Elektronisten laitteiden tyypit

Elektronisten laitteiden, analogisten elektronisten laitteiden, elektronisten digitaalisten laitteiden luokittelu

Elektronisia laitteita käytetään tiedon siirtämiseen, muuntamiseen ja tallentamiseen. Heidän työnsä perustuu varautuneiden hiukkasten vuorovaikutukseen sähkömagneettisten kenttien kanssa, joiden kautta tapahtuu tiettyä tarkoitusta palvelevaa sähkön muutosta.

Nämä laitteet voivat esimerkiksi tuottaa tai vahvistaa sähkömagneettisia aaltoja, toimia laskentakeinona tai tiedon (muistin) tallentamiseen.

Elektronisten laitteiden sovellusala nykymaailmassa on todella rajaton, ja melkein jokaisessa nykyaikaisessa sähkölaitteessa on niitä suunnittelussaan.

Elektroniset laitteet jaetaan kahteen luokkaan: analogisiin ja digitaalisiin. Analogiset laitteet toimivat jatkuvasti vaihtuvilla signaaleilla ja digitaalisilla laitteilla — digitaalisilla signaaleilla, ts. diskreettien pulssien muodossa, itse asiassa binäärikoodin edustaman tiedon kanssa.

Analogisille laitteille on ominaista jatkuva signaalin muutos sen kuvaaman fyysisen prosessin mukaisesti. Itse asiassa tällainen signaali on jatkuva funktio, jolla on rajoittamaton määrä arvoja eri aikoina.

Esimerkiksi: ilman lämpötila muuttuu ja analoginen signaali muuttuu vastaavasti jännitehäviön muodossa tai heiluri muuttaa sijaintiaan suorittaen harmonisia värähtelyjä, ja siepattava analoginen signaali on siniaallon muotoinen. Tässä sähköinen signaali kuljettaa täydelliset tiedot prosessista.

Analogiset laitteet ovat yksinkertaisia, luotettavia ja nopeita, mikä antaa niille erittäin laajan sovelluksen huolimatta signaalinkäsittelyn ei kovin korkeasta tarkkuudesta. Analogisten laitteiden haittoja ovat kuitenkin: alhainen kohinansieto, voimakas riippuvuus ulkoisista tekijöistä (lämpötila, elementtien ikääntyminen, ulkoiset kentät), samoin kuin vääristymät lähetyksen aikana ja alhainen energiatehokkuus.

Analogisia laitteita ovat mm.

• virtalähde,

• tasasuuntaaja,

• vahvistin,

• vertailija,

• vaiheinvertteri,

• generaattori,

• mikseri,

• multivibraattori,

• magneettinen vahvistin,

• suodattaa,

• analoginen kerroin,

• analoginen tietokone,

• impedanssin sovitus jne.

Katso myös: Anti-aliasointisuodattimet ja jännitteen stabilisaattorit

Digitaaliset elektroniset laitteet toimivat erillisillä signaaleilla. Yleensä tällainen digitaalinen signaali koostuu sarjasta pulsseja, joissa on vain kaksi arvoa - «False» tai «True» (0 tai 1). Periaatteessa digitaaliset laitteet voidaan toteuttaa useilla elementeillä: sähkömagneettiset releet, transistoreista, optoelektronisista elementeistä tai mikropiireistä.

Nykyaikaiset digitaaliset piirit on pääasiassa rakennettu loogisia elementtejä, ja ne voidaan yhdistää liipaisimilla ja laskureilla. He ovat löytäneet laajan sovelluksen automaatio- ja robotiikkajärjestelmissä, mittauslaitteissa sekä radio- ja tietoliikennejärjestelmissä.

Digitaalinen signaali on häiriönkestävä, helppo käsitellä ja tallentaa sekä lähettää ilman säröä, mikä antaa elektronisille laitteille tällä perusteella kiistattoman edun analogisiin laitteisiin verrattuna.

Digitaalisia laitteita ovat mm.

• laukaista,

• logiikka elementti,

• laskuri,

• vertailija,

• kellopulssigeneraattori,

• dekooderi,

• kooderi,

• multiplekseri,

• demultiplekseri,

• lisäys,

• puolisummain,

• rekisteröidy

• aritmeettinen logiikkayksikkö,

• mikroprosessori,

• mikrotietokone,

• mikro-ohjain,

• muisti jne.

Lisätietoja erilaisista elektronisista digitaalisista laitteista: Liipaisimet, vertailijat ja rekisterit, Pulssilaskurit, kooderit, multiplekserit

Digitaalisissa laitteissa on kuitenkin myös haittoja: joskus digitaalinen laite kuluttaa enemmän virrankulutusta kuin vastaavalla toiminnallisuudella varustettu analoginen laite, esimerkiksi matkapuhelimet käyttävät usein matalatehoista analogista liitäntää radiosignaalien vahvistamiseen ja virittämiseen tukiasemalla.

Jotkut digitaaliset laitteet ovat kalliimpia kuin analogiset laitteet. Tapahtuu, että vain yhden osan digitaalisesti tallennetusta tiedosta korruptoituminen johtaa koko tietolohkon vääristymiseen.

Katso myös tästä aiheesta: Analoginen ja digitaalinen elektroniikka