Для комутації до АТС підводять вхідні та вихідні лінії абонентів.

При просторової комутації номера вхідної та вихідної ліній однакові, при тимчасовій - різні.

ЗУ - затримує (на кілька інтервалів) пристрій.

4. Цифровий фільтр і його елементи

1. У дискретних сигналах інформацію несе огинає імпульсів x (n), що залежить від номера відліку n.

2. Операції над обвідної імпульсів здійснюються за допомогою пристрою, званого цифровим фільтром.

3. Цифровий фільтр реалізується засобами обчислювальної техніки і складається з трьох елементів:

сигнал фільтр аналоговий дискретний

4. Синтез цифрового фільтра складається з трьох етапів:

А. Відшукується аналогове пристрій, що здійснює потрібну операцію над обвідної сигналу.

Б. Імпульсна характеристика аналогового пристрою діскретізі - руется у вигляді послідовності імпульсів з обвідної g (n).

В. Цифровий фільтр реалізується у вигляді моделі.

Розміщено на Allbest.ru

...

подібні документи

Основні поняття і визначення систем передачі дискретних повідомлень. Сигнальні сузір'я при АФМ і квадратурная АМ. Спектральні характеристики сигналів з АФМ. Модулятор і демодулятор сигналів, завадостійкість когерентного прийому сигналів з АФМ.

дипломна робота, доданий 09.07.2013

Фільтрація сигналів на тлі перешкод в сучасній радіотехніці. Поняття електричного фільтра як ланцюга, що володіє вибірковістю реакції на зовнішній вплив. Класифікація фільтрів по типу частотних характеристик. Етапи проектування фільтра.

курсова робота, доданий 23.01.2010

Принципи проектування електричного фільтра і підсилювача напруги. Аналіз спектру складного періодичного сигналу. Оцінка проходження вхідного сигналу через радіотехнічні пристрої. Розробка схем електричного фільтру і підсилювача напруги.

курсова робота, доданий 28.03.2015

Поняття і функціональні особливості активного фільтра, його внутрішня структура і елементи, що пред'являються вимоги, частотні характеристики. Визначення параметрів і порядку фільтра-прототипу, його передавальної функції. Налаштування частоти полюса.

курсова робота, доданий 29.12.2013

презентація, доданий 19.08.2013

Визначення операторної функції ARC-фільтра. Розрахунок амплітудного і фазного спектрів реакції. Побудова графіка функції часу реакції ланцюга. Визначення перехідної й імпульсної функції фільтра. Реакція ланцюга на неперіодична прямокутний імпульс.

курсова робота, доданий 30.08.2012

Характер і основні причини пошкоджень в кабельних лініях, порядок і методи їх визначення: дистанційні, короткочасної дуги, хвильові, вимірювання часткових розрядів. Види зондирующих сигналів. Перешкоди імпульсної рефлектометрии і боротьба з ними.

контрольна робота, доданий 20.03.2011

Призначення фільтруючих ланцюгів в діапазоні СВЧ. Смуговий фільтр з напівхвильових розімкнутих резонаторів. Можливі варіанти схем фільтра-прототипу. Структура коаксіальної лінії. Графік ймовірності безвідмовної роботи смугового фільтра, розрахунок допусків.

курсова робота, доданий 24.02.2014

Формула для сигналу при гармонійної модуляції. Амплітуда і частота несучого коливання. Комп'ютерне моделювання ЧС-сигналів за допомогою програмного пакета Electronics Workbench. Спектр частотно-модульованого сигналу. Частота модулюючого коливання.

лабораторна робота, доданий 04.06.2015

Загальні властивості лінійних ланцюгів з постійними параметрами. Розгляд перетворення сигналів лінійними ланцюгами в частотної і тимчасової області. Найпростіші ланцюга і їх характеристики: фільтри інтегруючого, дифференцирующего і частотно-виборчого типу.

Що таке електричний сигнал і з чим його їдять? Давайте обговоримо в цій статті.

Сигнал - це щось таке, що можна передати через простір і час. Отже, які умови повинні бути, щоб назвати сигнал "сигналом"?

По-перше, з ігнал повинен будь-ким створюватися (генеруватися).

По-друге, сигнал повинен для кого призначатися.

По-третє, хтось повинен прийняти цей сигнал і зробити для себе якісь висновки, тобто правильно трактувати сигнал.

Зануримося в Дикий Захід.

