Thứ Ba, Tháng Bảy 5, 2022
HomeWikiTín hiệu điện tử là gì | Tín hiệu Analog | Tín...

Tín hiệu điện tử là gì | Tín hiệu Analog | Tín hiệu Digital

Trước tiên tất cả chúng ta cùng tìm hiểu và khám phá tín hiệu điện là gì ?

Trong điện tử thì tín hiệu là một dòng điện hoặc dòng từ trường được sử dụng để truyền tài liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác. Dòng tín hiệu đơn thuần nhất là tín hiệu dòng điện một chiều DC được bật hoặc tắt. Các tín hiệu phức tạp hơn là tuy nhiên mang dòng điện xoay chiều AC hoặc sóng mang điện từ có chứa tài liệu .Về cơ bản có hai dạng tín hiệu chính là tín hiệu Analog và tín hiệu Digital

tin_hieu_digital6

Tín hiệu Analog

Tín hiệu Analog hay tín hiệu tương tự, tín hiệu liên tục là tên gọi của dòng tín hiệu mà các sóng sẽ tương tự nhau về bản chất, nhưng sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu. Tín hiệu Analog biểu thị là một đường liên tục (ví dụ sin, cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ). Biên độ, tần số hoặc pha của tín hiệu thay đổi liên tục theo thời gian hoặc trong một khoảng thời gian liên tục.

Để đơn thuần hơn tất cả chúng ta có ví dụ ở một đài phát thanh những sóng tín hiệu sẽ đi lên và đi xuống tùy vào âm thanh gốc. Chúng ta nói to thì tín hiệu đi lên, nhỏ thì tín hiệu đi xuống .Trong quy trình truyền tín hiệu tương tự như, tín hiệu thông tin thứ nhất được quy đổi thành tín hiệu điện giao động gần như ” giống hệt ” ( do đó có tên là ” analog ” ), sau đó được truyền qua những phương tiện đi lại có dây hoặc không dây. Sau khi nhận được tín hiệu điện, chúng sẽ Phục hồi lại tín hiệu thông tin .Cho dù đó là điện thoại thông minh có dây hay truyền hình phát sóng không dây, tín hiệu tựa như đã được sử dụng để truyền tín hiệu trong một thời hạn dài. Có thể nói rằng tín hiệu tương tự như gần như ” giống hệt ” tín hiệu gốc và có vẻ như nó sẽ đạt được hiệu ứng truyền tốt. Tuy nhiên, trong thực tiễn lại ngược lại. Trước đây, tất cả chúng ta thường gặp phải những tiếng ồn khó hiểu và ồn ào khi gọi ; So với việc nghe màn trình diễn của ban nhạc trong bản giao hưởng trực tiếp, bản giao hưởng qua loa đài luôn thiếu nhiều hơn, đôi lúc có những bông tuyết trên hình ảnh TV. Điều này là do tín hiệu phải trải qua quy trình giải quyết và xử lý và truyền, trong quy trình truyền và những thiết bị này chắc như đinh sẽ tạo ra một số ít nhiễu .

tin_hieu_analog6

Tín hiệu Digital

Tín hiệu Digital còn được gọi là tín hiệu số là dạng tín hiệu dùng để chỉ một tập hợp những trạng thái đặc biệt quan trọng để miêu tả tín hiệu, nổi bật là tín hiệu được biểu lộ bằng những chữ số nhị phân thông dụng nhất lúc bấy giờ. Lý do cơ bản tại sao những chữ số nhị phân được sử dụng để bộc lộ tín hiệu là mạch chỉ hoàn toàn có thể đại diện thay mặt cho hai trạng thái, đơn cử là Việc bật và tắt mạch. Trong truyền tín hiệu số thực tiễn, một khoanh vùng phạm vi đổi khác thông tin nhất định thường được phân loại là trạng thái 0 hoặc trạng thái 1. Cài đặt trạng thái này cải tổ đáng kể năng lực chống nhiễu của tín hiệu số. Không chỉ vậy, về tính bảo mật thông tin, chống nhiễu và chất lượng truyền dẫn, tín hiệu số tốt hơn tín hiệu tựa như .

