சமிக்ஞை செயலாக்கம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

சிக்னல் என்றால் என்ன?

ஒரு சமிக்ஞை என்பது எந்தவொரு இயற்பியல் மாறியாகும், அதன் மதிப்பு அல்லது காலப்போக்கில் அதன் மாற்றம் தகவலைக் கொண்டுள்ளது. இந்த தகவல் பேச்சு மற்றும் இசை அல்லது காற்றின் வெப்பநிலை அல்லது அறை வெளிச்சம் போன்ற உடல் அளவுகளுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம். மின் அமைப்புகளில் தகவல்களை எடுத்துச் செல்லக்கூடிய இயற்பியல் மாறிகள் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம்.

இந்தக் கட்டுரையில், "சிக்னல்கள்" என்பதன் மூலம் நாம் முதன்மையாக மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னோட்டத்தைக் குறிக்கிறோம். இருப்பினும், இங்கு விவாதிக்கப்பட்ட பெரும்பாலான கருத்துக்கள் மற்ற மாறிகள் தகவல் கேரியர்களாக இருக்கும் அமைப்புகளுக்கு செல்லுபடியாகும். எனவே, ஒரு இயந்திர அமைப்பு (மாறிகள்-விசை மற்றும் வேகம்) அல்லது ஒரு ஹைட்ராலிக் அமைப்பு (மாறிகள்-அழுத்தம் மற்றும் ஓட்டம்) ஆகியவற்றின் நடத்தை பெரும்பாலும் சமமான மின் அமைப்பால் குறிப்பிடப்படுகிறது, அல்லது அது கூறியது போல், உருவகப்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, மின் அமைப்புகளின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் பரந்த அளவிலான நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான அடிப்படையை வழங்குகிறது.

அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல்கள்

ஒரு சமிக்ஞை இரண்டு வடிவங்களில் தகவலைக் கொண்டு செல்ல முடியும். அனலாக் சிக்னல் மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னோட்டத்தின் நேரத்தில் தொடர்ச்சியான மாற்றத்தின் வடிவத்தில் தகவலைக் கொண்டு செல்கிறது. அனலாக் சிக்னலின் உதாரணம் உருவாக்கப்படும் மின்னழுத்தம் ஆகும் தெர்மோகப்பிள் சந்திப்பில்வெவ்வேறு வெப்பநிலையில். சந்திப்புகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு மாறும்போது, ​​தெர்மோகப்பிள்களின் மின்னழுத்தம் மாறுகிறது. இவ்வாறு, மின்னழுத்தம் வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் அனலாக் பிரதிநிதித்துவத்தை அளிக்கிறது.

தெர்மோகப்பிள் - செம்பு மற்றும் கான்ஸ்டன்டன் போன்ற இரு வேறுபட்ட உலோகங்களின் கலவை. இரண்டு சந்திப்புகளால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் அவற்றுக்கிடையேயான வெப்பநிலை வேறுபாட்டை அளவிட பயன்படுகிறது.

இது மற்றொரு வகையான சமிக்ஞை டிஜிட்டல் சிக்னல்… இது இரண்டு தனித்தனி புலங்களில் மதிப்புகளை எடுக்கலாம். இத்தகைய சமிக்ஞைகள் ஆன்/ஆஃப் அல்லது ஆம்-இல்லை தகவலைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வீட்டு தெர்மோஸ்டாட் ஒரு ஹீட்டரைக் கட்டுப்படுத்த டிஜிட்டல் சிக்னலை உருவாக்குகிறது. அறை வெப்பநிலை முன்னமைக்கப்பட்ட மதிப்பிற்குக் கீழே குறையும் போது, ​​தெர்மோஸ்டாட் சுவிட்ச் தொடர்புகளை மூடிவிட்டு ஹீட்டரை இயக்கும். அறை வெப்பநிலை போதுமான அளவு உயர்ந்தவுடன், சுவிட்ச் ஹீட்டரை அணைக்கிறது. சுவிட்ச் மூலம் மின்னோட்டம் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் டிஜிட்டல் பிரதிநிதித்துவத்தை அளிக்கிறது: ஆன் மிகவும் குளிராக உள்ளது மற்றும் ஆஃப் மிகவும் சூடாக உள்ளது.

