Bir elektrik sinyali bir bir elektrik miktarı bunun varyasyonu üzerinde zaman taşıyan bilgi , bir gelen kaynak a hedef .
Sinyalin iletimi ve işlenmesi için düşünülen elektriksel nicelik, doğrudan potansiyeldeki fark veya bir elektrik akımının yoğunluğu olabilir ; veya başka bir deyişle , bu büyüklüklerin periyodik bir varyasyonunun, bir taşıyıcı adı verilen , genliği , frekansı veya fazının bir modülasyonu ; iletişimde modem ile dijital olarak karmaşık kurallar, tahsis edilen bant genişliğini daha iyi işgal etmek için modülasyonu yönetir .
Aynı büyüklük mertebesinde veya minimum sinyal dalga boyundan daha büyük bir mesafedeki iletişim, iletim hatları teorisine dikkat edilmesini gerektirir .
Elektrik sinyalleri genellikle ilettikleri bilginin doğası ile ayırt edilir.
1832'de icat edilen Mors kodu , bir mantıksal sinyalin zamanındaki bir dizi varyasyonla, olası 54 listeden alınan bir sembolle ilişkilendirir. Böylece ilk dijital elektrik sinyalini oluşturur.
Aksi takdirde,
Öte yandan sinyal, sürekli veya ayrık bilgileri iletebilir. Şu anda, ayrık analog sinyaller ve sürekli dijital sinyaller olmasına rağmen, çoğunlukla sürekli analog sinyaller vardır - ayrık ve eşzamanlı olan analog video görüntüsünün dikkate değer istisnası ve ayrık dijital sinyaller.
Sürekli bir sinyalin ayrı bir sinyale dönüştürülmesi , sinyalin anlık değerinin düzenli aralıklarla yükseltildiği ve ardından bu değere karşılık gelen olası değerlerden en uygun olan bir nicemlemenin yapıldığı bir örnekleme ile yapılır . bu değeri mantıksal değerler düzenlemesine dönüştüren bir kodlama .
| devam etti | sağduyulu | |
|---|---|---|
| Analog sinyal | Bir dönüştürücü veya sensörden gelen sinyal (örn. Mikrofon ). | Analog videodaki bir noktanın parlaklık sinyali . |
| Mantık sinyali | Elektrik tesisatındaki bir uzaktan kumanda anahtarının kontrol düğmesinden gelen sinyal . Saat sinyali. | Senkron mantık sisteminin sinyalleri. |
| Dijital sinyal | Bir kodlayıcı çarkından gelen sinyal , bir optik konum sensörü. | Dijital sinyallere dönüştürülen analog sinyaller. |
Çoğu zaman, tam sinyal, birkaç kanalda paralel olarak iletilebilen veya çoklama yoluyla bir bileşik sinyal halinde birleştirilebilen birkaç bileşene bölünür.
Bileşik sinyal örnekleri:Bir dijital sinyalin, eş zamanlı veya sıralı olarak iletilen, her biri taşıdığı dijital bilginin bir bitini temsil eden mantıksal sinyallerin bir bileşimi olduğu düşünülebilir .
Elektronikte, devrelerin işleyişini doğrulamak için çok az miktarda bilgiyi ileten sinyaller sıklıkla kullanılır.
Analog sinyaller için, sinüzoidal bir sinyal birçok ölçüme izin verir; kare , üçgen ve testere dişi sinyaller de bir işe yarayabilir . Otomatik analiz sistemleri genellikle chirp kullanır .
Bileşik televizyon sinyalinin tüm kanallarının test seti için kullanılan daha karmaşık çubukların veya diğer modellerin modeli .
Ağ hesaplamasında, ping , uzak makineden bir yanıt talebinden başka hiçbir şey iletmeyen bir test sinyalidir.
Analog elektrik sinyalleri, genellikle sıcaklık veya ses basıncı gibi fiziksel büyüklüklerdeki değişiklikleri yansıtır . Of transdüser veya sensörler , genelde işlem gerçekleştirmek doğrusal bir elektrik sinyali orijinal büyüklüğü, olabildiğince.
