بستن فهرست

سیگنال دیجیتال تو دنیای الکترونیک و کامپیوتر حرف اول و آخر رو میزنه . الان دیگه همه چی دیجیتالی شده ، اما مفهوم دیجیتال چیه ؟ منظور از سیگنال Digital چیه ؟

سیگنال دیجیتال چیست ؟

قبلا در مورد سیگنال آنالوگ صحبت کردم و دیدین که سیگنال آنالوگ یه سیگنال پیوسته در زمانه که می تونه هر مقدار عددی داشته باشه . حالا سیگنال دیجیتال یه سیگنال گسسته در زمان هستش یعنی مقادیر ولتاژ یا جریان در سیگنال دیجیتال به صورت عدد های فاصله دار تعیین میشه ( فاصله زمانی منظورمه ) . مثلا میگیم در یه لحظه سیگنال 3 ولته و در یه لحظه دیگه 5 ولته و در یه لحظه دیگه مثلا 2 ولته . بین این اعداد ، عدد دیگه ای نیست ، در صورتی که در سیگنال آنالوگ ، مفهوم فاصله زمانی نداریم و سیگنال همیشه یه مقداری داره ( شاید اون مقدار 2.345 ولت باشه ) . در شکل زیر مفهوم گسسته در زمان رو متوجه میشید .

سیگنال دیجیتال یا گسسته در زمان

سیگنال دیجیتال یا گسسته در زمان

برای اینکه درک بهتری از سیگنال دیجیتال داشته باشید ، یه مثال می زنم . فرض کنید ما یه جعبه خالی داریم . هر از گاهی چندتا سیب میندازیم داخلش . مثلا الان 2 تا میندازیم ، بعد 3 ساعت 4 تا میندازیم ، بعد 1 ساعت 3 تا میندازیم و بعد 5 ساعت هم 9 تا میندازیم . پس ما به طور گسسته در زمان ( نه پیوسته در زمان ) تعدادی سیب داخل جعبه انداختیم . اطلاعات عددی در مورد سیب ها اینجوری میشه : 9 3 4 2

توی الکترونیک ، سیگنال دیجیتال می تونه 3 ولت باشه ، 3 ثانیه 3 ولت بمونه و بعدش 5 ولت بشه و باز 2 ثانیه بمونه و بعدش 0 ولت بشه و همینجوری تا آخر .

نمونه ای از سیگنال دیجیتال

نمونه ای از سیگنال دیجیتال

سیگنال دیجیتال می تونه از نمونه گیری سیگنال آنالوگ بوجود میاد . بحث نمونه گیری رو در یه پست دیگه میگم .

سیگنال منطقی یا باینری

سیگنال منطقی یا Logic Signal ، زیر مجموعه ای از سیگنال دیجیتال هستش . در سیگنال منطقی یا باینری ، سیگنال یا 0 هست یا 1 . این صفر و یک در دنیای کامپیوتر که میگن ، در واقع همین سیگنال باینری یا منطقیه . سیگنال منطقی رو با ولتاژ نشون میدن مثلا 0 ولت رو میگن 0 منطقی و 5 ولت رو میگن یک منطقی . پس یه سیگنال باینری یا 0 ولته یا 5 ولته . کلاک پالس که قبلا هم در موردش صحبت کردم نوعی از سیگنال Digital یا همین سیگنال منطقیه که باعث میشه مدارات الکترونیکی با همدیگه هماهنگ بشن .

سیگنال منطقی یا باینری

سیگنال منطقی یا باینری

مثلا وقتی می خوان به کامپیوتر صفر و یک ارسال کنن ، یه سیگنال مثل شکل زیر ارسال میکنن . فرض کنید می خوایم مقدار 01100101 رو به یه حافظه کامپیوتری بفرستیم . باید سیگنالی شبیه به عکس زیر بفرستیم .

سیگنال دیجیتال برای ارسال کد باینری

سیگنال دیجیتال برای ارسال کد باینری

پس تا اینجا فهمیدین که صفر و یک در علم کامپیوتر چجوری درست میشه .

