Sərbəst iş №1 Elektron qurğuların təsnifatı. Elektronikanın inkişaf mərhələləri, siqnallar və onların təsnifatı

Sərbəst iş №1
Elektron qurğuların təsnifatı. Elektronikanın inkişaf mərhələləri, siqnallar və onların təsnifatı
Elektron qurğuları (elektron sxemləri) funksional təyinatlarına görə (yerinə yetirdiyi funksiyaların xarakterinə görə, idarəetmə siqnallarının formalaşdırılması və ötürülməsi üsulundan asılı olaraq) iki sinifə - analoq və diskret elektron qurğularına (elektron sxemlərinə) bölünür.
Analoq elektron qurğularından kəsilməz (analoq) funksiya qanunu ilə dəyişən elektrik siqnallarının qəbulu, çevirilməsi və ötürülməsi üçün istifadə olunur. Analoq qurğularında siqnal fasiləsiz olaraq təsir göstərir. Analoq elektron qurğuları sadəliyi və cəldliyi ilə fərqlənir, lakin küyəqarşı davamlığı azdır və xarici destabilləşdirici faktorların ( məsələn,temperatur, nəmlik, zaman və b.) təsiri zamanı parametrləri stabil olmur.
Analoq sxemlərinin əsasını sadə gücləndirici kaskad təşkil edir. Sadə gücləndirici kaskadlar əsasında daha mürəkkəb (çoxkaskadlı) gücləndiricilər, cərəyan və gərginlik stabilizatorları, tezlik çeviriciləri (modulyator və dedektorlar), sinusoidal rəqs generatorları, komutatorlar, komparatorlar və bir sıra başqa sxemlər qurulur.
Diskret elektron qurğularından isə diskret qanun ilə dəyişən elektrik siqnallarının qəbulu, çevirilməsi və ötürülməsi üçün istifadə olunur. Hal-hazırda diskret elektron qurğularından geniş istifadə olunur: belə ki, bu qurğular küyəqarşı yüksək davamlığı ilə fərqlənir, enerji sərfi kiçik olur və ucuz başa gəlir, həmçinin itki olmadan informasiyanı uzun müddət saxlamaq imkanına malikdir və element bazasının hazırlanma texnologiyası İMS-lərin hazırlanma texnologiyasına tam uyğundur.
Qeyd edək ki, diskret elektron qurğuları isə öz növbəsində impuls və rəqəm qurğularına bölünür.
İmpuls elektron qurğuları ardıcıl impuls siqnalları formalaşdırır. Analoq informasiyasının impulslar ardıcıllığına çevirilməsi prosesi impuls modulyasiyası adlanır. Praktikada amplitud, eninə- impuls və faza impuls modulyasyasından geniş istifadə olunur.
Rəqəm elektron qurğuları impuls (diskret) rejimdə işləyən qurğulardır. Bu rejimdə işləyən qurğularda siqnal fasilələrlə, qısa müddət ərzində təsir göstərir. İmpuls elektrik dövrəsində elə həyəcanlanmadır ki, o, növbəti həyəcanlanma baş verənə qədər tam sönmüş olsun.
Rəqəmli elektron qurğularında siqnalın kodlaşdırılması baş verir,yəni siqnal eyni tip müəyyən impulslar ardıcıllığına çevirilir.
Rəqəm sxemlərinin əsasını iki dayanıqlı halı olan (açıq və bağlı halları olan ) sadə tranzistor açarı
təşkil edir. Sadə açarlar əsasında daha mürəkkəb sxemlər qurulur: məntiq elementləri, triggerlər,
registrlər, sayğaclar,deşifratorlar, şifratorlar, multipleksorlar, demultipleksorlar,cəmləyicilər və s.
Məntiq sxemlərindən hesablama maşınlarında, avtomatika sistemlərində, informasiyanı diskret
təhlil edən qurğularda və s. istifadə olunur.
Hazırda rəqəm qurğuları hesablama texnikasında, kompüterlərdə, radiolokasiyada, televiziya texnikasında, avtomatikada, sənaye elektronikasında və s. geniş yayılmışdır. Müasir böyük sürətli rəqəm hesablama maşınların əsasını da impuls rejimi təşkil edir. Rəqəm texnikası, son zamanlar, radioelektronikanın bir çox sahələrinə nüfuz edir. Bu, hər şeydən əvvəl, onunla izah olunur ki, rəqəm texnikası elementlərinin etibarlılığı çox böyükdür və bunlar iqtisadi cəhətdən əlverişlidir.
Bəzi hallarda elektron qurğuları həm analoq, həm də rəqəm informasiyasına malik olur. Belə qurğular kombinasiyalı elektron qurğuları adlanır.
Qeyd edək ki, rəqəm elektron qurğuları ardıcıl və kombinasiyalı elektron qurğularına bölünür.
Ardıcıl elektron qurğularında çıxış siqnalları nəinki giriş siqnallarının cari andakı kombinasiyası ilə, hətta giriş siqnallarının əvvəlki vəziyyyəti ilə müəyyən olunur.
Kombinasiyalı elektron qurğularında çıxış siqnalları cari zaman anında ancaq giriş siqnallarının kombinasiyası ilə müəyyən olunur
Analoq elektron qurğularına aiddir: elektron gücləndiriciləri, əməliyyat gücləndiriciləri, komutatorlar, komparatorlar, gərginlik stabilizatorları və b.
İmpuls elektron qurğularına aiddir: multivibratorlar, təkvibratorlar,blokinq-generatorları, funksional çeviricilər, mişarvari gərginlik generatorları, taymerlər və s.
