Вопрос 1. Электрические сигналы и информационная электроника

Все сигналы можно разделить на 4 класса

- сигналы произвольные по величине и непрерывные по времени т.н. аналоговые сигналы.

- сигналы произвольные по величине и дискретные по времени

- сигналы, квантованные по величине и непрерывные по времени

- сигналы, квантованные по величине и дискретные по времени, называют цифровыми

Р ис.1. Виды сигналов: а) аналоговый, б) дискретный, в) квантованный, г) цифровой

Как видно из схемы (рис.2), в случае цифровой обработки необходимо применять дополнительное преобразование аналог – цифра и цифра – аналог.

В свою очередь аналоговый сигнал несёт в себе информацию, количество которой зависит от его параметров ( длительности , мощности ... ).

При этом все сигналы целесообразно разделить на детерминированные и случайные.

Значение детерминированного сигнала можно предсказать для любого момента времени с вероятностью единица.

Значения случайного сигнала могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью.

Детерминированные сигналы можно подразделить на периодические

S(t)=S(t + kT), (1)

где к-целое, Т-конечный интервал времени,

и апериодические, для которых предыдущее условие не выполняется. Обычно непериодический сигнал ограничен во времени.

Периодические сигналы можно представить в виде суммы гармонических колебаний с частотами, кратными основной.

Среди периодических и непериодических сигналов выделяют в отдельную группу импульсные сигналы.

Электрическим импульсом называют напряжение или ток, имеющий значение отличное от нуля в интервале времени меньше или сравнимом с длительностью установления переходных процессов в электрической системе, подверженной воздействию этого импульса.

Импульс характеризуют следующими основными параметрами:

- Высотой (амплитудой) импульса –А

- Спадом вершины -А.

- Длительностью – t_u – на уровне 0,1А.

- Длительностью фронта – t_ф.

- Длительностью среза – t_с.

- Длительностью вершины – t_в.

- Выбросом импульса  - превышением над стационарным значением.

- Активной длительностью t_ua по уровню 0,5

Изучая электрические цепи, мы установили связи между параметрами переменных токов и напряжений и параметрами цепей. Определяя токи и напряжения, мы определяем энергетические характеристики .

Энергетические характеристики имеют решающее значение и для целого класса электронных устройств – устройств силовой электроники (выпрямители, стабилизаторы, инверторы). Однако для подавляющего большинства электронных устройств на первый план выходит информационная сторона явлений, т.е. переменные токи и напряжения рассматриваются как сигналы – носители информации.

Вопрос 2. Характеристики и параметры электронных устройств. Анализ и расчёт электронных устройств

- статические характеристики и параметры устройств

Статические характеристики систем

В узком смысле к статической характеристике системы можно отнести ее структуру. Однако нас чаще будут интересовать свойства системы по преобразованию ходов и выходов (т.е. функция системы) в установившемся режиме, когда отсутствуют изменения значений как входных, так и выходных переменных. Такие свойства определяются как статические характеристики.

Статическая характеристика - это зависимость между входной и выходной величинами в установившемся режиме. Статическая характеристика может быть представлена:

- математической моделью вида Y = F(X)

- графической моделью.

• динамические характеристики и параметры устройств

Следующий шаг в исследовании систем состоит в том, чтобы понять и описать, как система «работает», что происходит с ней самой и с окружающей средой в ходе реализации поставленной цели. Для описаний функционирования системы используются динамические модели.

Динамическая характеристика - это реакция системы на возмущение (зависимость изменения выходных переменных входных и от времени).

Динамическая характеристика может быть представлена:

- математической моделью в виде дифференциального уравнения (или уравнений) вида.

- графической моделью, состоящей из двух графиков: графика изменения возмущения во времени и графика реакции выхода на это возмущение - графической зависимости изменения выхода во времени.

-