La digitale elektronische, Het is een gebied van elektronica dat de studie van digitale signalen omvat om verschillende systemen en subsystemen te kunnen verwerken en besturen, in tegenstelling tot analoge elektronica en analoge signalen. Dus als je meer wilt weten over dit onderwerp en alle relevante punten, lees dan dit artikel verder.
Wat is digitale elektronica? en zijn belangrijkste bases.
Wat is digitale elektronica?
We kunnen zeggen dat er twee verschillende soorten signalen zijn, de ene is analoog of continu en de andere is digitaal of ook discreet. Daarom wordt het wetenschaps- of onderzoeksveld op technische gebieden respectievelijk analoge en digitale elektronica genoemd. Dus nu in de buurt van de digitale elektronische, het is belangrijk om het brede scala aan toepassingen te begrijpen.
Dus van industriële elektronica tot bepaalde communicatiegebieden, van geïntegreerde microsystemen tot militaire uitrusting. Dus misschien wel het belangrijkste meest revolutionaire voordeel van elektronica, de afname in omvang en de verbetering van technologie.
La digitale elektronische, Het gaat over die elektronische systemen die een digitaal signaal gebruiken in plaats van het analoge. Dit is de meest voorkomende weergave van Booleaanse algebra en vormt de basis van alle digitale circuits voor computers en elk consumentenproduct, zoals mobiele telefoons.
De belangrijkste en meest voorkomende eenheid van de digitale elektronische, het is de logische poort. Verschillende logische poorten, tot tienduizenden, worden samengevoegd zodat complexere systemen kunnen worden gecreëerd dan bekend is. Het complexe digitale systeem van dit type elektronica staat algemeen bekend als een digitaal circuit. Voor een groot deel van de elektronische ingenieurs zijn de termen van «digitale schakeling"," Logica "en" digitaal systeem "kunnen worden verwisseld binnen de context die ons vertelt over digitale circuits.
Bouw
Een digitaal circuit kan natuurlijk worden opgebouwd uit kleine elektrische circuits die logische poorten worden genoemd en die kunnen worden gebruikt om gecombineerde logica te creëren. Alle logische poorten zijn ontworpen om een Booleaanse logische functie uit te voeren wanneer deze op sommige signalen inwerkt.
Een logische poort wordt over het algemeen gegenereerd door een of meer elektrisch gestuurde schakelaars, die transistors zijn, maar thermionische kleppen hebben historisch gebruik gehad. De uitgang van een logische poort kan op zijn beurt meer logische poorten besturen of voeden.
Een andere manier om naar een digitaal circuit te kijken is de constructie van opzoektabellen, sommige worden verkocht als "programmeerbare logische apparaten", hoewel er ook andere soorten PLD zijn. Opzoektabellen kunnen dezelfde functies gebruiken als op logische poorten gebaseerde machines, maar ze kunnen eenvoudig worden geprogrammeerd zonder de bedrading te veranderen.
Dit betekent dat een ontwerper meestal ontwerpfouten kan herstellen zonder de kabellay-out te hoeven veranderen. Dus in producten met een klein volume kunnen programmeerbare logische apparaten de meest gebruikte oplossing zijn. Ze worden dus vaak ontworpen door ingenieurs die elektronische ontwerpautomatiseringssoftware gebruiken.
Geïntegreerde schakelingen bestaan uit verschillende transistors op een siliconenchip en zijn de goedkoopste manier om de meest onderling verbonden logische poorten te maken.
Geïntegreerde schakelingen worden over het algemeen gevonden ingebed in een printplaat, een bord met elektrische componenten en verbonden met sporen van koper.
ontwerp
Aan de andere kant hebben we dat ingenieurs veel methoden gebruiken om de logische redundantie te verminderen om de complexiteit van de circuits te minimaliseren.
Het verminderen van de complexiteit van deze component en mogelijke fouten leidt daarom vaak tot lagere kosten. Logische redundantie kan worden geëlimineerd met behulp van verschillende bekende technieken, zoals binaire beslissingsdiagrammen, Karnaugh-kaarten, Booleaanse algebra en de computationele heuristische methode.
Geïntegreerde systemen met microcontrollers en programmeerbare logische controllers worden normaal gesproken gebruikt om digitale logica te implementeren in complexe systemen die optimale prestaties nodig hebben. Deze systemen worden dus meestal geprogrammeerd door software-engineers of elektriciens, met behulp van laddertaal.
