Analóg perifériális áramkörök számítógépekhez

Előszó

A digitális technika rendkívül gyors fejlődése következtében széles körben elterjedtek az olyan rendszerek, amelyek digitális technikát (számítógép, mikroprocesszor) alkalmaznak az analóg, "valóságos" világból származó villamos Jelek (adatok) továbbítására, és/vagy feldolgozására.
Az analóg áramkörtechnika előnyei (kedvező környezetben) elsősorban a funkcionális egyszerűségük, a párhuzamos működés lehetősége (lineáris rendszerekben), az igen nagy sebesség, az alacsony ár, továbbá a valóságos fizikai folyamatoknak villamos változókkal és paraméterekkel történő szimulációjának a lehetősége. Kézbentartásuk legnagyobb nehézsége a rendkívül széles dinamika tartomány, ami az elvileg végtelen finom (folyamatos) struktúra következménye, és az ebből fakadó igen nagy szabadságfok a legkülönbözőbb kölcsönhatásokra. A tervezőnek mind elméletben, mind a gyakorlati megvalósításban szem előtt kell tartania a tényt, hogy az analóg áramkörök a valóságos világban működnek, ahol a felbontás, vagy pontosság közvetlen függvénye a fizikai környezetnek, a Jelszinteknek, az elemek szórásának, a villamos zavaró tereknek és az időnek. A sávszélesség további dimenziója ennek a rendkívül sokoldalú rendszernek.
A digitális áramkörök bináris mennyiségekkel működnek igen nagy (de nem végtelen) zajvédettséggel rendelkeznek, gyorsak, hőmérséklet független működésűek, és olcsók (egyenként). Továbbá az alkalmazási filozófiájuk egyszerű és kis számú törvényszerűségen alapul. A digitális technikában a legfőbb kihívás a tervező számára a bonyolultság csökkentése és a gazdaságosság. Ez nagy tudást, gyakorlatot és Jó érzéket kíván a rendszertervezésben, az optimális megoldások megkeresését a fejlesztés során, az idősítési hibák elkerülését, ellenőrizhető szoftverek készítését és a realizálás során fellépő problémák kiküszöbölését.
Az analóg, valóságos világból származó Jelekkel működő, illetve oda Jeleket küldő digitális rendszerek néhány Jellegzetes csoportját az alábbiakban soroljuk fel:
Adatgyűjtő (megszerző) és adatélosztó rendszerek. Általában nagy számú analóg fizikai folyamat adatait érzékelők (analóg) villamos Jellé alakítják. Ezen Jeleket összegyűjtés előtt, vagy után digitális kóddá konvertálják. Digitális formában az egyszerű továbbítástól a bonyolult Jelfeldolgozási eljárásokig tisztán számítástechnikai . módszerekkel történik a Jelek kezelése. A rendszer céljától (rendeltetéstől) függően a Jelkezelés után ismét beavatkozás következik az analóg külső világba. Ez lehetséges analóg kimeneti információ révén (ezesetben a digitális kódokat ismét át kell alakítani analóg Jellé), vagy a digitális formájú kimeneti jelek segítségével. Vissza