tin_hieu_digital5

Sự khác nhau giữa tín hiệu Analog và tín hiệu Digital

Số lượng tài liệu kỹ thuật số sử dụng của tín hiệu Digital đổi khác không liên tục, ví dụ điển hình như một loạt những biến hóa không liên tục vôn xung ( khi tất cả chúng ta đo áp suất không đổi dương cho thấy số nhị phân 1, với điện áp âm không đổi đại diện thay mặt cho nhị phân 0 ) .Dữ liệu tương tự như thường được bộc lộ bằng những tín hiệu Analog, ví dụ điển hình như một loạt những sóng điện từ đổi khác liên tục ( như sóng điện từ trong phát thanh và truyền hình ) hoặc tín hiệu điện áp ( như tín hiệu điện áp âm thanh trong truyền qua điện thoại cảm ứng ) .Khi tín hiệu số được bộc lộ bằng những xung điện áp hoặc xung ánh sáng biến hóa liên tục, thường thì cần liên kết hai bên tiếp thị quảng cáo với một dây, cáp hoặc sợi quang để truyền tín hiệu từ nút này sang nút khác .Khi tín hiệu Analog được trình diễn bằng sóng điện từ đổi khác liên tục, chính sóng điện từ là sóng mang tín hiệu và đồng thời với thiên nhiên và môi trường truyền, khi tín hiệu tựa như được bộc lộ bằng điện áp tín hiệu biến hóa liên tục, nó thường đi qua đường truyền tín hiệu tựa như truyền thống lịch sử ( như Mạng điện thoại cảm ứng, mạng truyền hình cáp ) để truyền tải .Tín hiệu Digital từ phương tiện đi lại biến là rời rạc, biến nhờ vào là số kênh rời rạc, Biến độc lập của tín hiệu này được biểu lộ bằng một số ít nguyên và biến nhờ vào được bộc lộ bằng một trong những số hữu hạn. Trong máy tính, kích cỡ của tín hiệu số thường được bộc lộ bằng số nhị phân hữu hạn .Tín hiệu tựa như đề cập đến tín hiệu liên tục trong đó tham số thông tin Open trong một khoanh vùng phạm vi nhất định. Hoặc trong một khoảng chừng thời hạn liên tục, đại lượng đặc trưng của thông tin đại diện thay mặt của nó hoàn toàn có thể được trình diễn dưới dạng tín hiệu của bất kể giá trị nào tại bất kể thời gian nào .

su_khac_nhau_cua_tin_hieu

Ưu điểm yếu kém của tín hiệu Analog và tín hiệu Digital

Tín hiệu Analog

Ưu điểm

Ưu điểm chính của tín hiệu tựa như là độ phân giải đúng mực. Trong điều kiện kèm theo lý tưởng, nó có độ phân giải vô hạn. So với tín hiệu số, tín hiệu tương tự như có tỷ lệ thông tin cao hơn. Vì không có lỗi lượng tử hóa, nó hoàn toàn có thể miêu tả giá trị thực của đại lượng vật lý trong tự nhiên càng gần càng tốt .Một ưu điểm khác của tín hiệu tựa như là khi đạt được hiệu ứng tựa như, giải quyết và xử lý tín hiệu analog đơn thuần hơn giải quyết và xử lý tín hiệu số. Việc giải quyết và xử lý tín hiệu tương tự như hoàn toàn có thể được thực thi trực tiếp trải qua những thành phần mạch tương tự như ( như bộ khuếch đại hoạt động giải trí, v.v. ), trong khi giải quyết và xử lý tín hiệu số thường tương quan đến những thuật toán phức tạp và thậm chí còn nhu yếu bộ giải quyết và xử lý tín hiệu số chuyên sử dụng .