அரிசி. 1. அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல்கள்

சிக்னல் செயலாக்க அமைப்பு

சிக்னல் செயலாக்க அமைப்பு என்பது ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட கூறுகள் மற்றும் சாதனங்களின் தொகுப்பாகும் பொருத்தமான வடிவம் மற்றும் சரியான நேரத்தில்.

இயற்பியல் அமைப்புகளில் பல மின் சமிக்ஞைகள் எனப்படும் சாதனங்களால் உருவாக்கப்படுகின்றன உணரிகள்… நாம் ஏற்கனவே அனலாக் சென்சாரின் உதாரணத்தை விவரித்துள்ளோம் - ஒரு தெர்மோகப்பிள். இது வெப்பநிலை வேறுபாட்டை (ஒரு உடல் மாறி) மின்னழுத்தமாக (ஒரு மின் மாறி) மாற்றுகிறது. பொதுவாக சென்சார் - ஒரு இயற்பியல் அல்லது இயந்திர அளவை சமமான மின்னழுத்தம் அல்லது தற்போதைய சமிக்ஞையாக மாற்றும் சாதனம். இருப்பினும், ஒரு தெர்மோகப்பிள் போலல்லாமல், பெரும்பாலான சென்சார்கள் செயல்பட சில வகையான மின் தூண்டுதல் தேவைப்படுகிறது.

உள்ளீட்டு சிக்னல்களில் உள்ள தகவல்கள் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படும் என்பதைப் பொறுத்து, கணினியின் வெளியீட்டில் சிக்னல்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது பல்வேறு வடிவங்களில் செய்யப்படலாம். தகவலை அனலாக் வடிவத்தில் (எடுத்துக்காட்டாக, அம்புக்குறியின் நிலை வட்டி மாறியின் மதிப்பைக் குறிக்கும் சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி) அல்லது டிஜிட்டல் வடிவத்தில் (ஒரு எண்ணைக் காட்டும் காட்சியில் டிஜிட்டல் கூறுகளின் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி) காட்டப்படும். எங்களுக்கு வட்டி மதிப்புக்கு ஒத்திருக்கிறது).

பிற சாத்தியக்கூறுகள் வெளியீட்டு சமிக்ஞைகளை ஒலி ஆற்றலாக (ஒலிப்பெருக்கி) மாற்றுதல், அவற்றை மற்றொரு கணினிக்கான உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளாகப் பயன்படுத்துதல் அல்லது அவற்றைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுத்துதல். இந்த நிகழ்வுகளில் சிலவற்றை விளக்குவதற்கு சில எடுத்துக்காட்டுகளைப் பார்ப்போம்.

தொடர்பு அமைப்பு

பேச்சு, இசை அல்லது சில வகையான தரவு உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகள் ஒரே இடத்தில் தயாரிக்கப்பட்டு, தொலைதூரங்களுக்கு நம்பகத்தன்மையுடன் அனுப்பப்பட்டு, அசல் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை துல்லியமாக மீட்டெடுக்கும் தகவல்தொடர்பு அமைப்பைக் கவனியுங்கள்.

உதாரணமாக, FIG. 2 என்பது வழக்கமான அலைவீச்சு மாடுலேஷன் (AM) ஒளிபரப்பு அமைப்பின் திட்ட வரைபடமாகும்.AM பண்பேற்றத்தில், குறைந்த அதிர்வெண் சமிக்ஞையின் (ஒலி அதிர்வெண்களுடன் தொடர்புடைய ஆடியோ சிக்னல்) அளவிற்கு ஏற்ப ரேடியோ அலைவரிசை சமிக்ஞையின் வீச்சு (உச்சத்திலிருந்து உச்சம் வரை) மாறுகிறது.

