Electrònica analògica

Vegeu també: Electrònica digital

L'electrònica analògica és la branca de l'electrònica que estudia els sistemes amb senyals que varien de forma contínua en el temps, podent prendre qualsevol valor dins d'un rang determinat. Aquest valor, a més, representa algun tipus d'informació. En contraposició hi ha l'electrònica digital on les variables només poden prendre valors discrets, normalment només dos nivells. El terme "analògic" deriva de la paraula grega ανάλογος (analogos), que significa "proporcional".^[1]

Transistor bipolar, component electrònic molt utilitzat en sistemes analògics.

Senyals analògics

Els senyals analògics poden representar la informació de diverses maneres: amb canvis en el voltatge, corrent elèctric, freqüència, fase, etc. A la vegada, aquests senyals poden provenir de la conversió d'altres fenòmens físics com l'amplitud del so, la intensitat de la llum, la temperatura, la pressió, etc. Aquesta conversió és realitzada per un transductor, que s'encarrega de transformar un d'aquests tipus d'energia en energia elèctrica.^[2] Un micròfon és un exemple de transductor: les variacions de pressió de l'aire que xoquen amb el micròfon creen una variació del corrent o voltatge que passa a través del micròfon.

Una altra manera de transmetre informació en un senyal analògic és mitjançant la modulació. La modulació consisteix en el fet que un senyal portador veu com alguna de les seves característiques es veu alterada en funció de la informació que ha de transportar: en una modulació en amplitud (AM), l'amplitud del senyal es veu alterada, mentre que en una modulació en freqüència (FM) és la freqüència el que canvia en funció de la informació. També existeix la modulació de fase (PM), on és la fase el que canvia.^[3]

Soroll inherent

Els sistemes analògics invariablement inclouen soroll, és a dir, pertorbacions aleatòries, causades en part per vibracions tèrmiques de les partícules atòmiques. Atès que totes les variacions d'un senyal analògic són importants, qualsevol pertorbació és equivalent a un canvi en el senyal original i, com que és un canvi d'informació no desitjat, és considerat com a soroll. A mesura que el senyal és amplificat, atenuat i transmès certa distància, les variacions aleatòries del senyal poden ser significatives i portar a una degradació del senyal. La fórmula de Friis és un dels mètodes utilitzats en telecomunicacions per analitzar aquesta degradació en sistemes de transmissió. Altres formes de degradació del senyal són les interferències, que en sistemes electrònics i de telecomunicacions es generen mitjançant l'acoblament de senyals d'altres línies de transmissió, fenomen anomenat diafonia (crosstalk en anglès). Aquest es pot reduir o evitar mitjançant l'apantallament dels senyals.^[4]

L'efecte del soroll en un senyal analògic és funció del nivell de soroll, ja que quan més gran és, el senyal desitjat estarà més pertorbat i serà més difícil extreure'n la informació que contingui. Una manera de limitar aquesta pertorbació és mitjançant l'amplificació del senyal desitjat abans que el soroll s'hi afegeixi per tal d'incrementar la seva ratio, el que es coneix com a relació Senyal-Soroll (SNR). Tot i això, el soroll és acumulatiu, de manera que amplificar el senyal no només també amplifica el soroll ja existent, si no que n'afegeix de nou en funció de la figura de soroll de l'amplificador.^[5][6]

Per altra banda, donat que en senyals digitals la informació està quantificada en nivells discrets, sempre que el soroll no els superi, la informació no canviarà. A més, el senyal digital es regenera cada cop que és processat per un circuit, de manera que el soroll es redueix o s'elimina del tot.^[7] Tot i això, en senyals digitals es pot millorar la resistència al soroll mitjançant codificacions i algoritmes amb detecció i correcció d'errors. Malauradament, nivells de soroll molt elevats també poden fer el senyal digital inintel·ligible.^[8][9]

Classificació de circuits analògics

Els circuits analògics es poden classificar com a passius o actius. Els circuits passius es formen per resistències, condensadors i bobines. Aquests elements poden estar implementats mitjançant components en el circuit o com a elements distribuïts (en xarxes de transmissió o elements paràsits). Els circuits actius són aquells que contenen components que tenen la capacitat de controlar elèctricament els senyals del circuit: transistors, amplificadors i diodes.^[10]

Vegeu també

• Senyal analògic
• Computador analògic
• Amplificador operacional

Enllaços externs

• Pràctiques de electónica analògica. Arxivat 2010-03-24 a Wayback Machine. (castellà)
• Albert P.Malvino amb simulacions EWB del llibre, tests, etc. (anglès)
• Electrònica, el camí fàcil (anglès)

Referències

1. Concise Oxford dictionary. 10. Oxford University Press Inc., 1999. ISBN 0-19-860287-1.
2. Singmin, Andrew. Beginning Digital Electronics Through Projects. Newnes, 2001, p. 9. ISBN 0-7506-7269-2. «Signals come from transducers...»
3. Miller, Mark R. Electronics the Easy Way. Barron's Educational Series, 2002, p. 232–239. ISBN 0-7641-1981-8. «Until the radio came along...»
4. Carr, Joseph J. Secrets of RF circuit design. McGraw-Hill Professional, 2000, p. 423. ISBN 0-07-137067-6. «It is common in microwave systems...»
5. Jon B. Hagen, Radio-Frequency Electronics: Circuits and Applications, p. 203, Cambridge University Press, 1996 ISBN 0521553563
6. Jonathan Davidson, James Peters, Brian Gracely, Voice Over IP Fundamentals, Cisco Press, 2000 ISBN 1578701686
7. Chen, Wai-Kai. The electrical engineering handbook. Academic Press, 2005, p. 101. ISBN 0-12-170960-4. «Noise from an analog (or small-signal) perspective...»
8. Richard Langton Gregory, Even Odder Perceptions, p. 161, Psychology Press, 1994 ISBN 0415061067
9. Robin Blair, Digital Techniques in Broadcasting Transmission, p. 34, Focal Press, 2002, ISBN 0240805089
10. «Active Verus Passive Devices».