Nhược điểm tín hiệu Analog

Nhược điểm chính của tín hiệu tựa như là nó luôn bị ảnh hưởng tác động bởi nhiễu ( biến hóa ngẫu nhiên không mong ước trong tín hiệu ). Sau khi tín hiệu được sao chép nhiều lần hoặc truyền qua khoảng cách xa, tác động ảnh hưởng của những tiếng ồn ngẫu nhiên này hoàn toàn có thể trở nên rất đáng kể .

Hiệu ứng nhiễu có thể gây mất tín hiệu. Gần như không thể khôi phục lại tín hiệu tương tự bị hỏng, bởi vì sự khuếch đại của tín hiệu mong muốn cũng sẽ khuếch đại tín hiệu nhiễu. Nếu có một khoảng cách lớn giữa tần số nhiễu và tần số của tín hiệu mong muốn, một bộ lọc điện tử có thể được lọc nhiễu của một tần số cụ thể, nhưng giải pháp này chỉ có thể làm giảm tác động của nhiễu.

tin_hieu_von

Tín hiệu Digital

Ưu điểm

Trước hết, năng lực chống nhiễu của nó đặc biệt quan trọng can đảm và mạnh mẽ. Nó không chỉ được sử dụng cho công nghệ tiên tiến truyền thông online mà còn cho công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý thông tin. Âm thanh độ trung thực cao, TV độ sắc nét cao, VCD, máy laser DVD là toàn bộ Sử dụng công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý tín hiệu số. Thứ hai, những máy tính điện tử tất cả chúng ta sử dụng đều là kỹ thuật số và những tín hiệu chúng giải quyết và xử lý khởi đầu là tín hiệu số. Với việc sử dụng tín hiệu số trong truyền thông online, máy tính hoàn toàn có thể thuận tiện phối hợp với truyền thông online và lợi thế của máy tính trong giải quyết và xử lý thông tin hoàn toàn có thể được sử dụng trong tiếp xúc .Do tín hiệu số sử dụng hai trạng thái vật lý để biểu lộ 0 và 1, nên năng lực chống nhiễu của chính vật tư và nhiễu thiên nhiên và môi trường mạnh hơn nhiều so với tín hiệu tựa như ; trong giải quyết và xử lý tín hiệu của công nghệ tiên tiến văn minh, tín hiệu số đóng vai trò ngày càng quan trọng Xử lý tín hiệu lớn, gần như là phức tạp không hề tách rời với tín hiệu số, nói cách khác, miễn là giải pháp xử lý yếu tố hoàn toàn có thể được biểu lộ trong những công thức toán học, máy tính hoàn toàn có thể được sử dụng để giải quyết và xử lý tín hiệu số đại diện thay mặt cho đại lượng vật lý .Trong những mạch kỹ thuật số, tín hiệu số chỉ có hai trạng thái : 0 và 1. Giá trị của nó được nhìn nhận bằng giá trị TT. Bên dưới giá trị TT được định nghĩa là 0 và ở trên được định nghĩa là 1. Do đó, ngay cả khi tín hiệu nhiễu trộn lẫn, miễn là tín hiệu nhiễu có giá trị không vượt quá khoanh vùng phạm vi ngưỡng thì tín hiệu gốc hoàn toàn có thể được sao chép. Ngay cả khi xảy ra lỗi do tín hiệu nhiễu vượt quá khoanh vùng phạm vi ngưỡng, vẫn thuận tiện phát hiện và sửa tín hiệu lỗi miễn là một công nghệ tiên tiến mã hóa nhất định được vận dụng. Do đó, so với tín hiệu tương tự như, tín hiệu kỹ thuật số có Khả năng chống nhiễu cao hơn, khoảng cách truyền dài hơn và ít biến dạng hơn .Tín hiệu số không chỉ có hiệu suất chống nhiễu cao hơn trong quy trình truyền mà còn hoàn toàn có thể được nén để chiếm ít băng thông hơn, đạt được hiệu suất cao truyền nhiều âm thanh, video và những tín hiệu số khác trong cùng băng thông. Ngoài ra, tín hiệu số cũng hoàn toàn có thể được tàng trữ trong bộ nhớ bán dẫn và được sử dụng trực tiếp để giải quyết và xử lý máy tính .

