Seinale analogiko

Seinale analogikoa fenomeno elektromagnetiko batek eragindako seinale mota bat da. Seinale hau funtzio-matematiko jarraitu baten bidez adieraz daiteke eta anplitude eta periodo aldakorrak ditu denboran zehar (informazio datuak adieraziz). Seinale mota hauen eramaile diren magnitude fisiko ohikoenak elektrikoak dira intentsitatea, tentsioa eta potentzia, esaterako. Baina hidraulikoak edo termikoak ere izan daitezke, presioa eta tenperatura, kasu.

Naturantik jasotzen ditugun seinaleak analogikoak dira eta etengabeko aldaketak jasaten dituzte; seinale hauen artean argia, soinua eta energia ditugu, esaterako. Ostadarreko argiaren deskonposaketa ere modu leun eta jarraituan gertatzen dela ikus dezakegu. Uhin sinusoidala frekuentzia bakarreko seinale analogiko bat da. Ahotsaren eta bideoaren tentsioak seinale analogikoak dira, informazioari dagokienak, eta aldatu egiten dira transmititzen den soinu edo argiarekin.

Seinale elektriko analogikoa

Korronte alterno gisa tentsioaren balio-aldaketak etengabe jasaten dituena da seinale elektriko analogikoa. Balio hauek zeinu elektriko positiboz (+) handituko dira ziklo erdian eta zeinu elektriko negatiboz (-) txikitu ondorengo ziklo erdian.

Seinale digitala seinale analogiko konposatu bezala

Fourier-en analisian oinarrituz, seinale digital bat seinale analogiko konposatua da. Banda-zabalera infinitua da sumatu daitekeen moduan. Kontzeptu honetara heldu daiteke seinale digital bat aztertuz. Seinale digital bat, denboraren eremuan, elkarri konektatutako segmentu horizontal eta bertikalez eratuta dago. Denboraren eremuan, lerro bertikal batek maiztasun infinitua adierazten du; zati horizontalean, berriz, zero maiztasuna adierazten du. Zero maiztasunetik infinitura joateak eta alderantziz tarteko frekuentzia guztiak eremuaren barne daudela inplikatzen du. Fourier-en analisia seinale bat deskonposatzeko erabil daiteke. Seinale digitala periodikoa bada, komunikazioetan ez-ohikoa dena, deskonposaturiko seinaleak frekuentziaren eremuan adierazpena du: banda-zabalera infinitukoa eta frekuentzia diskretukoak. Seinale digitala ez bada periodikoa, deskonposatutako seinaleak banda-zabalera infinitua du baina frekuentziak jarraituak izango dira.

Desabantailak alderdi elektronikotik

Zarataren adibidea, seinale analogiko batean.

Edozein zirkuitu edo komunikazio elektronikoko seinalek nahi ez diren aldaketak jasateko aukera du era desberdinetan zarataren bidez, beti gertatzen dena gehiago edo gutxiago. Hau konpontzeko, seinalea egokitzen da prozesatu baino lehen. Seinale digitalekin alderatuta zarata da seinale analogikoen desabantailarik handiena: informaziotik edozein aldaketa berreskuratzeko zaila da eta galera honek eragin handia du dispositibo analogikoaren funtzionamendu eta errendimendu egokian. Kontrol-sistema batek (ordenagailua…) ez du seinale analogikoekin lan egiteko gaitasunik; horregatik bihurtu behar dira digitalak hauekin lan egin ahal izateko.

Sistema analogiko baten adibidea

Entzuleria handi batek entzuna izateko erabiltzen da bozgorailua. Hau sistema elektroniko analogiko mota bat da. Soinu-uhinak analogikoak dira sorreran, mikrofono baten bidez hartzen dira eta tentsio-aldaketa analogiko txiki bihurtzen dira, audio-seinale deritzenak. Tentsio hau era jarraituan aldatuko da soinuaren frekuentzia eta bolumenaren aldaketarekin, eta anplifikadore lineal batean aplikatuko da. Anplifikadorearen irteera, sarrerako tentsio anplifikatua dena, bozgorailuan sartzen da. Honek, berriz ere, audio-seinale anplifikatua soinu-uhin bihurtzen du bolumen askoz handiagoarekin, mikrofonoak hartuko lukeen seinale originalarenarekin alderatuta.

Digital bihurtu diren sistema analogikoen adibideak

Bideo-grabaketak: Erabilera anitzeko disko digital itzulkorrak (DVD digital versatil disc) bideoa biltegiratzen du, MPEG-2 deritzona, altuki konprimitutako formatu digitalean. Estandar honek bideoko karratu indibidualen frakzio txiki bat konprimitzen dute JPEGaren antzera, eta gainerako karratuetako bakoitza kodifikatzen du, koadro honen eta aurrekoen desberdintasun moduan. Geruza bakarreko DVD baten kapazitatea 35 mila milioi bitekoa da gutxi gorabehera, kalitate altuko 2 bideo ordu grabatzeko nahikoa. Geruza bikoitzekoak, berriz, aurrekoaren laukoitza. Audio-grabaketak: Noizbait, zinta magnetiko edo azetatoak uhin analogikoen inprimaketa bidez fabrikatu ziren (LP); audio-grabaketek, gaur egun, disko konpaktu digitalak erabiltzen dituzte era arruntean (CD, compact disc). CD batek musika 16 biteko zenbaki sorta moduan biltegiratzen du, uhin analogiko originalen laginei dagozkienak. CD batek bere kapazitate gorenean (73 minutu) sei mila milioi informazio bit ditu.

Metodo analogiko eta digitalak erabiltzen dituzten sistemak

Badira metodo digitalak eta analogikoak erabiltzen dituzten metodoak. Horietako bat disko konpaktuen irakurgailua da (CD). Musika formatu digitalean CDan biltegiratzen da. Laser diododun sistema optiko batek datu digitalak diskotik irakurtzen ditu hau biraka ari den bitartean, eta bihurgailu digital-analogiko batera transferitzen ditu (DAC). DACak datu digitalak seinale analogiko bihurtzen ditu, musika originalaren erreprodukzio elektrikoa dena. Seinale hau anplifikatu eta bozgorailura bidaltzen da. Musika CDan grabatutakoan, azaldutako prozesuaren aurkakoa gertatzen da, eta bihurgailu analogiko digital bat erabiltzen du (ADC, analog to digital converter).

Seinale periodikoak

Seinale periodiko jarraitu batek $x(t)$ 'T' balio positibo bat izango du zeinentzako $x(t)=X(t+T)$izango den t-ren balio guztientzat. Hau da, seinale periodiko batek 'T' denbora batean konstante mantentzearen ezaugarria du. Kasu honetan $x(t)$ 'T' periododun periodikoa dela esaten dugu. Seinale periodiko jarraituak testuinguru desberdin askotan eratzen dira. Adibidez, energia kontserbatzen duten sistemen erantzun naturala, energia erresistiboaren disipaziorik gabeko LC zirkuitu idealak eta marruskadura-galerarik gabeko sistema mekaniko idealak adibidez, oinarrizko seinale periodikoak dira. $x(t)$-ren oinarrizko T₀ periodoa 'T'-ren baliorik txikiena da. Periodikoa ez den seinaleari aperiodiko deritzo.

Ikus, gainera

• Ahotsa digitalizatzeko teknikak
• Elektronika analogiko
• Modulazio
• Seinale digital

Kanpo estekak

• Datuak: Q174948