Mavzu: Raqamli qurilmalarning modellari va ifodalash darajalari

Raqamli elektronikada 

Besh darajali PAM raqamli signali
Raqamli elektronikada raqamli signal impuls poezdi ( impuls amplitudasi modulyatsiyalangan signal), ya'ni har biri amplitudaning diskret sonidan birini egallagan, belgilangan kenglikdagi kvadrat to'lqinli elektr impulslari yoki yorug'lik impulslarining ketma - ketligidir. ^[6] [7] Maxsus holat mantiqiy signal yoki ikkilik signal boʻlib, past va yuqori signal darajasi oʻrtasida oʻzgaradi.
Raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan impuls poezdlari odatda tez yoqish-o'chirish elektron kommutatsiya tezligi va keng ko'lamli integratsiya (LSI) qobiliyati tufayli metall-oksidli yarimo'tkazgichli dala effektli tranzistorlar (MOSFET) tomonidan ishlab chiqariladi. ^[8] [9] Bundan farqli o'laroq, BJT tranzistorlari sinus to'lqinlarga o'xshash analog signallarni sekinroq hosil qiladi . ^[8]
Signalni qayta ishlashda 

Signalni qayta ishlashda raqamli signal vaqt va amplituda bo'yicha diskret bo'lgan mavhumlikdir, ya'ni u faqat ma'lum bir vaqt lahzalarida mavjud bo'ladi.
Asosiy maqola: Raqamli signal (signalni qayta ishlash)
Raqamli signalni qayta ishlashda raqamli signal namuna olingan va kvantlangan jismoniy signalning ko'rinishidir. Raqamli signal - bu vaqt va amplituda diskret bo'lgan abstraktsiya. Signalning qiymati faqat muntazam vaqt oralig'ida mavjud bo'ladi, chunki faqat ushbu namunaviy momentlardagi mos keladigan jismoniy signalning qiymatlari keyingi raqamli ishlov berish uchun muhimdir. Raqamli signal - cheklangan qiymatlar to'plamidan olingan kodlar ketma-ketligi. ^[10] Raqamli signal puls-kod modulyatsiyasi (PCM) signali sifatida saqlanishi, qayta ishlanishi yoki jismoniy ravishda uzatilishi mumkin .
Aloqada 

Chastotani o'zgartirish tugmasi (FSK) signali ikkita to'lqin shakli o'rtasida almashinadi va o'tish diapazoni uzatish imkonini beradi. Bu raqamli ma'lumotlarni uzatish vositasi sifatida qabul qilinadi .

Asosiy tarmoqli uzatishda ishlatiladigan AMI kodli raqamli signal (liniya kodlash)
Raqamli aloqada raqamli signal uzluksiz vaqtli jismoniy signal bo'lib, diskret sonli to'lqin shakllari o'rtasida almashinadi, [ ^3] bit oqimini ifodalaydi . To'lqin shaklining shakli uzatish sxemasiga bog'liq bo'lib, u asosiy tarmoqli uzatish imkonini beruvchi chiziqli kodlash sxemasi bo'lishi mumkin; yoki raqamli modulyatsiya sxemasi, uzun simlar yoki cheklangan radiochastota diapazoni orqali o'tish diapazoni uzatish imkonini beradi. Bunday tashuvchi modulyatsiyalangan sinus to'lqin raqamli aloqa va ma'lumotlarni uzatish bo'yicha adabiyotlarda raqamli signal hisoblanadi ^[11]lekin elektronika va kompyuter tarmoqlarida analog signalga aylantirilgan bit oqimi sifatida qaraladi. ^[12]
Aloqada shovqin manbalari odatda mavjud va shovqin ko'pincha jiddiy muammo hisoblanadi. Interferentsiyaning ta'siri, odatda, imkon qadar xalaqit beruvchi signallarni filtrlash va ma'lumotlar ortiqcha foydalanish orqali minimallashtiriladi . Aloqa uchun raqamli signallarning asosiy afzalliklari ko'pincha shovqinga chidamlilik va ko'p hollarda, masalan, audio va video ma'lumotlar bilan aloqa vositalarida talab qilinadigan tarmoqli kengligini sezilarli darajada kamaytirish uchun ma'lumotlarni siqishdan foydalanish qobiliyatidir.
Mantiqiy kuchlanish darajalari [ tahrirlash ]