Думаю, не секрет, що індіанці розпалювали багаття, і дим від багаття використовувався для передачі сигналу. Значить, в нашому випадку багаття - генератор сигналу. Отже, перший пункт працює). Для кого ж був призначений дим від багаття? Для ковбоїв? Звичайно ж ні! Для своїх же індіанців. Значить, працює пункт два. Ну ладно, ви побачили два стовпи диму, що піднімаються в небо. Вам це щось говорить? Хтось, напевно, смажить шашлики? Може бути. Але якщо ви підійдете до цих вогнищ, то шашлик зроблять саме з вас). Для індіанців ці два стовпи диму означали, що їх загін благополучно пополювати на ковбоїв ;-). Ну ось і виповнилося третє правило ;-).

Але що ж з себе представляє електричний сигнал? Терзають мене смутні сумніви, що десь тут замішаний електричний струм :-). Чим характеризується електричний струм? Ну звичайно ж, напругою і силою струму. Найцікавіше, що електричний струм дуже зручно передавати через простір за допомогою дротів. В цьому випадку його швидкість поширення буде дорівнює швидкості світла. Хоча і електрони в провіднику рухаються зі швидкістю всього кілька міліметрів в секунду, електричні поле охоплює відразу весь провід зі швидкістю світла! А як ви пам'ятаєте, швидкість світла дорівнює 300 000 кілометрів на секунду! Тому, електрон на іншому кінці дроту практично відразу почне рухатися.

Передача електричних сигналів

Отже, для передачі сигналу через простір ми будемо використовувати дроти. Трохи вище ми розібрали умови виникнення сигналу. Значить, в першу чергу, нам потрібен генератор цих сигналів! Тобто це може бути будь-яка батарея або схемку, яка б генерувала електричний струм. Далі, повинен бути хтось, хто б приймав цей сигнал. Це може бути якась навантаження, типу лампочки, нагрівального елементу або цілої схеми, яка б приймала цей сигнал. Ну і по-третє, навантаження повинна якось зреагувати на цей сигнал. Лампочка повинна виділяти світло, нагрівальний елемент - грітися, а схема виконувати якусь функцію.

Як ви зрозуміли з усього вище сказаного, головний козир сигналу - це його генератор. Отже, як ми вже розібрали, по проводах можна передавати два параметра електричного струму - це напруга і сила струму. Тобто ми можемо створити генератор, який би змінював або своє напруження або силу струму в навантаженні, яка б чіплялася через дроти до цього генератору. В основному в електроніці використовують саме параметр "напруга", так як напруга легко отримати і міняти його значення.

Час і електричний сигнал

Як я вже сказав, сигнал передається в часі і в просторі. Тобто час - важливий параметр для електричного сигналу. Зараз нам доведеться трохи попотіти і згадати курс математики і фізики за середню школу. Згадуємо декартову систему координат. Як ви пам'ятаєте, по вертикалі ми відкладали вісь Y, по горизонталі Х:

В електроніці та електротехніці по Х ми відкладаємо час, назвемо його буквою t, а по вертикалі ми відкладемо напруга, позначимо його буквою U. В результаті наша система координат буде виглядати ось таким чином:

Прилад, який показує нам зміна напруги у часі називається осциллографом, А графік цієї напруги називається осцилограмою. Осцилограф може бути:

або аналоговим:

Види електричних сигналів

Постійний струм

Який же електричний сигнал є найпростішим сигналом в електроніці? Я думаю це сигнал постійного струму. А що значить постійний струм? Це ток, значення напруги якого не змінюється з плином часу.Як ж він виглядає на нашому графіку? Приблизно ось так:

Тут ми бачимо сигнал постійного струму в 3 вольти.

По вертикалі у нас напруга в вольтах, а по горизонталі - ну, скажімо, в секундах. Постійний струм з плином часу завжди має одне і те ж значення напруги, тому, неважливо, в секундах або в годиннику у нас йде відлік по часу. Напруга ні стрибнуло, ні впало. Воно як було 3 Вольта, так і залишилося. Тобто можна сказати, що сигнал постійного струму являє собою пряму лінію, паралельну осі часу t.

Ось так виглядає сигнал постійного струму на аналоговому осциллографе

Які ж генератори електричного струму можуть видати такий сигнал постійної напруги?

Це, звичайно ж різні батарейки

акумулятори для мобільного телефону

для ноутбука

автомобільні акумулятори

та інші хімічні джерела струму.

У лабораторних умовах простіше отримати постійну напругу з змінного. Прилад, який це вміє робити, називається лабораторним блоком живлення постійної напруги.

Шумовий сигнал або просто шум

А що буде, якщо напруга буде приймати хаотичне значення? Вийде щось типу цього:

Такий електричний сигнал називається шумом.

