סוגי מכשירים אלקטרוניים

סיווג של מכשירים אלקטרוניים, מכשירים אלקטרוניים אנלוגיים, מכשירים דיגיטליים אלקטרוניים

מכשירים אלקטרוניים משמשים להעברה, שינוי ואחסון מידע. עבודתם מבוססת על אינטראקציות של חלקיקים טעונים עם שדות אלקטרומגנטיים, שדרכם מתרחשת טרנספורמציה כזו או אחרת של חשמל, המשרתת מטרות ספציפיות.

מכשירים אלו יכולים, למשל, ליצור או להגביר גלים אלקטרומגנטיים, לשמש כאמצעי חישוב, או להיות אמצעי לאחסון מידע (זיכרון).

תחום היישום של מכשירים אלקטרוניים בעולם המודרני הוא באמת בלתי מוגבל, וכמעט לכל מכשיר חשמלי מודרני יש אותם בעיצוב שלו.

מכשירים אלקטרוניים מחולקים לשתי מחלקות: אנלוגי ודיגיטלי. מכשירים אנלוגיים עובדים עם אותות המשתנים ללא הרף והתקנים דיגיטליים - עם אותות בצורה דיגיטלית, כלומר. בצורה של פולסים בדידים, למעשה עם מידע המיוצג על ידי קוד בינארי.

מכשירים אנלוגיים מאופיינים בשינוי מתמשך באות בהתאם לתהליך הפיזי שהוא מתאר. למעשה, אות כזה הוא פונקציה רציפה עם מספר בלתי מוגבל של ערכים בזמנים שונים.

לדוגמא: טמפרטורת האוויר משתנה והאות האנלוגי משתנה בהתאם בצורה של נפילת מתח, או מטוטלת משנה את מיקומה, מבצעת תנודות הרמוניות, והאות האנלוגי שיילכד יקבל צורה של גל סינוס. כאן, האות החשמלי נושא מידע מלא על התהליך.

מכשירים אנלוגיים הם פשוטים, אמינים ומהירים, מה שמקנה להם יישום רחב מאוד, למרות הדיוק הלא מאוד גבוה של עיבוד האות. עם זאת, החסרונות של מכשירים אנלוגיים כוללים: חסינות נמוכה לרעש, תלות חזקה בגורמים חיצוניים (טמפרטורה, הזדקנות אלמנטים, שדות חיצוניים), כמו גם עיוות במהלך שידור ויעילות אנרגטית נמוכה.

מכשירים אנלוגיים כוללים:

• ספק כוח,

• מיישר,

• מַגבֵּר,

• משווה,

• מהפך פאזה,

• גֵנֵרָטוֹר,

• מִיקסֵר,

• מולטיוויברטור,

• מגבר מגנטי,

• לְסַנֵן,

• מכפיל אנלוגי,

• מחשב אנלוגי,

• התאמת עכבה וכו'.

ראה גם: מסננים נגד חיוג ומייצבי מתח

מכשירים אלקטרוניים דיגיטליים עובדים עם אותות נפרדים. ככלל, אות דיגיטלי כזה מורכב מסדרה של פולסים שבהם יש רק שני ערכים - "שקר" או "נכון" (0 או 1). באופן עקרוני, מכשירים דיגיטליים יכולים להיות מיושמים על אלמנטים שונים: ממסרים אלקטרומגנטיים, של טרנזיסטורים, של אלמנטים אופטואלקטרוניים או של מיקרו-מעגלים.

מעגלים דיגיטליים מודרניים בנויים בעיקר אלמנטים לוגיים, וניתן לחבר ביניהם באמצעות טריגרים ומונים. הם מצאו יישום רחב במערכות אוטומציה ורובוטיקה, מכשירי מדידה, כמו גם במערכות רדיו וטלקומוניקציה.

האות הדיגיטלי עמיד בפני הפרעות, קל לעיבוד והקלטה וכן לשידור ללא עיוות, מה שנותן למכשירים אלקטרוניים על בסיס זה יתרון שאין להכחישו על פני מכשירים אנלוגיים.

מכשירים דיגיטליים כוללים:

• הדק,

• אלמנט לוגי,

• דֶלְפֵּק,

• משווה,

• מחולל דופק שעון,

• מפענח,

• קוֹדַאִי,

• מרובה,

• דמולטיפלקסר,

• פֶּתֶן,

• חצי אדפן,

• הירשם

• יחידה לוגית אריתמטית,

• מיקרו - מעבד,

• מיקרו מחשב,

• מיקרו-בקר,

• זיכרון וכו'.

פרטים נוספים על סוגים שונים של מכשירים דיגיטליים אלקטרוניים: טריגרים, השוואות ורשמים, מוני פולסים, מקודדים, מרבים

עם זאת, למכשירים דיגיטליים יש גם חסרונות: לפעמים למכשיר דיגיטלי יש צריכת חשמל גבוהה יותר מאשר למכשיר אנלוגי עם הפונקציונליות המתאימה, למשל, טלפונים ניידים משתמשים לרוב בממשק אנלוגי בעל הספק נמוך כדי להגביר ולכוון אותות רדיו בתחנת הבסיס.

חלק מהמכשירים הדיגיטליים יקרים יותר ממכשירים אנלוגיים. קורה שהשחתה של חלק אחד בלבד מהנתונים המוקלטים בצורה דיגיטלית מובילה לעיוות של כל גוש המידע.

ראה גם בנושא זה: אלקטרוניקה אנלוגית ודיגיטלית