La dijital elektronik, Analog elektronik ve analog sinyallerin aksine, çeşitli sistemleri ve alt sistemleri işlemek ve kontrol etmek için dijital sinyallerin incelenmesini içeren bir elektronik alanıdır. Bu nedenle, bu konu ve ilgili tüm noktaları hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, bu makaleyi okumaya devam edin.
Dijital elektronik nedir? ve temel dayanaklarıdır.
Dijital Elektronik Nedir?
Biri analog veya sürekli, diğeri dijital veya ayrık olmak üzere iki farklı sinyal türü olduğunu söyleyebiliriz. Bu nedenle mühendislik alanlarındaki bilim veya araştırma alanına sırasıyla analog ve dijital elektronik denir. Yani şimdi alanında dijital elektronik, sahip olduğu geniş uygulama yelpazesini anlamak önemlidir.
Böylece endüstriyel elektronikten belirli iletişim alanlarına, entegre mikro sistemlerden askeri teçhizata kadar. Böylece elektroniğin belki de en büyük devrim niteliğindeki avantajı, boyutlarının küçülmesi ve teknolojinin gelişmesidir.
La dijital elektronik, Analog sinyal yerine dijital sinyal kullanan elektronik sistemlerle ilgilidir. Bu, Boole cebrinin en yaygın temsilidir ve bilgisayarlar için tüm dijital devrelerin ve cep telefonları gibi herhangi bir tüketici ürününün temelidir.
En önemli ve ortak birim dijital elektronik, mantık kapısıdır. On binlere kadar farklı mantık kapıları bir araya getirilir, böylece bilinenden daha karmaşık sistemler oluşturulabilir. Bu tür elektroniklerin karmaşık dijital sistemi, yaygın olarak dijital devre olarak bilinir. Elektronik mühendislerinin büyük bir kısmı için «dijital devre"," Mantık "ve" dijital sistem ", bize dijital devreleri anlatan bağlamda değiştirilebilir.
İnşaat
Bir dijital devre, doğal olarak, birleşik mantık oluşturmak için kullanılabilen mantık kapıları olarak bilinen küçük elektrik devrelerinden oluşturulabilir. Tüm mantık kapıları, bazı sinyallere etki ettiğinde bir Boolean mantık işlevi gerçekleştirebilecek şekilde tasarlanmıştır.
Bir mantık kapısı genellikle transistör olan bir veya daha fazla elektrikle kontrol edilen anahtardan üretilir, ancak termiyonik valflerin geçmişte kullanımı vardır. Bir mantık kapısının çıktısı, sırayla daha fazla mantık kapısını kontrol edebilir veya besleyebilir.
Bir dijital devreye bakmanın başka bir yolu, arama tablolarından yapılan yapıdır, bazıları başka PLD türleri olmasına rağmen, bazıları "programlanabilir mantık cihazları" olarak satılmaktadır. Arama tabloları, mantık kapısı tabanlı makinelerle aynı işlevleri kullanabilir, ancak kablolamayı değiştirmeden kolayca programlanabilirler.
Bu, bir tasarımcının genellikle tasarım hatalarını kablo düzenini değiştirmeye gerek kalmadan onarabileceği anlamına gelir. Bu nedenle küçük hacimli ürünlerde programlanabilir mantık cihazları en yaygın olarak kullanılan çözüm olabilir. Bu nedenle, genellikle elektronik tasarım otomasyon yazılımı kullanan mühendisler tarafından tasarlanırlar.
Entegre devreler, bir silikon çip üzerindeki birkaç transistörden oluşur ve birbirine en bağlı mantık kapılarını yaratmanın en ucuz yoludur.
Entegre devreler genellikle, elektrik bileşenleri olan ve bakır izleriyle bağlanan bir kart olan bir baskılı devre kartına gömülü olarak bulunur.
Dizayn
Öte yandan, devrelerin karmaşıklığını en aza indirmek için mühendislerin mantıksal fazlalığı azaltmak için birçok yöntem kullandıklarına sahibiz.
Bu bileşen karmaşıklığını ve olası hataları azaltmak, bu nedenle, genellikle maliyetleri düşürme eğilimindedir. Mantıksal fazlalık, ikili karar diyagramları, karnaugh haritaları, Boole cebiri ve hesaplamalı buluşsal yöntem gibi iyi bilinen birkaç teknik kullanılarak ortadan kaldırılabilir.
Mikrodenetleyicilere ve programlanabilir mantık denetleyicilerine sahip entegre sistemler, normalde optimum performans gerektiren karmaşık sistemlerde dijital mantığı uygulamak için kullanılır. Dolayısıyla bu sistemler genellikle yazılım mühendisleri veya elektrikçiler tarafından ladder dili kullanılarak programlanır.