Rəqəm elektron qurğularına aiddir: məntiq elementləri, triggerlər. registrlər, sayğaclar, deşifrator, şifratorlar, multipleksorlar, demultipleksorlar,cəmləyicilər və b.
Kombinasiyalı elektron qurğularına aiddir: analoq-rəqəm çeviriciləri və rəqəm – analoq çeviriciləri.
Siqnal dedikdə - zamana görə dəyişən istənilən fiziki kəmiyyət (məsələn, temperatur, havanın təzyiqi, işığın intensivliyi, cərəyan şiddəti və s.) başa düşülür.
Elektrik siqnalı dedikdə - zamana görə dəyişən elektrik kəmiyyəti (cərəyan şiddəti, gərginlik, güc) başa düşülür.
Analoq siqnalı- müəyyən intervalda istənilən qiymət ala bilən siqnaldır (məsələn, gərginlik səlis olaraq sıfırdan onlarla volta qədər dəyişə bilər). Analoq siqnalı ilə işləyən qurğular analoq qurğuları adlanır.
Rəqəmli siqnal - bu ancaq iki qiymət ala bilən siqnaldır. Məsələn, məntiq sxemlərində gərginlik iki qiymət ala bilər: 0 - dan 0,5 V-a qədər (sıfır səviyyəsi) yaxud 2.5 V-dan 5 V-a qədər (vahid səviyyəsi).Rəqəmli siqnallarla işləyən qurğular rəqəm qurğuları adlanır.
Qeyd edək ki, təbiətdə praktiki olaraq bütün siqnallar analoq siqnallarıdır və onlar müəyyən intervalda kəsilməz dəyişirlər. Buna görə də ilk elektron qurğuları analoq qurğuları olmuşdur. Bu qurğular fiziki kəmiyyətləri mütənasib olaraq gərginliyə yaxud cərəyana çevirirlər, onlar üzərində hər-hansı əməliyyatı apardıqdan sonra, yenidən əksinə fiziki kəmiyyətlərə çevirir. Məsələn, insan səsi (havanın rəqsi) mikrofonun köməyi ilə elektrik gərginliyinə çevirilir, sonra isə bu elektrik siqnalları elektron gücləndiricisi ilə gücləndirilir və akustik sistemin köməyi ilə yenidən güclənmiş insan səsinə çevirilir.
Elektron qurğularının siqnallar üzərində apardığı əməliyyatları 3 böyük qruppa ayırmaq olar:
- siqnalların emalı (yaxud çevirilməsi)
- siqnalların ötürülməsi
- siqnalların saxlanılması.
Bütün hallarda faydalı siqnallar parazit siqnallarla təhrif olunur- şumami, pomexami, navodkami. Bundan başqa, siqnalların emalı zamanı (məsələn, güclənmə, filtrasiya zamanı və s.) onların forması yenə də təhrif olunur (qurğunun mükəmməl olmaması, qeyri ideallığı hesabına).
Siqnalların uzaq məsafələrə ötürülməsi və saxlanılması zamanı da siqnal zəifləyir.
Analoq siqnalından istifadə olunduqda bunlar faydalı siqnalı pisləşdirir. Buna görədə, siqnalın hər çevirilməsiməsi zamanı, hər aralıq saxlanılması zamanı, kabel ilə yaxud efir vasitəsi ilə ötürülməsi zamanı analoq siqnalını pisləşdirir və bəzən də tamamilə onun yox olmasına gətirir. Bundan başqa zaman keçdikcə elementlərin köhnəlməsi nəticəsində bütün analoq qurğularının parametrləri dəyişir, nəticədə analoq qurğularının parametr və xarakteristikaları zamana görə stabil qalmır.
Yol veriləndən kiçik kənara çıxmalar rəqəm siqnalını heç cür təhrif etmir. Buna görə də analoq siqnallarına nisbətən rəqəmli siqnallar daha mürəkkəb və çoxpilləli emala, itkisiz daha uzun müddət saxlanılmasına və daha keyfiyyətli ötürülməsinə imkan verir. Rəqəm qurğularının parametrlərinin cüzi dəyişməsi onun funksiyasına təsir göstərmir. Rəqəm qurğularının layihələndirilməsi asanddır. Bütün bü üstünlüklər rəqəmli elektronikanın sürətli inkişafına gətirdi.
Lakin, rəqəmli qurğuların ciddi çatışmayan cəhəti də var. Belə ki, analoq siqnalı istənilən zaman anında (kəsilməz zaman anında) müəyyən olunur, rəqəmli siqnal isə diskret zaman anında (zmanın verilmiş anlarında) mövcud olur. Buna görədə analoq sxemlərinin maksimal əldə olunan cəldliyi rəqəm sxemlərinin cəldliyindən həmişə böyük olur. Analoq qurğuları daha tez dəyişən siqnallarla işləyə bilər, nəinki, rəqəm qurğuları. Analoq qurğuları ilə informasiyanın emalı və ötürülməsi sürəti rəqəm qurğuları ilə müqayisədə daha böyük olur.
Bundan başqa, rəqəmli siqnal informasiyanı 2 səviyyə ilə və bir səviyyənin digər səviyyə ilə əvəz olunması ilə ötürür, analoq siqnalı isə informasiyanı öz səviyyəsinin hər bir qiymətində ötürür. Buna görədə, bir analoq siqnalında olan müəyyən (həmin) tutumlu faydalı informasiyanı ötürmək üçün bir nçə rəqəmli siqnaldan istifadə etmək lazım gəlir (adətən 4-dən 16- ya qədər).
Bundan başqa, qeyd olunduğu kimi təbiətdəki bütün siqnallar analoq siqnallarıdır.