slide môn học điện tử tương tự và số của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, môn học Điện tử tương tự và số của trường Điện Điện tử .....................................................................................................................
Giới thiệu Continuous & Discrete systems Tương tự vs Số • Một tín hiệu tương tự gì? - Tín hiệu thực thơng tin.chúng ta quan tâm giá trị tín hiệu thời điểm - tín hiệu tương tự tín hiệu thay đổi theo thời gian mà nhận giá trị phạm vi liên tục - biến liên tục thời gian biên độ • • i.e., có thơng tin tín hiệu thời điểm(ko khoảng trống) i.e., thời gian di chuyển phía trước i.e ko thể thay đổi biện độ lập tức( chúng xây dựng toán học đặc biệt cho trường hợp này) Ví dụ - âm thanh,ánh sáng.mùi vị, sóng sin,điện từ tường • Chúng ta sống giới tương tự Giác quan tương tự Tương tự vs Số • Một tín hiệu số gì? - Tín hiệu biểu diễn thông tin Or - Biểu diễn tín hiệu rời rạc, thường tạo từ tín hiệu tương tự - Chúng ta ko gửi liệu thực tế, cần mơ tả mã hóa -Người nhận giải mã biết có nghĩa • Ví dụ - Morris Code - nụ cười hay cau mày Vì sống giới tương tự, thông tin số phải chuyển đổi tương tự để người dễ cảm nhận Tín hiệu thời gian rời rạc gì? • tín hiệu thay đổi thời gian rời rạc ? • Một tín hiệu liên tục nhân với đoạn xung đơn vị vơ hạn hẹp? • Vector có yếu tố số tương ứng với trường hợp rời rạc thời gian? • Tất điều trên? Tín hiệu rời rạc • Mỗi số (hay vect) với số thời gian rời rạc • tín hiệu trung gian giá trị ko xác định(ko giống 0) • Tốn học chuyển đổi,phi vật chất • Chúng tơi sử dụng "dữ liệu lấy mẫu" cho tín hiệu liên quan xảy thực tế, mạch giao diện vật lý Hệ thống tương tự số thống tương tự sống tương tự sống tự số sống tương tự số •Hệ thống số: tính tốn,xử lý liệu.điều khiển , thơng tin liên lạc,đo lường •- Đáng tin cậy,tích hợp dễ dàng • Tương tự – Liên tục - Hiện tượng thiên nhiên (Áp suất, Nhiệt độ, Tốc độ…) - Khó khăn thực hiện, chế tạo thiết bị điện tử • Số – Rời rạc - Chữ số nhị phân xử lý tín hiệu đơn vị bit - dễ dàng thực hiện,chế tạo,sử dụng thiết bị điện tử - Hiệu suất cao cơng nghệ mạch tích hợp Phân loại hệ thống TIME Space Continuous Discrete Continuous Systems Differential Eqn Analog Circuits Sampled Data Systems Differential Eqn DSP Continuous state state time STATE Space Discrete Event Systems DEVS Formalism Distributed Systems Discrete t Digital Systems Finite State Machine Digital Circuits state state Sk S5 S4 S3 S2 S1 Sk S5 S4 S3 S2 S1 e1 e2 e3e4 e5 ek time time t time Phân loại hệ thống • Hệ thống liên tục (Analog circuits, FPAA): • Cả thời gian biến trạng thái liên tục, biểu diễn phương trình vi phân • Hệ thống liệu mẫu (DSP, MCU, uP, PC): • Các biến thời gian không liên tục, biến trạng thái liên tục Hệ thống thể phương trình vi phân • Hệ thống kiện rời rạc (Distributed systems): • Các biến thời gian liên tục biến trạng thái không liên tục Hệ thống rời rạc biểu diễn DEVS (Thơng số kỹ thuật Hệ thống kiện rời rạc) • Hệ thống số (Digital circuits, FPGA,/PLD): • Cả thời gian biến trạng thái không liên tục Hệ thống kỹ thuật số biểu diễn FSM Tương tự vs Số • Nhược điểm tín hiệu tương tự - Thế giới đầy nhiễu điện Nhiễu nhiệt – gây kích động nhiệt hạt mang điện bên vật dẫn điện Shot Noise - Biến động ngẫu nhiên dòng dịng bao gồm phần tử tích điện rời rạc (electrons) - Nhiễu có tất tín hiệu số lẫn tương tự - Gây vấn đề với tín hiệu tương biểu diễn cho thơng tin thực tế (có chứa nhiễu) Ưu điểm tín hiệu số - Chúng ta có nhiễu nhỏ tín hiệu số mà xác định thông tin gốc - Dễ dàng chế tạo mạch chức số tương tự - Chúng ta thu nhỏ mạch kỹ thuật số nhiều so với mạch tương tự • Ai nhanh xác hơn?