Mantiqiy signal to'lqin shakli: (1) past daraja, (2) yuqori daraja, (3) ko'tarilgan chekka va (4) pastga tushadigan chekka.
Asosiy maqola: Mantiqiy daraja
Mantiqiy qiymatning ikki holatini (0 va 1, yoki past va yuqori, yoki noto'g'ri va haqiqiy) ifodalovchi o'zgaruvchan to'lqin shakli raqamli signal yoki mantiqiy signal yoki ikkilik signal deb ataladi, agar u faqat ikkita mumkin bo'lgan nuqtai nazardan talqin qilinsa. raqamlar.
Ikki holat odatda elektr xususiyatining ba'zi o'lchovlari bilan ifodalanadi: kuchlanish eng keng tarqalgan, ammo oqim ba'zi mantiqiy oilalarda qo'llaniladi. Har bir mantiqiy oila uchun odatda ikkita kuchlanish diapazoni aniqlanadi, ular ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri qo'shni emas. Signal past diapazonda past va yuqori diapazonda yuqori bo'ladi va ikkala diapazon o'rtasida xatti-harakatlar turli xil eshiklar o'rtasida farq qilishi mumkin.
Soat signali ko'plab raqamli sxemalarni sinxronlashtirish uchun ishlatiladigan maxsus raqamli signaldir . Ko'rsatilgan tasvirni soat signalining to'lqin shakli deb hisoblash mumkin. Mantiqiy o'zgarishlar ko'tarilgan chekka yoki pastga tushadigan chekka tomonidan tetiklanadi. Ko'tarilgan chekka past kuchlanishdan (diagrammada 1-daraja) yuqori kuchlanishga (2-daraja) o'tishdir. Tushgan chekka yuqori kuchlanishdan past kuchlanishga o'tishdir.
Raqamli zanjirning juda soddalashtirilgan va ideallashtirilgan modelida biz ushbu o'tishlarning bir zumda sodir bo'lishini xohlashimiz mumkin, lekin hech qanday haqiqiy dunyo zanjiri sof qarshilik ko'rsatmaydi va shuning uchun hech qanday zanjir kuchlanish darajasini bir zumda o'zgartira olmaydi. Bu shuni anglatadiki, qisqa, cheklangan o'tish vaqtida chiqish kirishni to'g'ri aks ettirmasligi va mantiqiy yuqori yoki past kuchlanishga mos kelmasligi mumkin.
Modulyatsiya 
Asosiy maqola: Modulyatsiya § Raqamli modulyatsiya usullari
Raqamli signalni yaratish uchun analog signalni ishlab chiqarish uchun boshqaruv signali bilan modulyatsiya qilish kerak. Eng oddiy modulyatsiya, bir qutbli kodlash turi , bu shunchaki doimiy to'g'ridan-to'g'ri signalni yoqish va o'chirishdir, shunda yuqori kuchlanish "1" ni, past kuchlanish esa "0" ni ifodalaydi.
Raqamli radio sxemalarida bir yoki bir nechta tashuvchi to'lqinlar uzatish uchun mos keladigan raqamli signalni ishlab chiqarish uchun nazorat signali tomonidan modulyatsiyalangan amplituda , chastota yoki fazadir.
Asimmetrik raqamli abonent liniyasi (ADSL) telefon simlari orqali , asosan ikkilik mantiqdan foydalanmaydi; alohida tashuvchilar uchun raqamli signallar individual kanalning Shannon sig'imiga qarab turli qiymatli mantiqlar bilan modulyatsiya qilinadi .
Soat [ tahrirlash ]

Raqamli signallarni soatli flip-flop orqali soatlash
Raqamli signallar signalni flip-flop orqali o'tkazish orqali muntazam oraliqlarda soat signali bilan namuna olinishi mumkin . Bu amalga oshirilganda, kirish soat chekkasida o'lchanadi va o'sha paytdagi signal. Keyin signal keyingi soatgacha barqaror saqlanadi. Bu jarayon sinxron mantiqning asosidir .
Asinxron mantiq ham mavjud bo'lib, u bitta soatdan foydalanmaydi va odatda tezroq ishlaydi va kamroq quvvat sarflashi mumkin, lekin loyihalash sezilarli darajada qiyinroq.