5. Metody przetwarzania

sygnałów w

mikrosystemach

MEMS - MIKROSYSTEM - jest to zintegrowane
urządzenie mikromechanoelektryczne z częściami
mechanicznymi,

elektronicznymi

i

oprogramowaniem, połączonymi ze sobą w system,
w

którym

przynajmniej

jeden

z

wymiarów

charakterystycznych

zawarty

jest w

zakresie

mikrometrów.

Wyróżniamy dwie główne metody przetwarzania sygnałów:
- analogową,
- cyfrową.

Przetwarzanie analogowe:

- układy wzmacniające,
- układy tłumiące,
- układy mnożące,
- układy potęgujące, dzielące i pierwiastkujące
- układy logarytmiczne i wykładnicze,

- układy różniczkujące i całkujące,

- układy porównujące (komparatory)
- układy realizujące wartość bezwzględną,

- układy realizujące wartość skuteczną,

- modulacja/demodulacja sygnałów:

- amplitudowa AM (jedno-, dwuwstęgowa)
- kątowa FM, PM

Przetwarzanie analogowe:

- zwielokrotnienie częstotliwościowe
- przetworniki przebiegu trójkątnego na sinusoidalny,
- przetwornik napięcia na prąd,

- przetwornik u/f

- przetworniki a/c: jedno- i wielokomparatorowe,

kompensacyjne,

Delta-Sigma,

równoległe,

kaskadowe, ze składaniem sygnału, u/f, z
wielokrotnym całkowaniem

- przetworniki

c/a:

ważone,

drabinkowe,

pojemnościowe, komparatorowe.

Przetwarzanie cyfrowe:

Zastosowanie mikrokontrolerów czy procesorów

sygnałowych daje większe możliwości
przetwarzania sygnałów niż technika
analogowa. Na układach cyfrowych można
wykonać również wszystkie wcześniej
wymienione rodzaje przetwarzania.

Metody typowego przetwarzania cyfrowego:

-

filtry cyfrowe:

- FIR - o skończonej odpowiedzi impulsowej,
liniowa

faza

- IIR - o nie skończonej odpowiedzi
impulsowej,

liniowa amplituda)

Przetwarzanie cyfrowe:

- analiza widmowa,

- dyskretna transformata Fouriera - DFT
- szybka transformata Fouriera – FFT

- modulacja PWM (wypełnienia impulsu)

- "sztuczna inteligencja„

- sieci neuronowe - system symulujący pracę
mózgu,

- logika rozmyta (przetwarzanie rozmyte) - stanowi

uogólnienie

klasycznej

dwuwartościowej logiki. Jest ściśle powiązana z
teorią zbiorów rozmytych i teorią

prawdopodobieństwa.

Przetwarzanie cyfrowe:

- algorytmy genetyczne,

Algorytm

genetyczny

to

rodzaj

algorytmu

przeszukującego

przestrzeń

alternatywnych

rozwiązań problemu w celu wyszukania rozwiązań
najlepszych.

Sposób

działania

algorytmów

genetycznych nieprzypadkowo przypomina zjawisko
ewolucji biologicznej, ponieważ ich twórca John
Henry Holland właśnie z biologii czerpał inspiracje
do swoich prac.