ELEKTRONİK SİSTEMLER NEDİR ?
Elektronik sistemler nedir ? Blok diyagram gösterimleri , sistem çeşitleri , sürekli ve ayrık zaman sistemleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Elektronik Sistemler Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.
Başlayalım.
ELEKTRONİK SİSTEMLER
Elektronik Sistem, çeşitli miktarlarda bilgiyi bir araya toplayan bileşenlerin veya parçaların fiziksel bir bağlantısıdır.
Bunu, bu bilgilere bir şekilde yanıt veren ve daha sonra fiziksel bir işlemi kontrol etmek veya sinyal üzerinde bir tür matematiksel işlem yapmak için elektrik enerjisi kullanan bir çıkış eylemi biçiminde , sensörler vb. giriş cihazlarının yardımıyla yapar.
Ancak elektronik kontrol sistemleri, istenen sistem yanıtını verecek şekilde bir sinyali diğerine dönüştüren bir işlem olarak da kabul edilebilir. O zaman basit bir elektronik sistemin bir giriş, bir işlem ve sisteme giriş değişkenli bir çıkıştan ve sistemden çıkış değişkeninden her ikisinin de sinyallerden oluştuğunu söyleyebiliriz.
Bir sistemi temsil etmenin birçok yolu vardır;
Örnek olarak ; matematiksel, tanımlayıcı, resimli veya şematik olarak. Elektronik sistemler genellikle şematik olarak bir dizi birbirine bağlı blok ve her blok kendi giriş ve çıkış setine sahip sinyaller olarak temsil edilir.
Sonuç olarak, en karmaşık elektronik kontrol sistemleri bile basit blokların bir kombinasyonu ile temsil edilebilir, her bir blok ayrı bir bileşen veya komple bir alt sistem içerir veya temsil eder.
Bir elektronik sistemin veya proses kontrol sisteminin bir dizi birbirine bağlı blok veya kutu olarak temsil edilmesi yaygın olarak “blok diyagram temsili” olarak bilinir.
Basit Bir Elektronik Sistemin Blok Şeması Gösterimi
Elektronik Sistemlerde hem girdi hem de çıktı vardır; çıktılar işlenerek üretilir veya çıktılar üretilir.Ayrıca, giriş sinyalleri işlemin değişmesine veya sistemin çalışmasının değişmesine neden olabilir.
Bu nedenle, bir sisteme giriş/girişler değişimin “nedeni” iken, bu nedenden dolayı ortaya çıkan sistemlerde meydana gelen sonuç eylemi “etki” olarak adlandırılır, etki nedenin bir sonucu olur.
Başka bir deyişle, bir elektronik sistem, giriş ve çıkış arasında doğrudan bir ilişki olduğundan doğada “nedensel” olarak sınıflandırılabilir.
Elektronik sistem analizi ve süreç kontrol teorisi genellikle bu neden ve etki analizine dayanmaktadır. Örneğin bir ses sisteminde, bir mikrofon (giriş cihazı), ses dalgalarının amplifikatörün amplifiye etmesi (işlem) için elektrik sinyallerine dönüştürülmesine neden olur ve bir hoparlör (çıkış cihazı) gibi.
Ancak elektronik bir sistemin basit veya tek bir işlem olması gerekmez. Aynı zamanda, hepsi aynı genel sistem içinde bir arada çalışan birkaç alt sistemin bağlantısı olabilir.
Örneğin, ses sistemimiz, bir veya daha fazla stereo veya ev sineması seti çalıştıran aynı amplifikatöre çoklu girişler yapan bir CD çaların veya bir DVD çaların, bir MP3 çaların veya bir radyo alıcısının bağlanmasını içerebilir.
Ancak, bir elektronik sistem yalnızca giriş ve çıkışların bir toplamı olamaz yani sadece bir durumu izlemek veya bir ışığı “AÇIK” duruma getirmek için bile olsa “bir şey yapmalıdır”.
Sensörlerin, gerçek ölçümleri tespit eden veya daha sonra işlenebilecek elektronik sinyale dönüştüren giriş cihazları olduğunu biliyoruz.Bu elektrik sinyalleri bir devre içindeki voltaj veya akım şeklinde olabilir.
