В обшем случае электрическим сигналом называется сигнал, функционально связанный с какой-либо физической величиной и несущий информацию о ее значении.

Из-за многообразия информационных систем требуются различные по значению и форме электрические сигналы: эта задача в технике решается путем их преобразования.

В зависимости от рода электрического сигнала (постоянный или переменный ток), вида его (напряжение, ток), формы представления (аналоговая, дискретная) функции преобразования различают: масштабные преобразователи (делители напряжения и тока, трансформаторы, усилители); преобразователи переменного сигнала в постоянный (термопреобразователи, выпрямительные устройства); аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи; электромеханические преобразователи.

ЗАПОМНИТЕ

Преобразователи электрических сигналов характеризуются функцией преобразования — зависимостью выходной величины от входной х_вых = f(x_вх), ее стабильностью и линейностью, погрешностями преобразования.

При линейной функции преобразования связь выходного сигнала с входным представляется постоянным коэффициентом преобразования (коэффициент усиления для усилителя, коэффициент деления для делителя, коэффициент трансформации для трансформаторов и т. д.).

Для усиления сигналов постоянного и переменного тока используют различного рода усилители. В зависимости от принципа усиления электрического сигнала они бывают магнитные, электромашинные и электронные.

По виду усиливаемого сигнала они подразделяются на усилители постоянного, переменного тока и избирательные.

► С развитием цифровой вычислительной техники появилась необходимость преобразования непрерывного сигнала в дискретный и наоборот. Эти функции выполняют соответственно аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи. Основу процесса преобразования составляют операции квантования (разделения на «порции») по времени и уровню непрерывного входного сигнала.

Квантование по времени сводится к представлению непрерывного сигнала x(t), поданного на вход преобразователя, его мгновенными значениями x(t₁),x(t₂), ... x(t_n) в определенные моменты времени (рис. 64,а).

Квантование по уровню связано с представлением мгновенных значений входного непрерывного сигнала конечным числом его значений, отстоящих друг от друга на заданный интервал Δx: (рис. 64,б).

ЗАПОМНИТЕ

Квантованные значения непрерывной величины можно преобразовывать в коды, удобные для дальнейшего использования (ввод в ЭВМ, преобразование в цифровую информацию и т. д.).

Операция преобразования кодовой комбинации входного сигнала в фиксированный уровень выходного сигнала осуществляется цифроаналоговыми преобразователями.