\documentclass{article}

\input{settings/common-preamble}
\input{settings/bmstu-preamble}
\input{settings/fancy-listings-preamble}
\author{Оганов Владимир Игоревич}
\title{Разработка сложных электронных устройств}
\date{2023-02-08}

\begin{document}
\sloppy
\fontsize{14}{18}\selectfont
\maketitle
\tableofcontents
\newpage
\section{Введение}
Электроника базируется на физике. Разделы физики 0 электричество в металлах, в полупроводниках и электромагнитные поля. Киргоф, Ом. Упрощают моделирование сложных систем, предоставляют математический аппарат.

Сложное электронное устройство: большая схема -- неправильно решённая задача. Каждая лишняя деталь -- источник шумов, погрешностей, итд. компенсация порождает лавинный эффект. Проектирование СЦУ -- это проектирование ЦУ как можно проще.

Электронное устройство не работает само по себе, а всегда в связке с окружающим миром и физическими параметрами, с которыми нужно уметь работать изначально. От параметров окружающей среды (источника и потребителя) зависит выбор технологии обработки внутри.

digital remastering -- интерполяция звука с 44.1КГц - 96КГц в 192КГц.

сейчас тренд  к максимально быстрой оцифровке. после АЦП мягкая реализация - ДСП микропроцессоры, или жёсткая - ПЛИС или ЦПЛД.

1. сигнал -- это физический процесс, содержащий информацию.
2. электрический сигнал -- ток и напряжение изменённые во времени (связаны законом Ома).
\[
  i(t)
     }
  u(t)
   \]
электричество получается по закону электромагнитной индукции Фарадея.
3. все электрические сигналы рассматриваются в двух областях - зависимость по времени и зависимость по частоте. во времени на сигнал смотрим осциллографом, в частоте спектроанализатор. связаны преобразованием Фурье.
\[ \int_{-\infty}^{\infty} x(t) e^{-j\omega}dt\]

х(т) это входной непрерывный сигнал умножаем на (ортогональный базис) тригонометрическую функцию. то есть ищем спектральную составляющую (корреляционный детектор). ортогональный базис нужен (косомега+жсиномега) для поиска фазы (если будет только синус или косинус - будем знать только амплитуду).

Анализатор спектра (аналоговый непрерывного действия)
(3)

\[ x(t) = \frac{1}{2\pi}\int_{-infty}^\infty\ X(j\omega) e^{j\omega}d\omega \]

когда работаем с цифровыми сигналами -- дискретное преобразование фурье, интеграз заменяется на сумму и берём не бесконченость, а определённое число отсчётов.

электронное устройство (обобщённое) (4)
Датчик преобразует электрический сигнал
АО - на стандартных элементах (усилители фильтры иногда умножители)
ФПО - фильтр для подавления образов

УВХ (устройство выборки и хранения) + АЦП
дискретизация по времени (УВХ) и квантование по уровню (АЦП). Сигнал при переходе в цифру всегда теряем информацию, важно минимизировать.

ЦВБ
ЦАП
Деглитчер
Восстанавливающий фильтр
Драйвер и аналоговое исполнительное устройство

любое инженерное решение - это всегда компромисс.

Дискретизация сигнала во временной и частотной области

Дискретизация - умножение на последовательность единичных импульсов. Дельта функция Дирака.

\[ \delta(t) =  \begin{cases} +\infty t=0 \\ 0 t \neq 0  \end{cases} \]

\[ \int_{-\infty}^{\infty} \delta(t) dt = 1 \]

Бесконечная спектральная функция ведёт к бесконечной энергии, физически невозможно.

перемножение во временной это свёртка в частотной и наоброт.

(5)

дискретный сигнал в частотной области -- бесконечное число повторяющихся копий дискретного представления сигнала. в ЦВУ мы всегда работаем с дискретным сигналом. Важно на каком расстоянии стоят частоты дискретного сигнала (виртуальные образы цифрового сигнана). чтобы они не накладывались друг на друга нужна предварительная фильтрация (ФПО). 


\end{document}