Релейные электронные устройства квантуют исходный сигнал по уровню

Образующая импульсов имеет ту же форму, что и входной сигнал, только другой амплитуды. Здесь нарушается непрерывность сигнала во времени, но сохраняется его непрерывность по величине.

Недостатки

· Низкая помехоустойчивость и нестабильность параметров из-за зависимости от внешних дестабилизирующих факторов

· Большие искажения при передаче сигнала на длинные расстояния

· Трудность долговременного хранения

· Низкая энергетическая эффективность

ДЭУ предназначены для приема преобразования и передачи информации, полученной по принципу квантования по времени или уровню исходного сигнала, или по обоим показателям сразу исходного аналогового сигнала.

По типу квантования сигнала ДЭУ делятся на импульсные (ИЭУ), релейные (РЭУ), цифровые (ЦЭУ).

Импульсные – квантуют исходный сигнал по времени и преобразуют его в последовательность импульсов неизменной частоты. Импульс это кратковременное отклонение тока или напряжения от некоторого установленного значения. Для передачи информации используется последовательность различных импульсов или перепадов.

Основные параметры импульсов или перепадов:

t_ф – время фронта (нарастания амплитуды импульса)

t_сп – время спада (убывания амплитуды импульса)

t_и – время импульса

t_п – время паузы

T – периодичность импульсов

U_m – амплитуда импульсов

Частота

- коэффициент заполнения импульсов

- скважность импульсов

Периодически повторяющиеся перепады с производными по времени с различными знаками образуют импульсы прямоугольной формы ().

В ИЭУ каждому значению реальной физической величины соответствует определенный параметр импульсного сигнала, но информация об изменении этой физической величины может быть получена только при сравнении двух импульсов, поэтому получение такой информации растягивается во времени. Т.е. для получения полной информации необходимо бесконечное число импульсов, т.е. реальный физический процесс и его отображение не совпадают во временном масштабе и возможны частичные потери ее. Но современная электроника позволяет создавать очень большое количество импульсов потери наименьшие.

Исходный сигнал преобразуется в ступенчатую функцию. Высота каждой из ступенек пропорциональна наперед заданной величине h. Изменение уровня происходит в пропорциональные моменты времени, определяемые U(t) и n*h. Т.е. РЭУ сохраняет непрерывность сигнала во времени и нарушает по уровню.

ЦЭУ – квантуют исходный сигнал по уровню и времени. Здесь нарушена непрерывность сигнала и по времени и по величине. Но чем больше величина дискретизации, тем меньше погрешность, но т.к. число делений – величина конечная, то с математической точки зрения возникает погрешность между исходным сигналом и выходной образующей, но ошибка в 40 знаке после запятой, это погрешность невеликая.

Процесс замены дискретных уровней сигнала последовательностью чисел называется кодированием. Совокупность чисел – код. Т.е. процесс преобразования и передачи сигнала заменяется процессом преобразования и передачи кодов. Происходит это по следующему алгоритму:

1. Количеству импульсов за период ставится в соответствие число, которое преобразуется в двоичный код – Х₂

2. Количеству перепадов за период так же ставится в соответствие число, которое преобразуется в двоичный код – Y₂

3. Строится матрица размерностью Х₂ на Х₂, заполняется величиной импульсов в двоичном коде.

4. Строится матрица размерностью Y₂ на Y₂, заполняется величиной перепадов в двоичном коде.

5. Получаем аналоговый сигнал в цифровом виде

Достоинства ЦЭУ – высокая помехоустойчивость, надежность, длительность хранения, экономичность, технологичность, энергетическая эффективность, возможность интеграции.

Недостатки – малое быстродействие и точность. Но, с учетом быстро развивающейся микро и нано электроники эти недостатки легко устранимы путем создания супер больших интегральных электронных схем (СБИС), занимающих объем не более таблетки аспирина и включающих несколько миллионов элементов.

Дата добавления: 2014-01-06