Laten we eens kijken welke voordelen het gebruik van digitale elektronica met zich meebrengt.
Vertegenwoordiging
Deze voorstellingen zijn cruciaal voor het ontwerp van een digitaal circuit van een ingenieur. Om representaties te kiezen, houden ingenieurs rekening met de soorten digitale systemen. De meest gebruikelijke manier om circuits weer te geven is door middel van een equivalente set logische poorten.
Elk logisch symbool wordt vertegenwoordigd door een andere vorm. De eigenlijke reeks vormen werd in 1984 geïntroduceerd in overeenstemming met de IEEE / ANSI-standaard 91-1984 en is momenteel een van de meest gebruikte door fabrikanten van geïntegreerde schakelingen. Een andere manier om een gelijkwaardig elektronisch schakelsysteem te bouwen. Die kan worden weergegeven als een waarheidstabel.
Een groot deel van digitale systemen kan worden onderverdeeld in combinatorische en sequentiële systemen. Binnen een combinatorisch systeem wordt altijd dezelfde output gepresenteerd wanneer dezelfde inputs worden gegeven.
Een sequentieel systeem is een combinatiesysteem met meerdere uitgangen die als ingangen worden teruggekoppeld. Dit zorgt ervoor dat digitale machines een reeks bewerkingen uitvoeren.
Een meer basaal sequentieel systeem is ongetwijfeld de flip-flop, een mechanisme dat een binair cijfer of "bit" vertegenwoordigt. Sequentiële systemen zijn over het algemeen ontworpen als een toestandsmachine. Op deze manier kunnen ingenieurs het ruwe gedrag van een systeem ontwerpen en zelfs testen binnen een simulatie, rekening houdend met de details van de logische functies.
Voor logische simulatie hebben alle digitale circuitrepresentaties digitale bestandsformaten, die door alle goed geïnformeerde computerprogrammeurs kunnen worden verwerkt.
Voordelen van digitale elektronica
- Ten eerste hebben we dat digitale elektronische schakelingen relatief eenvoudig te ontwerpen zijn.
- Ze hebben de hoogste precisie en programmeerbaarheid.
- Uitgezonden signalen verslechteren niet over lange afstanden.
- Ook kunnen deze digitale signalen eenvoudig worden opgeslagen.
- Digitale elektronica is relatief ongevoeliger voor 'fouten' en 'ruis'. In bepaalde gevallen van ontwerpen met hoge snelheid kan een minimale ruis echter leiden tot een fout in het signaal.
- Er kunnen meer digitale schakelingen worden gemaakt op geïntegreerde chips; Dit zal ons helpen om complexe systemen in een kleiner formaat te verkrijgen.
- De spanning binnen elk punt van het digitale circuit kan lager of hoger zijn; zodat er minder kans op verwarring is.
- Digitale circuits zijn betrouwbaarder omdat hun output tijdinvariant is, terwijl analoge circuits de output kunnen veranderen met de omgeving.
- Het is veiliger en de transmissiesnelheid is veel hoger met een grotere bandbreedte.
Belang van digitale elektronica
Er zijn meerdere gebieden van elektrotechniek op het gebied van informatica en engineering. Dit vereist de noodzaak om een digitale lijst te kunnen maken.
Computeringenieurs hebben uitgebreide informatie op het gebied van elektriciteit, softwareontwerp en hardware- en software-integratie in plaats van een enkel gebied van elektriciteit.
De reikwijdte hiervan is vrij groot, omdat het ontwerp van microcontrollers, personal computers, microprocessors en supercomputers heeft.
Op het gebied van digitale elektronica maakt het gebruik van de VLSI (Very Large Scale Integration) waardoor de omvang en het volledige oppervlak van de printplaten is verkleind. Dit verbetert de nauwkeurigheid en prestaties van het systeem.
En voor communicatiedoeleinden hebben digitale systemen het grote voordeel in gegevenscodering. Gegevensoverdracht blijft veilig en beveiligd. Dit zijn de overheersende factoren die het belang van de stroom van digitale elektronica weerspiegelen, ook bij grote toekomstige projecten.
Als je dit artikel leuk vond en het was nuttig, nodigen we je uit om onze website te bezoeken voor meer interessante informatie die je kan helpen over elektronica zoals het is Wat is technologie voor kinderen? kennismaking met de methode. Aan de andere kant, als je meer wilt weten over het onderwerp, laten we je de volgende video achter voor meer informatie.