Analoogelektroonika

Allikas: Vikipeedia

Analoogelektroonika on elektroonika haru, mis tegeleb pidevalt muutuvate elektrisignaalidega (analoogsignaalidega) ja erineb sellega digitaalelektroonikast, kus töödeldakse digitaal- ehk arvsignaale. Ümbritsevas maailmas puutuvad inimesed kokku just pidevalt muutuvate suurustega (näiteks (heli, valgus, temperatuur, rõhk), seega analoogsignaalidega. Sõna "analoogne" tuleb kreekakeelsest sõnast ἀνάλογος (analogos) ja tähendab "samalaadne", "vastav".

Analoogsignaal[muuda | redigeeri lähteteksti]

Analoogsignaal
Next.svg Pikemalt artiklis Analoogsignaal

Analoogsignaali kandja kasutab mingit omadust signaali informatsiooni esitamiseks. Näiteks aneroidbaromeeter kasutab näidiku nõela pöördenurka informatsiooni esitamiseks õhurõhu muutuste kohta.[1]

Heli salvestamisel analoogelektroonikaseadmega tekitavad helirõhu muutused mikrofoni väljundis pinge, mis muutub analoogselt helirõhu muutustega, kusjuures signaali lainekuju jääb samaks.

Analoogsignaal võib omada mistahes väärtusi kogu selle muutumisvahemiku ulatuses. Näiteks kui signaali kasutatakse temperatuuri esitamiseks ja iga volt tähendab ühte kraadi Celsiuse skaalal, siis tähendab 10 volti 10 kraadi ja 10,1 volti 10,1 kraadi.

Rakendused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Analoogelektroonikal on suur hulk rakendusi. Sisuliselt kõik elektroonilised süsteemid töötlevad mingis osas, peamiselt sisendis ja väljundis analoogsignaale. Mõnel juhul saadakse mõõtesignaal kohe digitaalsignaalina.[2]

Helisüsteemid ja multimeedia[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Helisüsteem
Next.svg Pikemalt artiklis Multimeedium

Tõenäoliselt tuntuim näide analoogelektroonika rakenduse kohta on helivõimendussüsteem, mis koosneb näiteks mikrofonist, võimendist ja kõlarist. Mikrofon muundab heli elektrisignaaliks, võimendi tugevdab signaali piisavalt, et seda saaks läbi kõlarite ette mängida.[3]

Multimeediasüsteemid kombineerivad tihti analoog- ja digitaalelektroonikat. Heli, mis on olemuselt analoogsignaal, salvestatakse ja konverteeritakse läbi analoog-digitaalmuunduri digitaalsignaaliks. Digitaalkujul saab selle salvestada CD-plaatidele ja muudele digitaalsetele andmekandjatele. Ettemängimisel digitaalsignaal dekodeeritakse, muudetakse analoogsignaaliks ja esitatakse läbi kõlarite. Varem laialt levinud vinüülplaatide ja helikassettide puhul salvestati analoogsignaalid otse andmekandjatele.[4]

Osa audiofiile leiab, et vinüülplaadid annavad oluliselt parema helikvaliteedi kui digitaalsed andmekandjad, sest viimaste puhul läheb osa infost digiteerimise käigus kaduma. Digitaalsete andmekandjate algusaegadel oli see vaieldamatult nii, kuid tehnika edasi arenedes on vahe oluliselt vähenenud, kui mitte märkamatuks muutunud.[5]

Meditsiin[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Biomeditsiinitehnika

Analoogsignaale läheb vaja ka mitmes meditsiini diagnostika valdkonnas, näiteks ultrasonograafias ja elektrokardiogrammi puhul. Ultrasonograafia seade tekitab elektri abil helisignaali, mis läbib otse saatja vastas olevad pehmed koed ja peegeldub kaugematelt ja kõvematelt kudedelt tagasi. Tagasi peegeldunud signaal registreeritakse, muundatakse uuesti elektriliseks ja kuvatakse pildina ekraanil.[6]

Elektrokardiogrammi seade mõõdab inimese südamelöökidest tulenevaid vooluimpulsse. Need läbivad võimendi ja kuvatakse analoogsignaalina ekraanil.[6]

Telekommunikatsioon[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Telekommunikatsioon

Televisiooni- ja raadioülekannete salvestamiseks kasutatavad mikrofonid ja filmikaamerad võtavad info (heli ja video) alguses vastu analoogsignaalidena. Varem moduleeriti ringhäälingusaateid edastavaid raadiolaineid nende võimendatud analoogsignaalidega, kuid tänapäeval on üle mindud digitaalsignaaliga moduleerimisele.[7] Euroopa Liit on otsustanud, et alates 2012. aastast edastatakse liikmesriikides telesaateid digitaalselt. Eesti otsustas 2008. aastal, et 2010. aasta 1. juulil minnakse üle digitelevisioonile[8] ja seda ka tehti[9].

