На эту тему уже есть несколько публикаций, а также есть отдельный словарик.
🔹 Словарик начинающего инженера. Электроника.
Сегодня вспомним несколько терминов, которые встречаются в цифровой электронике:
1. Состязания сигналов.
Это явление распространено в работе цифровых элементов и связано с внутренней задержкой переключения каждого элемента. Это проявляется в том, что на схеме у нас работает всё гладко, а в реальности один элемент может срабатывать быстрее другого, что ведёт к нарушению заложенного алгоритма.
Отличный пример - это RS триггер, работающий по уровню.
Отличный пример это RS триггер работающий по уровню.
У нас три картинки. На первой мы ввели триггер в запрещенное состояние. Как видим перед бистабильной ячейкой на входе появились значения 0 и 0. На выходе через инверсию элемента И-НЕ получим результат 1 и 1. Это состояние называется запрещенным. Так как состояние выходов 1 и 1 является не устойчивым. Как это проявляется.
В момент перехода из режима "записи" в режим "хранение". У нас будут происходить состязания сигналов. Как это проявится можно увидеть по картинкам 2 и 3. На второй картинке, нижний элемент И-НЕ сработал быстрее верхнего. Путь срабатывания показан синей линией. На диаграмме мы видим результат в виде синего уровня. А на третье картинке мы видим срабатывание верхнего элемента вперед. И это показано линией зеленого цвета. В данном случае одна и та же конструкция будет срабатывать по разному, так как зависит от внутренней задержки каждого элемента И-НЕ.
Таблица соревнований сигналов.
2. Квантование по уровню. Квантование по времени.
Это замена непрерывного график, на ступенчатый. Можно разбить по амплитуде, а можно по времени. Начнем с квантования по уровню.
Мы очень часто в повседневной жизни привязываемся к условным отметкам. Так например, кошка забралась на дерево и боится спуститься. На какой высоте она застряла? Ответ будет примерно 4 метра или высота 2 этажа. Никто не скажет точно. Так же измеряем расстояние между городами. Например от дома до магазина 100 метров. До остановки 150. Мы не будем говорить и измерять точно 112 метров 50 сантиметров. То есть та точность с которой мы определили расстояние нас устраивает.
В момент когда мы получаем с датчика на первичный преобразователь аналоговый сигнал, мы его преобразуем в цифровой сигнал с заданной точностью.
Обратите внимание, что по времени у нас функция также непрерывна, а по уровню мы разбили на равные отрезки. Таким образом получили разные уровни. Таких уровней может быть 128, 256, 1024, всё зависит от разрядности АЦП. Это и называется квантование по уровню. Как правило, одновременно с этим происходит и квантование по времени. То есть сигнал разбивается ещё на равные отрезки по времени.
В этом случае, мы сохраняем значения через равные промежутки времени. Эти равные промежутки называются - шагом квантования. Так например по уровню шаг квантования может быть 0.01 Вольта. А шаг квантования по времени будет, например, 1 микросекунда.
Таким образом получается, что переводя сигнал из аналогового в цифровой мы теряем в качестве. Но как правило сегодня точность оцифровки на столько высока, что погрешность практически не ощутима.
На этом на сегодня достаточно.
Подписывайтесь на канал, а также вступайте в группы.
🌞 Группа ВК.
👍👍 Буду признателен за 👍👍
