એનાલોગ અને ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ

ઈલેક્ટ્રોનિક્સને એનાલોગ અને ડિજિટલમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, બાદમાં લગભગ તમામ સ્થિતિમાં એનાલોગને બદલે છે.

એનાલોગ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એવા ઉપકરણોનો અભ્યાસ કરે છે જે સમય જતાં સિગ્નલ જનરેટ કરે છે અને તેની પ્રક્રિયા કરે છે.

ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સમય-વિવિધ સંકેતોનો ઉપયોગ કરે છે, જે મોટાભાગે ડિજિટલ સ્વરૂપમાં વ્યક્ત થાય છે.

સિગ્નલ શું છે? સિગ્નલ એવી વસ્તુ છે જે માહિતી વહન કરે છે. પ્રકાશ, ધ્વનિ, તાપમાન, ઝડપ - આ બધા ભૌતિક જથ્થાઓ છે, જેનું પરિવર્તન આપણા માટે ચોક્કસ અર્થ ધરાવે છે: કાં તો જીવન પ્રક્રિયા તરીકે અથવા તકનીકી પ્રક્રિયા તરીકે.

એક વ્યક્તિ માહિતી તરીકે ઘણી ભૌતિક માત્રાને સમજવામાં સક્ષમ છે. આ કરવા માટે, તેમાં ટ્રાન્સડ્યુસર છે - સંવેદનાત્મક અંગો જે મગજમાં પ્રવેશતા વિવિધ બાહ્ય સંકેતોને આવેગમાં રૂપાંતરિત કરે છે (જે માર્ગ દ્વારા, વિદ્યુત પ્રકૃતિના છે). આ કિસ્સામાં, તમામ પ્રકારના સંકેતો: પ્રકાશ, ધ્વનિ અને તાપમાન સમાન પ્રકૃતિના આવેગમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રણાલીઓમાં, ઇન્દ્રિય અંગોના કાર્યો સેન્સર્સ (સેન્સર) દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે તમામ ભૌતિક જથ્થાને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.પ્રકાશ માટે — ફોટોસેલ્સ, ધ્વનિ માટે — માઈક્રોફોન્સ, તાપમાન માટે — થર્મિસ્ટર અથવા થર્મોકોલ.

શા માટે ચોક્કસ વિદ્યુત સંકેતોમાં? જવાબ સ્પષ્ટ છે, વિદ્યુત જથ્થાઓ સાર્વત્રિક છે કારણ કે અન્ય કોઈપણ જથ્થાને વિદ્યુતમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે અને તેનાથી વિપરીત; વિદ્યુત સંકેતો સરળતાથી પ્રસારિત અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

માહિતી પ્રાપ્ત કર્યા પછી, માનવ મગજ, આ માહિતીની પ્રક્રિયાના આધારે, સ્નાયુઓ અને અન્ય મિકેનિઝમ્સને નિયંત્રણ ક્રિયાઓ આપે છે. એ જ રીતે, ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સમાં, વિદ્યુત સંકેતો વિદ્યુત, યાંત્રિક, થર્મલ અને અન્ય પ્રકારની ઊર્જાને ઈલેક્ટ્રિક મોટર્સ, ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટ, ઈલેક્ટ્રિક લાઇટ સ્ત્રોતો દ્વારા નિયંત્રિત કરે છે.

તેથી, નિષ્કર્ષ. માણસે અગાઉ જે કર્યું (અથવા ન કરી શક્યું) તે ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ દ્વારા કરવામાં આવે છે: તેઓ નિયંત્રણ, સંચાલન, નિયમન, દૂરથી વાતચીત વગેરે.

માહિતી પ્રસ્તુત કરવાની રીતો

ડેટા કેરિયર તરીકે વિદ્યુત સંકેતોનો ઉપયોગ કરતી વખતે, બે સ્વરૂપો શક્ય છે:

1) એનાલોગ - વિદ્યુત સંકેત સમયની કોઈપણ ક્ષણે મૂળ સિગ્નલ સમાન હોય છે, એટલે કે. સમયસર સતત. સતત કાયદા અનુસાર તાપમાન, દબાણ, ગતિમાં ફેરફાર — સેન્સર આ મૂલ્યોને વિદ્યુત સંકેતમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે સમાન કાયદા (સમાન) અનુસાર બદલાય છે. આ સ્વરૂપમાં રજૂ કરાયેલા મૂલ્યો ચોક્કસ શ્રેણીની અંદર અસંખ્ય મૂલ્યો લઈ શકે છે.

2) એક અલગ — પલ્સ અને ડિજિટલ — સિગ્નલ એ કઠોળની શ્રેણી છે જેમાં માહિતી એન્કોડ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, બધા મૂલ્યો એન્કોડ કરેલા નથી, પરંતુ માત્ર ચોક્કસ ક્ષણો પર - સિગ્નલ સેમ્પલિંગ.

પલ્સ ઓપરેશન - સિગ્નલના ટૂંકા ગાળાના સંપર્કમાં વિરામ સાથે વૈકલ્પિક.

