Видове електронни устройства

Класификация на електронни устройства, аналогови електронни устройства, електронни цифрови устройства

За прехвърляне, трансформиране и съхраняване на информация се използват електронни устройства. Тяхната работа се основава на взаимодействията на заредени частици с електромагнитни полета, чрез които се осъществява тази или онази трансформация на електричество, обслужваща конкретни цели.

Тези устройства могат например да генерират или усилват електромагнитни вълни, да служат като средство за изчисление или да бъдат средство за съхранение на информация (памет).

Областта на приложение на електронните устройства в съвременния свят е наистина неограничена и почти всяко модерно електрическо устройство ги има в своя дизайн.

Електронните устройства са разделени на два класа: аналогови и цифрови. Аналогови устройства работа с непрекъснато променящи се сигнали и цифрови устройства — със сигнали в цифров вид, т.е. под формата на дискретни импулси, всъщност с информация, представена посредством двоичен код.

Аналоговите устройства се характеризират с непрекъсната промяна в сигнала в съответствие с физическия процес, който той описва. Всъщност такъв сигнал е непрекъсната функция с неограничен брой стойности в различно време.

Например: температурата на въздуха се променя и аналоговият сигнал се променя съответно под формата на спадане на напрежението, или махалото променя позицията си, изпълнявайки хармонични трептения, а аналоговият сигнал, който се улавя, ще има формата на синусоида. Тук електрическият сигнал носи пълна информация за процеса.

Аналоговите устройства са прости, надеждни и с висока скорост, което им осигурява много широко приложение, въпреки не много високата точност на обработката на сигнала. Недостатъците на аналоговите устройства обаче включват: ниска устойчивост на шум, силна зависимост от външни фактори (температура, стареене на елементи, външни полета), както и изкривяване по време на предаване и ниска енергийна ефективност.

Аналоговите устройства включват:

• захранване,

• токоизправител,

• усилвател,

• сравнител,

• фазов инвертор,

• генератор,

• миксер,

• мултивибратор,

• магнитен усилвател,

• филтър,

• аналогов множител,

• аналогов компютър,

• съвпадение на импеданса и др.

Вижте също: Филтри против подглаждане и стабилизатори на напрежението

Цифровите електронни устройства работят с дискретни сигнали. По правило такъв цифров сигнал се състои от поредица от импулси, в които има само две стойности- «False» или «True» (0 или 1). По принцип цифровите устройства могат да бъдат внедрени на различни елементи: електромагнитни релета, на транзистори, на оптоелектронни елементи или на микросхеми.

Съвременните цифрови схеми са изградени основно от логически елементи, и могат да бъдат свързани помежду си посредством тригери и броячи. Те са намерили широко приложение в системите за автоматизация и роботика, измервателни уреди, както и в радио и телекомуникационни системи.

Цифровият сигнал е устойчив на смущения, лесен е за обработка и запис, както и за предаване без изкривяване, което дава на електронните устройства на тази основа неоспоримо предимство пред аналоговите устройства.

Цифровите устройства включват:

• спусък,

• логически елемент,

• брояч,

• сравнител,

• генератор на тактови импулси,

• декодер,

• енкодер,

• мултиплексор,

• демултиплексор,

• суматор,

• половин суматор,

• регистрирам,

• аритметична логическа единица,

• микропроцесор,

• микрокомпютър,

• микроконтролер,

• памет и др.

Повече подробности за различните видове електронни цифрови устройства: Тригери, сравнители и регистри, Броячи на импулси, енкодери, мултиплексори

Цифровите устройства обаче имат и недостатъци: понякога цифровото устройство има по-висока консумация на енергия от аналоговото устройство със съответната функционалност, например мобилните телефони често използват аналогов интерфейс с ниска мощност за усилване и настройване на радиосигнали на базовата станция.

Някои цифрови устройства са по -скъпи от аналоговите. Случва се повредата само на една част от данните, записани цифрово, да доведе до изкривяване на целия блок информация.

Вижте също по тази тема: Аналогова и цифрова електроника