Никамин В.А. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Справочник

Никамин В.А. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Справочник

Предисловие

Современные цифровые технологии, обладая неограниченными возможностями по обработке, передаче и хранению огромных объемов информации, всё активнее внедряются в самые разные сферы человеческой деятельности, даже в те из них, где прежде традиционно господствовали аналоговые. Ничего противоестественного в этом, конечно, нет. Такой процесс закономерен. Совершенствование технологий производства, исследование окружающей нас природной среды, изучение глубинных возможностей человеческого организма и решение других жизненно важных задач требуют огромного количества вычислений, и вычисления эти должны быть как можно более точными. Но здесь-то как раз и возникает определенное противоречие. Ведь все известные физические явления и процессы, которые служат источниками исходных данных для вышеупомянутых вычислений, являются непрерывными аналоговыми величинами. Интенсивность излучения, температура нагретого тела, перемещение исполнительного механизма обрабатывающего станка, сила звука, напряженность магнитного поля, форма поверхности сложного изделия – все это чисто аналоговые величины. Поэтому, прежде чем произвести какое-либо вычисление, надо получить численные значения величин, над которыми производятся вычислительные операции, т.е. осуществить преобразование аналоговой величины в соответствующий ей цифровой эквивалент. И точность такого преобразования должна быть не хуже желаемой точности результата. Кроме того, нередко результат вычисления также должен быть представлен в виде аналоговой величины с высокой степенью точности. Если необходимой точности при таких преобразованиях достичь не удастся, то вся мощь современной вычислительной техники оказывается бесполезной.

Еще одним аргументом в пользу цифрового представления аналоговой информации является возможность сохранения последней в неизменном виде в течение практически неограниченного времени. Многие из аналоговых процессов быстротечны и не повторяются вновь, фиксация их аналоговыми методами – записью на какой-нибудь носитель – фотопленку или магнитную ленту, недостаточно надежна и имеет свойство со временем ухудшаться вплоть до полного разрушения. Цифровые же методы подобными недостатками не страдают, поскольку запись производится всего двумя символами – «единицей» (есть сигнал) и «нулем» (сигнала нет). В таком виде информация неизмеримо более устойчива к воздействию разного рода искажающих факторов. Нет необходимости заботиться о точной форме импульса – достаточно, чтобы он был вообще. К тому же разработанные на сегодняшний день алгоритмы защиты цифровой информации от ошибок позволяют практически свести к нулю результат любого искажающего воздействия, такого, которое для аналоговой информации было бы равносильно ее безвозвратной утрате.

...