Думаю, деякі з вас вперше бачать осциллограмму шуму, але я впевнений на 100%, що все чули звучання цього сигналу ;-). Ну-ка натисніть на Play ;-)

Шипіння радіоприймача або старого ТБ, не налаштованого на станцію або на який-небудь канал - це і є шум ;-) Як би дивно це не звучало, але такий сигнал теж дуже часто використовується в електроніці. Наприклад, можна зібрати схемку глушника частот, який би гасив всі телевізійні та радіоприймачі в радіусі кілометра). Тобто генеруємо шумовий сигнал, підсилюємо його і подаємо в ефір ;-) В результаті глушимо всю приймально-передавального апаратуру.

синусоїдальний сигнал

Синусоїдальний сигнал - найулюбленіший сигнал серед електронників.

Всі люблять гойдатися на гойдалках?

Тут ми бачимо дівчинку, яка з радістю на них гойдається. Але припустимо, вона не знає фішку, що можна розгойдатися самої, вчасно згинаючи і розгинаючи ноги. Тому, прийшов тато дівчинки і штовхнув дочку вперед.

Нижче на графіку якраз показаний цей випадок

Як ви бачите, траєкторія руху дівчинки в часі вийшла дуже кумедною. Такий графік руху носить назву " синусоїда". В електроніці такий сигнал називають синусоїдальним. Начебто до болю найпростіший графік, але ви не повірите, саме на такий простий синусоїді будується вся електроніка.

Так як синусоїдальний сигнал повторює свою форму протягом усього часу, то його можна назвати періодичним. Тобто ви періодично обідаєте - періодами - рівними відрізками часу. Тут те ж саме. цей сигнал періодично повторюється. Важливі параметри періодичних сигналів - це амплітуда, період і частота.

Амплітуда (A) - максимальне відхилення напруги від нуля і до якогось значення.

Період (T) - час, за який сигнал знову повторюється. Тобто якщо ви сьогодні обідаєте в 12:00, завтра теж в такий же час, о 12:00, і післязавтра теж в цей же самий час, значить ваш обід йде з періодом в 24 години. Все елементарно і просто ;-)

Частота (F) - це просто одиничка, поділена на період, тобто

Вимірюється в Герцах. Пояснюється як "стільки-то коливань в секунду". Ну поки для початку вистачить ;-).

Як я вже сказав, в електроніці синусоїда грає дуже велику роль. Навіть не треба далеко ходити. Досить сунути паль ... щупи осцилографа в свою домашню розетку, і можна вже спостерігати синусоїдальний сигнал, частотою в 50 Герц і амплітудою в 310 Вольт.

прямокутний сигнал

Дуже часто в електроніці використовується і прямокутний сигнал:

Прямокутний сигнал на малюнку нижче, де час паузи і час тривалості сигналу рівні, називається меандрові.

трикутний сигнал

Близькі друзі синусоїдального сигналу - це трикутний сигнал

У трикутного сигналу є дуже близький кореш - це пилкоподібний сигнал

складний сигнал

В електроніці також використовуються складні сигнали. Ось, наприклад, один з них (я намалював його від балди):

Всі ці сигнали відносяться до періодичним сигналам, Так як для них можна вказати період, частоту слідування і амплітуду самих сигналів:

двохполярні сигнали

Для сигналів, які "пробивають підлогу", ну тобто можуть мати від'ємне значення напруги, типу ось цих сигналів

крім періоду і амплітуди мають ще один параметр. називається він розмах або подвійна амплітуда. На буржуйському мовою це звучить як amplitude Peak-to-peak, Що в дослівному перекладі "амплітуда від піку до піку".

Ось подвійна амплітуда для синусоїди (2А)

а ось для трикутного сигналу:

Найчастіше позначається як 2А, що говорить нам про те, що це подвійна амплітуда сигналу.

імпульсні сигнали

Також існують сигнали, які не підкоряються періодичному закону, але теж грають важливу роль в електроніці.

імпульси - це ті ж самі сигнали, але вони не піддаються періодичному закону, і змінюють своє значення, в залежності від ситуації.

Наприклад, ось низка імпульсів:

Кожен імпульс має різну тривалість у часі, тому ми не можемо говорити про якийсь періодичності сигналів.

Звуковий сигнал

Також є і звуковий сигнал

Хоч він і схожий на білий шум, але несе інформацію у вигляді звуку. Якщо такий електричний сигнал подати на динамічну головку, то можна почути будь-яку запис.

висновок

В даний час електричні сигнали відіграють дуже важливу роль в радіоелектроніці. Без них не існувало б ніякої електроніки, а тим більше цифровий. В даний час цифрова електроніка досягла свого апогею, завдяки цифровим сигналам і складній системі кодірованія.Скорость передачі даних просто приголомшлива! Це можуть бути гігабайти інформації в секунду. Але ж все колись починалося з простого телеграфу ...