Telefoniliinid on sarnasugused muutused juba aastaid tagasi läbi teinud. Sellest hoolimata tuleb arvestada, et olemuselt on salvestatavad signaalid endiselt analoogsignaalid ja ka digitaalsel kujul salvestades tuleb enne läbida analoog-digitaalmuundur.[7]

Signaalitöötlus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Signaalitöötlus

Tänapäeval käib signaalitöötlus enamasti digitaalselt, sest digitaalelektroonika areng ja digitaalsignaali protsessorite ilmumine on selle lihtsaks ja taskukohaseks muutnud. Enne analoog-digitaalmuundurit tuleb signaal siiski läbi analoogfiltri lasta ja väga kõrgete sageduste korral on signaalitöötluseks endiselt kasutusel analoogelektroonika.[10] Et analoog- ja digitaalelektroonika kodeerivad infot erinevalt, siis töödeldakse ka signaale erinevalt. Kõiki analoogelektroonikaga tehtavaid operatsioone, nagu võimendamine ja filtreerimine, saab teha ka digitaalelektroonika vahenditega.

1. Analoogsignaal
2. Analoogsignaalist saadud diskreetsignaal
3. Diskreetsignaalist saadud analoogsignaal

Analoog- ja digitaalelektroonika võrdlus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kõigi analoogsüsteemide probleemiks on müra. Müraks nimetatakse signaalis sisalduvaid ja sellel lisanduvaid häireid ning muudatusi. Kui signaali kopeeritakse (vahel korduvalt) või saadetakse üle pika vahemaa, siis need juhuslikud muudatused omandavad suurema tähtsuse ja signaali kvaliteet väheneb. Informatsiooni kodeerimise iseärasuste tõttu on analoogsüsteemid müra suhtes tundlikud: väike muudatus signaalis võib tähendada olulist muudatust informatsioonis, mida signaal kannab, ja võib põhjustada infokadu.

Digitaalsignaalid omavad põhimõtteliselt ainult kahte võimalikku väärtust ja seetõttu peab häiriv signaal olema põhisignaalist palju võimsam, et tekiks viga. Digitaalsignaal jäljendab analoogsignaali seda täpsemalt, mida suurem on analoog-digitaalmuunduri diskreetimis- ehk näiduvõtusagedussagedus (vaata diskreetsignaal) ja mida suurema kahendarvuga iga näiduvõtuväärtust väljendatakse. Digitaalsed operatsioonid ise kulgevad tavaliselt signaalikaota.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. http://books.google.ee/books?id=rzM7AAAAMAAJ&printsec=frontcover&dq=aneroid+barometer&redir_esc=y#v=onepage&q=&f=false.
  2. Crecraft, Gergely 2002, lk. 7–8
  3. Crecraft, Gergely 2002, lk. 2–3
  4. Crecraft, Gergely 2002, lk. 5–6
  5. Does digital sound better than analog? (Inglise keeles, kasutatud 03.11.2011)
  6. 6,0 6,1 Crecraft, Gergely 2002, lk. 6–7
  7. 7,0 7,1 Crecraft, Gergely 2002, lk. 8–9
  8. TELE: Eesti läheb aasta pärast üle digilevile. Tehnikamaailm, 02.07.2009. Ühinenud Ajakirjad AS. Kasutatud 31.10.2011. (Eesti keel)
  9. Oliver Kahu. Eesti läks üle digilevile. http://uudised.err.ee, 01.07.2010. Eesti Rahvusringhääling. Kasutatud 31.10.2011. (Eesti keel)
  10. Crecraft, Gergely 2002, lk. 12

Kirjandus[muuda | redigeeri lähteteksti]

id=av_37zMG5H4C&pg=PA9&dq=analogue+electronics+transducer#v=onepage&q=&f=false Beginning digital electronics through projects], 2001 Newnes. ISBN 0750672696.

  • Hwei Piao Hsu. Schaum's outline of theory and problems of analogue and digital communications. McGraw-Hill Professional, 2003. ISBN 0071402286.
  • Joseph J. Carr. Secrets of RF circuit design McGraw-Hill Professional, 2000. ISBN 0071370677.
  • David B. Roe, Jay G. Wilpon . Voice communication between humans and machines, U.S. National Academy of Science Press, 1994. ISBN 0309049887.
  • Wai-Kai Chen. The electrical engineering handbook, Academic Press, 2005. ISBN 0121709600.
  • Paul Scherz. Practical electronics for inventors, McGraw-Hill Professional, 2006. ISBN 0071452816.

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]