Zespół Szkół Samochodowych im. inż. Tadeusza Tańskiego w Poznaniu
Opracował:	mgr inż. Mirosław Pietrasz
Temat:	Sygnały analogowe i cyfrowe

1. Wiadomości wstępne

Informacja jest wiadomością, która zmienia naszą wiedzę o badanych zjawiskach
i obiektach. Przesyłanie informacji jest niemożliwe bez jednoczesnego przesyłania energii pomiędzy źródłem a adresatem wiadomości. Przekazywanie sygnałów informacyjnych na tle różnorodnych szumów i zakłóceń jest jednym z najistotniejszych zagadnień teorii informacji.

2. Sygnał analogowy

Sygnał analogowy - sygnał, który może przyjmować dowolną wartość z ciągłego przedziału (nieskończonego lub ograniczonego zakresem zmienności). Jego wartości mogą zostać określone w każdej chwili czasu, dzięki funkcji matematycznej opisującej dany sygnał.

Dokładność określenia chwilowej wartości sygnału jest ograniczona w zasadzie jedynie dokładnością stosowanych przyrządów pomiarowych i warunkami pomiaru.

Technikę sygnałów analogowych można podsumować następująco:

• olbrzymią zaletą (niemożliwą do uzyskania w technikach cyfrowych) jest ciągłe odwzorowanie sygnału, przetwarzanie go w naturalnej postaci;

• zasadniczą wadą jest trudność w eliminacji zakłóceń i szumów, której skutkiem jest słaba dynamika sygnału oraz niska wartość stosunku sygnał/szum.

3. Sygnał cyfrowy

Sygnały cyfrowe:

• uzyskuje się, gdy sygnał wejściowy jest próbkowany w dyskretnych przedziałach czasowych, zaś amplituda jest kwantowana na dyskretne poziomy ze zbioru wartości dopuszczonego przez konkretne urządzenie;

• są określone przez dobrze zdefiniowane poziomy nazywane poziomami logicznymi;

• w urządzeniach cyfrowych są to zazwyczaj dwa poziomy, odpowiadające cyfrom 0 oraz 1 w kodzie binarnym.

4. Zalety i wady systemów cyfrowych

Stosowanie sygnałów cyfrowych w procesie przetwarzania informacji ma wiele istotnych zalet:

• dowolnie duża dokładność przetwarzania, która zależy wyłącznie od dokładności informacji wejściowych;

• znacznie większa niż w przypadku sygnałów ciągłych odporność na zakłócenia i ogólna niezawodność urządzeń;

• łatwa realizacja zapamiętywania informacji i przechowywania jej przez dowolnie długi okres czasu;

• możliwość dokładnego, cyfrowego przedstawienia informacji wyjściowych za pomocą wskaźników cyfrowych oraz wydruków;

• dość mały koszt urządzeń realizujących złożone i dokładne przetwarzanie;

• możliwość programowej kalibracji urządzeń, czyli automatycznego dostosowania współczynników korygujących do zmieniających się warunków zewnętrznych (np. temperatura, ciśnienie itp.);

• podatność na adaptację (modyfikację) struktury układu do nowych potrzeb, bez ingerencji w tzw. "okablowanie" bądź obwód drukowany (potrzeba zmiany algorytmu pracy układu cyfrowego nie pociąga za sobą konieczności konstruowania tegoż układu od nowa);

• możliwość programowego wyboru parametrów pracy;

• możliwość programowania algorytmów pracy i elastycznego dostosowania do własnych potrzeb.

Główne wady przetwarzania sygnałów cyfrowych to:

• wyższy niż w przypadku sygnałów ciągłych koszt urządzeń przy przetwarzaniu z niewielką dokładnością;

• dłuższy czas wykonania złożonych operacji.

Bibliografia:

1. http://pl.wikipedia.org/wiki/Sygna%C5%82_analogowy

2. http://home.agh.edu.pl/~kca/R1_Sygnaly_probkowanie.doc

3. http://jkluczewski.republika.pl/utk/utk_021_zapis_dzwieku.pdf

D:\Fronter\EiEWPS\MATERIAŁY DYDAKTYCZNE\Klasa 3 TS\Dział 01 - PODSTAWOWE UKŁADY ELEKTRONICZNE\Materiały\ 08_Sygnały analogowe i cyfrowe.doc

1

---