அரிசி. 2. அலைவீச்சு பண்பேற்றம் கொண்ட ஒளிபரப்பு தொடர்பு அமைப்பு

AM ரேடியோ ஒலிபரப்பு அமைப்பின் டிரான்ஸ்மிட்டர் உள்ளீட்டு சாதனத்திலிருந்து (மைக்ரோஃபோன்) உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை எடுக்கிறது, ரேடியோ அலைவரிசை சமிக்ஞையின் வீச்சு (ஒவ்வொரு வானொலி நிலையத்திற்கும் அதன் சொந்த குறிப்பிட்ட ரேடியோ அலைவரிசை உள்ளது) மற்றும் ரேடியோ அலைவரிசை மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த இந்த சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துகிறது. விண்வெளியில் உமிழப்படும் மின்காந்த அலைகளை உருவாக்கும் வெளியீட்டு சாதனத்தை (ஆன்டெனா) இயக்குகிறது.

பெறும் அமைப்பானது உள்ளீட்டு சாதனம் (ஆன்டெனா), ஒரு செயலி (ரிசீவர்) மற்றும் வெளியீட்டு சாதனம் (ஒலிப்பெருக்கி) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. ரிசீவர் ஆண்டெனாவிலிருந்து பெறப்பட்ட ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான சிக்னலைப் பெருக்கி (பலப்படுத்துகிறது), மற்ற அனைத்து டிரான்ஸ்மிட்டர்களின் சிக்னல்களிலிருந்து விரும்பிய ரேடியோ அலைவரிசையின் சிக்னலைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது, ரேடியோ அலைவரிசை சமிக்ஞையின் வீச்சு மாற்றத்தின் அடிப்படையில் ஆடியோ சிக்னலை மறுகட்டமைக்கிறது, மேலும் இந்த ஆடியோ சிக்னலுடன் ஸ்பீக்கரை உற்சாகப்படுத்துகிறது.

அளவீட்டு அமைப்பு

அளவீட்டு அமைப்பின் பணியானது ஒரு குறிப்பிட்ட இயற்பியல் அமைப்பின் நடத்தை பற்றிய தொடர்புடைய சென்சார்களிடமிருந்து தகவல்களைப் பெற்று இந்தத் தகவலைப் பதிவு செய்வதாகும். அத்தகைய அமைப்பின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டர் (படம் 3).

அரிசி. 3. டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரின் செயல்பாட்டு வரைபடம்

இரண்டு தெர்மோகப்பிள் இணைப்புகள்-ஒன்று வெப்பநிலை அளவிடப்பட வேண்டிய உடலுடன் வெப்பத் தொடர்பில் உள்ளது, மற்றொன்று பனிக்கட்டியின் கொள்கலனில் மூழ்கி (நிலையான குறிப்புப் புள்ளியைப் பெற)-உடலுக்கும் பனிக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டைச் சார்ந்து மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. . இந்த மின்னழுத்தம் செயலியில் செலுத்தப்படுகிறது.

தெர்மோகப்பிள் மின்னழுத்தம் வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு சரியான விகிதாசாரமாக இல்லாததால், கடுமையான விகிதாச்சாரத்தைப் பெற ஒரு சிறிய திருத்தம் தேவைப்படுகிறது. திருத்தம் நடந்து கொண்டிருக்கிறது நேர்கோட்டு சாதனம்… தெர்மோகப்பிளில் இருந்து வரும் அனலாக் மின்னழுத்தம் முதலில் பெருக்கப்படுகிறது (அதாவது அதிகமாக்குகிறது), பின்னர் நேர்கோட்டு மற்றும் டிஜிட்டல் மயமாக்கப்படுகிறது. இறுதியாக, இது தெர்மோமீட்டரின் வெளியீட்டு சாதனமாகப் பயன்படுத்தப்படும் டிஜிட்டல் காட்சிப் பதிவேட்டில் தோன்றும்.