સતત (એનાલોગ) કામગીરીની તુલનામાં, પલ્સ ઓપરેશનના ઘણા ફાયદા છે:

- ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણના સમાન વોલ્યુમ અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા માટે મોટા આઉટપુટ પાવર મૂલ્યો;

- ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની અવાજની પ્રતિરક્ષા, ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતામાં વધારો;

- તાપમાનના પ્રભાવમાં ઘટાડો અને ઉપકરણ પરિમાણોના વિક્ષેપ, કારણ કે કાર્ય બે સ્થિતિઓમાં હાથ ધરવામાં આવે છે: "ચાલુ" - "બંધ";

- એકલ-પ્રકારના તત્વો પર પલ્સ ઉપકરણોનું અમલીકરણ, ઇન્ટિગ્રલ ટેક્નોલૉજી (માઇક્રોસર્કિટ્સ પર) ની પદ્ધતિ દ્વારા સરળતાથી અમલમાં મૂકાય છે.

આકૃતિ 1a લંબચોરસ કઠોળ સાથે સતત સિગ્નલને એન્કોડ કરવાની પદ્ધતિઓ બતાવે છે - મોડ્યુલેશન પ્રક્રિયા.

પલ્સ-એમ્પ્લિટ્યુડ મોડ્યુલેશન (પીએએમ) — કઠોળનું કંપનવિસ્તાર ઇનપુટ સિગ્નલના પ્રમાણસર છે.

પલ્સ વિડ્થ મોડ્યુલેશન (PWM) - પલ્સ પહોળાઈ tpulse ઇનપુટ સિગ્નલ માટે પ્રમાણસર છે, કંપનવિસ્તાર અને કઠોળની આવર્તન સ્થિર છે.

પલ્સ-ફ્રિકવન્સી મોડ્યુલેશન (PFM) — ઇનપુટ સિગ્નલ કઠોળના પુનરાવર્તન દરને નિર્ધારિત કરે છે જેની અવધિ અને કંપનવિસ્તાર સતત હોય છે.

આકૃતિ 1 — a) લંબચોરસ કઠોળ સાથે સતત સિગ્નલ કોડિંગ કરવાની પદ્ધતિઓ, b) લંબચોરસ કઠોળના મૂળભૂત પરિમાણો

સૌથી સામાન્ય કઠોળ લંબચોરસ છે. આકૃતિ 1b લંબચોરસ કઠોળ અને તેમના મુખ્ય પરિમાણોનો સામયિક ક્રમ બતાવે છે. કઠોળ નીચેના પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: અમ — પલ્સ કંપનવિસ્તાર; ટીમ્પ એ પલ્સ સમયગાળો છે; tpause — કઠોળ વચ્ચેના વિરામનો સમયગાળો; Tp = tp + tp — પલ્સ પુનરાવર્તન સમયગાળો; f = 1 / Tp — પલ્સ પુનરાવર્તન આવર્તન; QH = Tp / tp — પલ્સ ડ્યુટી ચક્ર.

ઈલેક્ટ્રોનિક ઈજનેરીમાં લંબચોરસ કઠોળની સાથે, સોટૂથ, ઘાતાંકીય, ટ્રેપેઝોઈડલ અને અન્ય આકારોના કઠોળનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

ડિજીટલ મોડ ઓફ ઓપરેશન — માહિતી એક નંબરના સ્વરૂપમાં પ્રસારિત થાય છે જે કઠોળના ચોક્કસ સમૂહ (ડિજિટલ કોડ) ને અનુરૂપ હોય છે, અને માત્ર પલ્સની હાજરી અથવા ગેરહાજરી આવશ્યક છે.

ડિજિટલ ઉપકરણો મોટાભાગે ફક્ત બે સિગ્નલ મૂલ્યો સાથે કામ કરે છે - શૂન્ય «0» (સામાન્ય રીતે ઓછું વોલ્ટેજ અથવા કોઈ પલ્સ નથી) અને «1» (સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્તર અથવા ચોરસ તરંગની હાજરી), એટલે કે. માહિતી બાઈનરી નંબર સિસ્ટમમાં રજૂ કરવામાં આવે છે.

આ દ્વિસંગી સિસ્ટમમાં દર્શાવવામાં આવેલા સિગ્નલો બનાવવા, પ્રક્રિયા કરવા, સંગ્રહિત કરવા અને ટ્રાન્સમિટ કરવાની સુવિધાને કારણે છે: સ્વીચ બંધ છે - ખુલ્લું છે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલ્લું છે - બંધ છે, કેપેસિટર ચાર્જ થયેલ છે - વિસર્જિત છે, ચુંબકીય સામગ્રી ચુંબકીય છે - ડિમેગ્નેટાઇઝ્ડ છે, વગેરે.

ડિજિટલ માહિતી બે રીતે રજૂ થાય છે:

1) સંભવિત - મૂલ્યો «0» અને «1» નીચા અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજને અનુરૂપ છે.

2) આવેગ - દ્વિસંગી ચલો સમયની ચોક્કસ ક્ષણો પર વિદ્યુત આવેગની હાજરી અથવા ગેરહાજરીને અનુરૂપ છે.