1.1.Информация – это сведения об окружающей среде, о технологических процессах, о состоянии управляемого объекта и т. д., которые в виде сообщений получает человек или система управления.Для передачи информации используются различные сигналы –звуковые, световые, электрические и т. д. В информационной электронике используют электрические сигналы – аналоговые и импульсные. Сигналы формируют при помощи специальных преобразователей, которые изменяют определенный параметр электрического напряжения (тока) в соответствии с передаваемой информацией.
1.2. Из соображений: надежности работы работы стабильности работы условий работыэкономических соображений.
1.3 в аналоговых и импульсных сигналах передаваемую информацию
«кодируют» путем функционального, часто пропорционального, из-
менения параметра напряжения (тока): , например, путем
изменения постоянного напряжения или амплитуды синусоидального
напряжения пропорционально изменению величины технологическо-
го параметра. Это так называемая амплитудная модуляция (АМ).
Преимущество амплитудной модуляции – простота преобразо-
вателя, который, в принципе, представляет собой переменное сопро-
тивление той или иной конструкции, например, микрофоны, тензо-
метры, термометры сопротивления и т. д.
Существенным недостатком АМ является повышенная погрешность пе-
редачи информации при помощи таких сигналов, вызванная различ-
ными источниками помех. К ним относятся: температурные
изменения сопротивлений цепи, влияние температуры на работу элек-
тронных устройств, дрейф нуля усилителей, наводки от электромаг-
нитных полей.
Более высокую помехозащищенность имеет частотная моду-
ляция (ЧМ), при которой изменяется частота синусоидального сигна-
ла пропорционально изменению величины технологического пара-
метра.По сравнению с ампли-
тудной модуляцией частотная модуляция требует несколько больших
аппаратурных затрат.
1.4. При аим амплитуда импульсов пропорцио-
нальна величине технологического параметра (на рис. 1.4 – давлению).
Как и при АМ, здесь также сильно влияют дрейф нуля и другие помехи
При ШИМ ширина (длительность) tи изменяется пропорцио-
нально давлению Р (технологический параметр). Амплитуда и частота
при этом неизменны. При ЧИМ частота f следования импульсов из-
меняется пропорционально давлению, а длительность и амплитуда
импульсов остаются неизменными. ШИМ и ЧИМ, по сравнению
с АИМ, характеризуются большей помехозащищенностью и, следова-
тельно, точностью. Однако конструктивно преобразователи для
ШИМ и ЧИМ значительно сложнее и дороже, что является их недос-
татком.
1.5. Если информация представлена в цифровой форме, то ее целесо-
образно передавать и обрабатывать при помощи число-импульсного
способа, чаще всего в двоичном коде. В этом случае каждому числу, от-
ражающему величину технологического параметра в данный момент,
будет соответствовать определенная комбинация импульсов.
Для нашего случая
N = 0 ? 20 +1? 21 + 0 ? 22 +1? 23 + 0 ? 24 +1? 25 +1? 26 = 106 ,
т. е. комбинация действительно отражает число P =106 кг/см2.
Числоимпульсный способ наиболее точный и помехозащищен-
ный, а также удобен при обработке информации с помощью компью-
терной техники.
1.6. функц. блок-устр. выполняющее определенную функцию
Покажем это на примере цифрового
вольтметра, блок-схема которого приведена на рис
цифровой вольтметр состоит из:
1.усилитель
2.Генератор пилообразного напряжения
3.Компаратор
4.Генератор Г импульсов
5.ключ
6.счетчик импульсов
7.цифровой индикатор
8.Управляющее устройство
1.7. блок-схема определяет наличие в эл устройстве определенных функциональных блоков
(усилителей,генераторов,электрич. ключей)
Следовательно, различные комбинации функциональных блоков
и соответствующих связей между ними позволяют получать беско-
нечное множество различных по своей структуре и функционирова-
нию электронных устройств подобно тому, как в шахматах при не-
большом количестве фигур можно получить бесконечное множество
комбинации.