தகவல்தொடர்பு அமைப்பின் முக்கிய பணி மூல சமிக்ஞையின் சரியான நகலை அனுப்புவதாக இருந்தால், அளவீட்டு அமைப்பின் முக்கிய பணி எண்ணியல் ரீதியாக சரியான தரவைப் பெறுவதாகும். எனவே, அதன் செயலாக்கத்தின் எந்த நிலையிலும் சிக்னலை சிதைக்கக்கூடிய சிறிய பிழைகளைக் கண்டறிதல் மற்றும் நீக்குவது அளவீட்டு அமைப்புகளுக்கு குறிப்பாக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட வேண்டும்.

கருத்து கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு

இப்போது ஒரு பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பைக் கவனியுங்கள், இதில் வெளியீட்டில் உள்ள தகவல் கணினியைக் கட்டுப்படுத்தும் சமிக்ஞைகளை மாற்றுகிறது.

அறை வெப்பநிலையை பராமரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் தெர்மோஸ்டாட்டின் வரைபடத்தை படம்.4 காட்டுகிறது. கணினியில் அறை வெப்பநிலையை நிர்ணயிப்பதற்கான உள்ளீட்டு சாதனம் உள்ளது (பொதுவாக இது பைமெட்டாலிக் ஸ்ட்ரிப்இது வெப்பநிலை மாறும்போது நெகிழ்கிறது), தேவையான வெப்பநிலையை அமைப்பதற்கான ஒரு பொறிமுறை (பிரதான டயல்) மற்றும் பைமெட்டாலிக் ரிலே மூலம் இயக்கப்படும் இயந்திர சுவிட்சுகள் மற்றும் ஹீட்டரைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

அரிசி. 4. மூடிய-லூப் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் எடுத்துக்காட்டு

இந்த எளிய அமைப்பை உதாரணமாகப் பயன்படுத்தி, சுவிட்சைத் தவிர வேறு எந்த மின் கூறுகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை கருத்து கருத்து… படத்தில் உள்ள பின்னூட்ட வரி என்று வைத்துக்கொள்வோம்.3 உடைந்துவிட்டது, அதாவது, ஹீட்டரை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்வதற்கான வழிமுறைகள் இல்லை. பின்னர் அறையில் வெப்பநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட அதிகபட்சமாக உயரும் (ஹீட்டரின் நிலையான சேர்க்கையுடன் தொடர்புடையது) அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட குறைந்தபட்சத்திற்கு (ஹீட்டர் எல்லா நேரத்திலும் ஆஃப் என்ற உண்மைக்கு ஏற்ப) குறையும்.

அதிகபட்ச வெப்பநிலையில் மிகவும் சூடாகவும், குறைந்தபட்ச வெப்பநிலையில் மிகவும் குளிராகவும் இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். இந்த வழக்கில், ஹீட்டரை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்ய சில "கட்டுப்பாட்டு சாதனம்" வழங்கப்பட வேண்டும்.

அத்தகைய "கட்டுப்பாட்டு சாதனம்" ஒரு நபராக இருக்கலாம், அது குளிர்ச்சியாக இருக்கும்போது ஹீட்டரை ஆன் செய்து, சூடாகும்போது அதை அணைக்கும். ஏற்கனவே இந்த மட்டத்தில், அமைப்பு (முகத்துடன்) ஒரு மூடிய-லூப் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பாகும், ஏனெனில் வெளியீட்டு சமிக்ஞை (அறை வெப்பநிலை) பற்றிய தகவல்கள் கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகளை மாற்ற பயன்படுத்தப்படுகின்றன (ஹீட்டரை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்தல்).

தெர்மோஸ்டாட் ஒரு மனிதன் என்ன செய்கிறானோ அதை தானாகவே செய்கிறது, அதாவது வெப்பநிலை செட் பாயிண்டிற்குக் கீழே குறையும் போது ஹீட்டரை ஆன் செய்து, இல்லையெனில் அதை அணைக்க வேண்டும். சிக்னல் செயலாக்கம் செய்யப்படுவது உட்பட பல பிற பின்னூட்ட அமைப்புகள் உள்ளன மின்னணு சாதனங்களின் பயன்பாடு.