سیگنال دیجیتال واقعی و ایده آل

توی علم الکترونیک هیچ چیزی به صورت ایده آل وجود نداره . یعنی شما نمی تونید یه قطعه رو پیدا کنید که مثل تئوری دقیق کار کنه چون عوامل زیادی مثل نویز ، دما ، رطوبت و … روی عملکرد سیگنال ها یا قطعات تاثیر میذارن .

این چیزی که به عنوان سیگنال دیجیتال نشون میدن که یه سیگنال مربعی صاف و صوفه ، تو دنیای واقعی دقیقا اینجوری نیست و یه مقدار کج و معوج میشه . در واقع تغییر حالت سیگنال دیجیتال از 0 به 1 یه مقدار خیلی کوتاهی زمان می بره و نهایتا شکل موج به این حالت میشه :

سیگنال دیجیتال واقعی با تاخیر زمانی

سیگنال دیجیتال واقعی با تاخیر زمانی

سطح ولتاژ یا سطح منطقی در سیگنال دیجیتال

مدارات دیجیتال با سیگنال Digital کار می کنن . مدارات دیجیتال فقط صفر و یک رو می فهمن ، به همین دلیل سیگنالی که بهشون ارسال میشه باید فقط صفر و یک باشه . اگه چیزی غیر از صفر و یک باشه ، مدار ارور میده . واسه همین ، یه قراردادی توی مدارات مختلف دیجیتال تنظیم کردن . مثلا میگن از فلان مقدار تا فلان مقدار یک منطقی و از فلان تا فلان مقدار هم صفر منطقی . در مورد سیگنال دیجیتال ، معمولا 0 تا 2 ولت رو صفر منطقی و 3 تا 5 ولت رو یک منطقی میگن . بین 2 تا 3 ولت هم خطا رخ میده . البته بعضی از مدارات Digital ، می تونن این خطا ها رو اصلاح کنن و به صفر و یک منطقی تبدیل شون کنن که بحث الان ما نیست .

دو تا از معروف ترین تکنولوژی های مورد استفاده در الکترونیک دیجیتال ، تکنولوژی TTL و CMOS هستن . کاری به عملکردشون ندارم فقط می خوام بگم که هر کدوم از این تکنولوژی ها با سیگنال دیجیتال استاندارد خودشون کار می کنن . مثلا در TTL اینجوریه که از 0 تا 0.8 ولت رو صفر منطقی حساب می کنن و از 2 ولت تا منبع تغذیه رو یک منطقی در نظر میگیرن ( منبع تغذیه در TTL معمولا 5 ولت هست ) و در CMOS از 0 تا 1.5 ولت صفر منطقی و از 3.5 تا 5 ولت هم یک منطقی .

سیگنال دیجیتال و نویز

تاثیر نویز روی سیگنال ها خودش یه کتاب 1000 صفحه ایه و واقعا مبحث پیچیده ای هم هست . اینجا فقط خیلی کوتاه می خوام بگم که نویز چجوری می تونه روی سیگنال Digital تاثیر بذاره و رفتار شکل موج دیجیتال در برابر نویز چیه .

توی دنیای دیجیتال ، همونطور که گفتم ، میگن آقا بالاتر از فلان عدد ، یک منطقی و پایین تر از فلان عدد صفر منطقیه . فرض میکنیم یه سیگنال دیجیتال داریم که 0 تا 5 ولته . حتی اگه نویز هم روی این سیگنال دیجیتال تاثیر بذاره ، چون بالاتر یا پایین تر از یه حد استانداردیه ، بازم سیگنال دیجیتال به حساب میاد و می تونه کار خوشو بکنه . به همین دلیل در بسیاری از مواقع نویز ضعیف نمی تونه روی سیگنال دیجیتال تاثیر بذاره .

تاثیر نویز روی سیگنال دیجیتال

تاثیر نویز روی سیگنال دیجیتال

در بعضی مواقع نویز قوی می تونه سیگنال رو انقدر تضعیف کنه که ارور یا خطا رخ بده . یعنی سیگنال Digital رو به پایین اون حد استاندارد می رسونه !