1.8. блок-схема определяет наличие в эл устройстве определенных функциональных блоков
(усилителей,генераторов,электрич. ключей)(не показывает детали, присутствующие в эл. устр. или функциональном блоке)
В свою очередь, функциональные блоки состоят из небольшого
числа пассивных и активных элементов – резисторов, конденсаторов,
диодов, транзисторов, тиристоров и т. д., определенным образом
включенных в специфическую для каждого функционального блока
электрическую цепь, которую на рисунках называют электрической
схемой, или принципиальной электрической схемой (показывает детали, присутствующие в эл. устр. или функциональном блоке).
2.1. Резисторы являются самыми массовыми элементами во всех ви-
дах электронной аппаратуры. Их основная функция состоит в регули-
ровании и распределении электрической энергии между цепями
и элементами функциональных блоков. В мире промышленностью
изготавливаются несколько тысяч типов резисторов, а число типоно-
миналов составляет несколько десятков миллионов.
Резисторы, имеющие линейную вольт-амперную характеристи-
ку (ВАХ) U = f (I ), называются линейными (рис. 2.1, а). Под словом
«резисторы» обычно и понимают такие резисторы с линейной ВАХ.
Резисторы, имеющие нелинейную ВАХ, называются нелинейными
(рис. 2.1, б). К ним относятся термисторы, фоторезисторы, варисторы,
магниторезисторы.
Основные параметры резисторов:
– cопротивление R – номинальная величина сопротивления, вы-
полняемая с той или иной точностью. Номинальные сопротивления
резисторов стандартизованы (см. справочник);
– номинальная мощность P указывает допустимую электриче-
скую нагрузку резистора. Номинальные мощности резисторов также
стандартизованы;
– температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – это ве-
личина, характеризующая относительное изменение сопротивления
на один градус изменения температуры (указаны в справочнике);
– предельное напряжение Uпр – такое максимальное напряже-
ние, при котором резистор может работать в течение гарантированно-
го срока службы. Предельные напряжения указаны в справочнике.
Переменные резисторы характеризуются еще функциональными.
2.2. Резисторы, имеющие линейную вольт-амперную характеристи-
ку (ВАХ) U = f (I ), называются линейными (рис. 2.1, а). Под словом
«резисторы» обычно и понимают такие резисторы с линейной ВАХ.
Резисторы также бывают постоянные и перемен-
ные, непроволочные и проволочные, общего назначения и прецизи-
онные (точные). Наиболее широкое применение имеют резисторы
общего назначения, как более дешевые.
2.3. Переменные резисторы характеризуются еще функциональными
характеристиками R = f (?), где ? – перемещение подвижного кон-
такта. Функциональная характеристика определяет зависимость со-
противления переменного резистора от положения подвижного кон-
такта (рис) .
2.4. Обозначения резисторов на схемах показаны на рис. 2.3, где
а – постоянный резистор; б – переменный резистор, включенный по
схеме реостата; в – переменный резистор, включенный по схеме по-
тенциометра (делителя напряжения).
2.5. Конденсатор – это элемент электрической цепи, состоящий из
проводящих электродов (обкладок), разделенных диэлектриком. Ос-
новным параметром конденсатора является емкость
С = q/u , где С –
емкость; q – заряд, Кл (Кулон); u – разность потенциалов (напряже-
ние) на обкладках конденсатора, В (Вольт). Емкость измеряется
в единицах измерения Ф (Фарада).
Основные параметры конденсаторов:
– С – номинальная емкость (от нескольких пикофарад до не-
скольких тысяч микрофарад – значения стандартизованы);
– U – номинальное напряжение (от 1В до 10000 В – значения
стандартизованы);
– R= – сопротивление изоляции постоянному току (от несколь-
ких тысяч мОм и выше);
– ТКЕ – температурный коэффициент емкости – относительное
изменение емкости при изменении температуры на один градус.