Nhược điểm

Độ phức tạp của tín hiệu số cao hơn tín hiệu tương tự như .Xử lý tín hiệu số tốn nhiều tài nguyên hơn .Rất khó để lập trình thiết bị, chỉ những kỹ sư có kinh nghiệm tay nghề cao mới hoàn toàn có thể lập trình thiết bị .Băng thông cao hơn .

tin_hieu_digital1.

Chuyển đổi tín hiệu Analog sang tín hiệu Digital

Việc quy đổi tín hiệu tương tự như thành tín hiệu số yên cầu bốn bước cơ bản : lấy mẫu tín hiệu, giữ tín hiệu, lượng tử hóa tín hiệu và mã hóa tín hiệu .Lấy mẫu tín hiệu là để rời rạc tín hiệu liên tục theo thời hạn. Tần số lấy mẫu càng cao, tín hiệu rời rạc thu được càng gần với tín hiệu tương tự như gốc, nhưng tần số lấy mẫu càng cao, nhu yếu so với mạch thực tiễn càng cao, cũng sẽ mang lại nhiều thống kê giám sát và tàng trữ. Nếu tần số lấy mẫu quá thấp, thông tin sẽ bị mất và thông tin sẽ bị biến dạng .Sau khi lấy giá trị tức thời của nó, nó phải được giữ ở vị trí bắt đầu trong một khoảng chừng thời hạn, để tín hiệu sóng răng cưa hình thành được phân phối cho lượng tử hóa tín hiệu tiếp theo .Định lượng tín hiệu là quy đổi tín hiệu có biên độ đơn cử thành bội số nguyên của đơn vị chức năng nhỏ nhất. Đơn vị nhỏ nhất này còn được gọi là đơn vị chức năng lượng tử hóa của bộ biến hóa tựa như sang số. Mỗi giá trị được lấy mẫu đại diện thay mặt cho biên độ tức thời của tín hiệu tựa như thu được bởi một mẫu. Thông thường đơn vị chức năng lượng tử hóa là bội số của 2. Các bit lượng tử hóa càng nhiều, sai số lượng tử hóa càng nhỏ và tác dụng của lượng tử hóa càng tốt. Trong quy trình lượng tử hóa thực tiễn, cần phải giải quyết và xử lý gần đúng, do đó phải có lỗi lượng tử hóa. Lỗi này sẽ được sao chép trong quy đổi kỹ thuật số sang tựa như sau cuối. Lỗi này thường được gọi là nhiễu lượng tử hóa. Lỗi lượng tử hóa thường hoàn toàn có thể được giảm bằng cách tăng số lượng bit lượng tử hóa, nhưng khi biên độ tín hiệu giảm xuống một giá trị nhất định, mối đối sánh tương quan giữa nhiễu lượng tử hóa và tín hiệu tương tự như gốc trở nên rõ ràng hơn .Mã hóa tín hiệu rời rạc được lượng tử hóa là bước sau cuối để quy đổi tín hiệu tương tự như thành tín hiệu số. Nó thường được thực thi bằng cách so sánh song song và những mạch giao động liên tục để quy đổi tín hiệu rời rạc lượng tử thành tín hiệu số tương ứng .

Chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự

Việc chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự dễ hiểu hơn. Trong thực tế, chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự có thể được coi là giải mã tín hiệu số. Chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự chuyển đổi số nhị phân đầu vào thành đại lượng tương ứng theo trọng lượng thực tế của nó, sau đó thêm số lượng tương tự tương ứng với mỗi chữ số. Tổng đại lượng tương tự thu được tỷ lệ thuận với đại lượng kỹ thuật số đầu vào, thực hiện chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự.

chuyen_analog_sang_digital

Xem thêm bài Ứng dụng của tín hiệu của ứng dụng tín hiệu 4 – 20mA trong công nghiệp van

Source: https://entechgadget.com
Category: Wiki

RELATED ARTICLES

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Bài viết hay nhất

DANH MỤC WEBSITE