Dijital elektronik kullanımının getirdiği avantajları bilelim.
Temsil
Bu temsiller, bir mühendisin dijital devre tasarımı için çok önemlidir. Mühendisler, temsilleri seçmek için dijital sistem türlerini dikkate alır. Devreleri temsil etmenin en yaygın yolu, eşdeğer bir mantık kapıları kümesidir.
Her mantıksal sembol farklı bir formla temsil edilir. Gerçek şekil seti 1984 yılında IEEE / ANSI standardı 91-1984'e uygun olarak tanıtıldı ve şu anda entegre devre üreticileri tarafından en yaygın kullanılanlardan biri. Eşdeğer bir elektronik anahtar sistemi oluşturmanın başka bir yolu. Hangi bir doğruluk tablosu olarak temsil edilebilir.
Sayısal sistemlerin büyük bir kısmı birleşik ve sıralı sistemlere ayrılabilir. Bir kombinasyonel sistemde, aynı girdiler verildiğinde her zaman aynı çıktı sunulur.
Sıralı bir sistem, girdi olarak geri beslenen birkaç çıktıya sahip birleşik bir sistemdir. Bu, dijital makinelerin bir dizi işlem yapmasına neden olur.
Daha temel bir sıralı sistem, şüphesiz ikili bir rakamı veya "biti" temsil eden bir mekanizma olan flip flop'tur. Sıralı sistemler genellikle bir durum makinesi olarak tasarlanır. Bu şekilde mühendisler, bir sistemin ham davranışını tasarlayabilir ve hatta mantık fonksiyonlarının ayrıntılarını dikkate alarak bir simülasyon içinde test edebilirler.
Mantık simülasyonu için, tüm dijital devre gösterimleri, tüm bilgili bilgisayar programcıları tarafından işlenebilen dijital dosya formatlarına sahiptir.
Dijital elektroniğin avantajları
- İlk olarak, dijital elektronik devrelerin tasarımının nispeten kolay olduğunu biliyoruz.
- En yüksek hassasiyete ve programlanabilirliğe sahiptirler.
- İletilen sinyaller uzun mesafelerde bozulmaz.
- Ayrıca, bu dijital sinyaller kolayca saklanabilir.
- Dijital elektronikler, 'hata' ve 'gürültüye karşı nispeten daha bağışıktır. Bununla birlikte, yüksek hızlı tasarımların bazı durumlarında, herhangi bir minimum gürültü, sinyalde bir hataya yol açabilir.
- Entegre çipler üzerinde daha fazla dijital devre yapılabilir; Bu, daha küçük boyutta karmaşık sistemler elde etmemize yardımcı olacaktır.
- Dijital devrenin herhangi bir noktasındaki voltaj daha düşük veya daha yüksek olabilir; bu yüzden daha az karışıklık şansı var.
- Dijital devreler daha güvenilirdir çünkü çıkışları zamanla değişmezken, analog devreler çıkışı çevre ile değiştirebilir.
- Daha güvenlidir ve daha geniş bir bant genişliği ile iletim hızı çok daha yüksektir.
Dijital elektroniğin önemi
Bilgisayar bilimi ve mühendisliği alanında birden fazla elektrik mühendisliği alanı vardır. Bu, dijital bir çerçeve oluşturabilme gerekliliğini gerektirir.
Bilgisayar mühendisleri, tek bir elektrik alanından ziyade elektrik, yazılım tasarımı ve donanım ve yazılım entegrasyonu alanında kapsamlı bilgiye sahiptir.
Mikrodenetleyici, kişisel bilgisayar, mikroişlemci ve süper bilgisayar tasarımına sahip olduğu için kapsamı oldukça geniştir.
Dijital elektronik alanında, devre kartlarının boyutunu ve tam alanını azaltan VLSI (Çok Büyük Ölçekli Entegrasyon) kullanır. Bu, sistemin doğruluğunu ve performansını artırır.
Ve iletişim amaçları için, dijital sistemler veri şifrelemede önemli bir avantaja sahiptir. Veri aktarımı güvenli ve emniyetli kalır. Bunlar, gelecekteki büyük projelerle birlikte dijital elektronik akışının önemini yansıtan baskın faktörlerdir.
Bu makaleyi beğendiyseniz ve yardımcı olduysa, elektronik hakkında size yardımcı olabilecek daha ilginç bilgiler öğrenmek için sizi web sitemizi ziyaret etmeye davet ediyoruz. Çocuklar için teknoloji nedir? yönteme giriş. Öte yandan, konu hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak istiyorsanız, daha fazla bilgi sahibi olmanız için size aşağıdaki videoyu bırakıyoruz.