خب دوستان امیدوارم که مفهوم سیگنال دیجیتال رو متوجه شده باشید .

دانلود ویدیو های آموزش زبان انگلیسی (کلیک کنید)

  • آموزش اصول تلفظ در زبان انگلیسی
  • آموزش انواع واژه ها + کاربرد و طرز استفاده از اونا
  • آموزش ساخت جملات پایه ای و مهم در زبان انگلیسی
  • آموزش استفاده از صفت ها در انگلیسی
  • آموزش زمان های مختلف
  • آموزش اصطلاحات روزمره انگلیسی

کانال تلگرام آموزش زبان انگلیسی elmefardazaban

دسته بندی
موضوعات مرتبط

این مطلب رو برای دوستان تون هم بفرستین

با کلیک روی دکمه +1 به این مطلب امتیاز بدین .
راهنمای خرید اینترنتی - ابراهیم درویش
محمد امین زاده

محمدرضا امين زاده هستم ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . علاقه زیادی به سخت افزار دارم ، اگه فرصتی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

حمایت از علم فردا

نوشتن مطالب آموزشی به زبان ساده و قابل فهم برای همه ، کار بسیار سختیه . از طرفی ، نگهداری یک وب سایت آموزشی خرج داره ! اگر براتون امکان داره لطفا با پرداخت مبلغ کمی در هزینه های سایت سهیم باشید تا ما هم بتونیم با خیال راحت براتون بنویسیم و به سوال ها تون پاسخ بدیم . حمایت مالی از علم فردا

آداب نظر دادن در علم فردا

■ دوستان علم فردا به هیچکسی توهین نمیکنن !
■ اگر سوالی دارید در یک مطلب کاملا مرتبط بپرسید ! برای پیدا کردن مطلب مرتبط حتما از فرم جستجو استفاده کنید .
■ اگر مطلب مرتبطی پیدا نکردین ، می تونید سوال تون رو ایمیل کنید . اگر زمان داشته باشیم حتما پاسخ میدیم .
■ اول سوال ها و دیدگاه های کاربرای دیگه رو بخونید ، اگر پاسخ سوال تون رو پیدا نکردین بپرسید . سوال های تکراری پاسخ داده نمیشن !

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوال امنیتی *

8 دیدگاه

  • اروند طباطبایی 12 اردیبهشت 1396

    با سلام
    جناب آقاى امین زاده ، ضمن تشکر از این توضیح دقیق و ساده ، باید اعتراف کنم که خیلى وقت بود دنبال این بودم که تفاوت این دو تا رو دقیق درک کنم . تا اینکه الان این پست را خوندم .
    ممنونم

  • فوق العاده بود برادر ! فوق العاده !!! دستت طلا !
    ازین مطالب برا ما ها که رشته دانشگاهیمون کامپیوتر و مشتقات نبوده ولی تشنه علم هستیم بیشتر بگذار. فدایی داری به هر صورت…

  • مهدی باقری 20 آذر 1395

    در نمودار نمونه ای از سیگنال دیجیتال نمودار منفی شده در صورتی که در پست قبلی گفتین سیگنال دیجیتال یا مثبته یا اینکه صفر هست و منفی نمیشه

    • من در مورد سیگنال مرعی گفتم . ضمن اینکه همونجا هم گفتم که سیگنال منطقی یا باینری که نوعی از سیگنال دیجیتال هست مقدار منفی نداره .

  • سلام
    مرسی از خوش قولی بابت پست
    توضیحات تون هم عالی بود بخصوص گریزی که به فرق ttl و cmos زدی خیلی خوب بود😉

خبرنامه علم فردا
علم فردا در شبکه های اجتماعی علم فردا در جی پلاس کانال تلگرام علم فردا علم فردا در اینستاگرام
هر گونه کپی برداری از مطالب علم فردا ممنوعه ! در ضمن ، وب سایت علم فردا بر روی سرور های قدرتمند پارس پک میزبانی میشه .