Analog sinyalleri hesaba katan matematiksel modeller, gerçek sayılar kümesi üzerinde, eksi sonsuzdan artı sonsuza, sonsuz zamansal hassasiyetle ve sonsuz zamanda tanımlanan değerleri dikkate alır. Donanım aygıtlarından geçen gerçek elektrik sinyalleri zorunlu olarak sınırlıdır
Ek olarak, tüm gerçek analog sinyaller arka plan gürültüsünden etkilenir . Sinyal gürültü oranı iletim kalitesi yanı sıra oranının göstergelerinden olan toplam harmonik distorsiyon ve intermodülasyon .
Saat sinyallerinin en basit olanı, iki seviye arasındaki bir geçişle tetiklenme anını gösterir. Bu adımın yükselme (veya düşme) süresi, sinyalin temel bir özelliğidir.
Analog televizyonda, siyah bir görüntünün bileşik sinyali senkronizasyon için kullanılır.
Standartlar, true veya 1 değerine ve false veya 0 değerine karşılık gelen elektrik voltajlarını veya geçişleri tanımlamalıdır .
Örnekler:Devrelerin özellikleri göstermektedir yelpaze üzerinden , bu kapasite temin ya da çıkışında onlar iletimi gereken değerine karşılık gelen voltajı muhafaza edilmesi amacıyla, mevcut absorbe söylenebilir. CMOS ve TTL'li devrelerin bileşimi, anlamı bilinmeyen ara seviyelerden kaçınmak için uyarlamalar gerektirir.
Hat kodlaması, seri iletim sinyalleriyle ilgilidir ve çoğunlukla arayüz devrelerini kullanır.
Dijital bir elektrik sinyali iletilebilir
Dijital bir elektrik sinyali, saniyede bit olarak ifade edilen hızı ile karakterize edilir .
Seri bağlantılarda, saat sinyali genellikle verilerle aynı zamanda iletilir (örneğin Manchester kodlaması ).
Genellikle gerekenden daha fazla bit iletiriz,
İletim hızını artırmak için , aynı kablo üzerinde birkaç kanal oluşturan ve analog bant genişliklerinden olabildiğince yararlanan karmaşık Modem protokolleri kullanılır .
Yakından erken Keşfedilmesini aşağıdaki nakil sinyalleri elektrik kullanma fikri XVII inci yüzyılın . 1774'te, Georges-Louis Le Sage , paralel olarak yirmi dört iletkenli statik elektrikle çalışan bir telgraf icat etti. Buluşlar elektrik pil ile Volta ve elektromıknatıs tarafından Francois Arago sistemiyle 1840 gelen bir ortada bir şekilde gelişir telgraf gelişimini sağlayacak Samuel Morse seri dijital sinyal ve önceki gibi artık paralel kullanır . Yüksek frekanslı taşıyıcı ile kablosuz telgraf, kesintiye çalışmalarından gelişir Guglielmo Marconi ilk yıllarında XX inci yüzyılın . O telefon Alexander Graham Bell'in icat 1876 yılında analog elektrik sinyali huzuruna çıktı. Giriş kapıları ve diğer benzer uygulamalar için telefon çağrı sinyalinden, gösterge panellerinde mükemmelleştirilen çok sayıda mantık sinyali geliştirilir. Aynı zamanda, bir şehirde veya bir demiryolu hattı boyunca dağıtılan kadranları senkronize eden saat sinyalinin ve Boole cebri kurallarını uygulayarak mantık sinyallerini işleyen ilk otomatların icat edildiği tarihtir .
Sinyalin yükseltilmesine izin veren triodun icadı , telefonun uzak mesafeden gelişmesine ve 1920'den itibaren ses yayınının ortaya çıkmasına izin verir .
Bu ikinci yarısında ise XX inci yüzyılın gelişimi elektronik teorik değerlendirmeler temelinde, dijital sinyallere analog sinyallerin dönüşüm sağlar Harry Nyquist ve Claude Shannon kimin teoremi onun öncesinde, sinyalin örnekleme yönetir ölçümü .