Odlomak

Uvod
Glavni zadatak jednog elektronskog kola je obrada električnih signala, bilo da su u pitanju naponi ili truje. Kako je svako elektronsko kolo na neki način povezano sa spoljašnjim svetom, mora se izvršiti konverzija između spoljašnjih fizičkih veličina i električnih signala sa kojima kolo radi. Na primer, kod elektronskog termometara (slika 1.1a) prvo se konvertuje temperatura u električni signal. Ovaj signal se, nakon obrade, konvertuje u vizuelni signal, kao što je instrument sa kazaljkom. Da bi kompletna obrada signala bila pravilna, očigledno je da električni signal mora odražavati fizičku veličinu koju predstavlja, odnosno električni signal i fizička veličina koju taj signal predstavlja moraju se međusobno pratiti u vremenu, tj. moraju biti analogni. Zbog toga se ovakva elektronska kola nazivaju analogna, a oblast elektronike koja se bavi ovakvim kolima se naziva analogna elektronika.
Jedna od glavnih karakteristika analognih električnih signala je da unutar određenog opsega postoji beskonačan broj mogućih vrednosti. Ova osobina proizilazi iz same analogije, jer se isto može reći i za fizičke veličine. Na primer, u opsegu od 0 do 100 ºC ne postoje samo vrednosti 0, 1, 2, 3 … 100, nego i sve međuvrednosti kojih ima beskonačno mnogo.
Glavna prednost analognog elektronskog kola je baš u analogiji fizičke veličine i električnog signala. Ako je analogni elektronski sistem sastavljen od mikrofona, pojačavača i zvučnika (slika 1.1b), glavni cilj je dobiti izlazni zvučni signal koji u potpunosti odgovara ulaznom signalu, ali znatno jači. Međutim, svaka promena električnog signala koja nije direktna posledica promene fizičke veličine, narušava analogiju. Ovakve neželjenje promene nastaju kao posledica pojave šuma, nelinearnosti i smetnji u elektronskim kolima, a predstavljaju veliku manu u primeni analognih elektronskih kola. Poznato je da se svakim dodatnim kopiranjem (kopija kopije) analogne video ili audio magnetne trake kvalitet drastično smanjuje, što je posledica
nagomilavanja neželjenih signala. Za navedeni primer elektronskog termometra, čak i u idealnom slučaju bez šuma i smetnji, kada bi temperaturni senzor i instrument sa kazaljkom bili potpuno tačni, teško je očekivati veliku tačnost očitavanja, jer je očitavanje u stvari samo procena vrednosti (zbog ugla gledanja, debljine podela i kazaljke i slično)

Ako se u opsegu od 0 do 100 ºC odaberu samo celobrojne vrednosti, dobija se ukupno 101 diskretna vrednost. Ovakav niz vrednosti dobija se postupkom kvantizacije analognog signala, pri kome se sve međuvrednosti zamenjuju najbližom celobrojnom vrednošću. U ovom slučaju korak (kvant) kvantizacije je 1 ºC, što očigledno predstavlja grubu podelu. Ako se kao korak odabere 0.1 ºC, tada se za isti opseg temperature dobija 1001 vrednost, čime je dobijena finija podela, odnosno veća tačnost. Elektronski sistem koji koristi ovakav (ograničen) set vrednosti naziva se digitalni sistem. Takođe, može se reći da digitalni sistem radi sa brojevima na koje ne utiču šum i smetnje, izuzev u kolima u kojima se vrši konverzija fizičke veličine u električnu, a zatim i u digitalnu vrednost. Drugim rečima, digitalni sistem omogućava numeričku obradu signala. U ovakvom sistemu, tačnost svake obrade digitalnog signala zavisi samo od tačnosti numeričkih operacija koje se koriste u digitalnom sistemu. U primeru digitalnog elektronskog termometra (slika 1.1a), ulazni stepen konvertuje temperaturu u električni signal, koji se zatim pretvara u odgovarajuću digitalnu (numeričku) vrednost. Nakon numeričke obrade, dobijena vrednost se može prikazati na cifarskom displeju, koji takođe nije podložan smetnjama. U ovakvom sistemu, glavna greška, manje ili više predvidljiva, nastaje u ulaznom delu, pri konverziji temperature u električni, a zatim i u numerički signal. Dalja obrada digitalnog signala takođe može uneti grešku, ali se ova greška može kontrolisati i predvideti. Treba imati u vidu da je i digitalni signal (označen na slici 1.2) takođe električni, samo što se u digitalnim kolima električni signali tretiraju drugačije nego u analognim kolima.

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Elektrotehnika

Više u Skripte

Komentari