Karşıt veya çıktı cihazına, işlenen sinyali genellikle mekanik hareket biçiminde bir işlem veya eyleme dönüştüren bir aktüatör adı verilir.
Elektronik Sistem Türleri
Elektronik sistemler, sürekli zamanlı (CT) sinyallerde veya ayrık zamanlı (DT) sinyallerde çalışır. Sürekli zamanlı bir sistem, giriş sinyallerinin zaman içinde sürekli bir zaman sinyali üreten “devam eden” bir analog sinyal gibi bir süre boyunca tanımlandığı bir sistemdir.
Ancak, sürekli zamanlı bir sinyal, büyüklük olarak da değişebilir veya bir zaman periyodu T ile doğada periyodik olabilir.Sonuç olarak, sürekli zamanlı elektronik sistemler, belirli bir süre hem giriş hem de çıkış sinyalleri ile doğrusal bir işlem üreten tamamen analog sistemler olma eğilimindedir.
Örneğin, bir odanın sıcaklığı, soğuktan sıcağa veya pazartesiden cumaya, iki değer veya ayar noktaları arasında ölçülebilen sürekli bir zaman sinyali olarak sınıflandırılabilir. T zamanı için bağımsız değişkeni kullanarak bir sürekli zaman sinyalini temsil edebiliriz; burada x (t) giriş sinyalini temsil eder ve y (t) t süresi boyunca çıkış sinyalini temsil eder.
Genel olarak, kullanabileceğimiz fiziksel dünyada bulunan sinyallerin çoğu, sürekli zamanlı sinyaller olma eğilimindedir. Örneğin, voltaj, akım, sıcaklık, basınç, hız vb.
Öte yandan, ayrık zamanlı bir sistem, giriş sinyallerinin sürekli olmadığı fakat “ayrık” zaman noktalarında tanımlanan bir dizi veya bir dizi sinyal değerinden oluşan bir sistemdir.
Bu, genellikle bir değerler veya sayılar dizisi olarak gösterilen ayrık zamanlı bir çıktıyla sonuçlanır. Genel olarak ayrık bir sinyal yalnızca zaman içinde ayrık aralıklarda, değerlerde veya eşit aralıklı noktalarda belirtilir.
Örneğin, bir odanın sıcaklığının, 1: 30’da, 2: 00’da, 3: 00’da , 4: 00’da ölçülmesi gibi.
Bununla birlikte, sürekli zamanlı bir sinyal, x(t), yalnızca belirli aralıklarla veya “zamanın anlarında” ayrı bir sinyal seti olarak gösterilebilir.Kesikli sinyaller zamana karşı ölçülmez, bunun yerine n’nin örnekleme aralığı olduğu kesikli zaman aralıklarında çizilir.
Sonuç olarak, ayrık zamanlı sinyaller genellikle girişi temsil eden x(n) ve çıkışı temsil eden y(n) olarak belirtilir. O zaman, bir sistemin giriş ve çıkış sinyallerini sırasıyla sinyal ile birlikte x ve y olarak temsil edebiliriz veya sinyaller genellikle sürekli bir sistem için zamanı temsil eden t değişkeni ve bir tamsayı değerini temsil eden n değişkeni ile temsil edilir.
Sürekli ve Ayrık Zamanlı Sistem Sistemlerin Bağlantısı
Elektronik sistemlerin ve blok şema gösteriminin pratik yönlerinden biri, daha büyük sistemler oluşturmak için seri veya paralel kombinasyonlarda birleştirilebilmeleridir.
Daha büyük birçok gerçek sistem, çeşitli alt sistemlerin birbirine bağlanması kullanılarak oluşturulmuştur ve her bir alt sistemi temsil etmek için blok şemaları kullanarak, analiz edilen tüm sistemin grafiksel bir gösterimini oluşturabiliriz.
Alt sistemler bir seri devre oluşturmak için birleştirildiğinde, y (t) ‘deki toplam çıktı, alt sistemler birlikte basamaklandırıldığı gibi gösterilen giriş sinyalinin x (t) çarpımı ile eşdeğer olacaktır.
Seri Bağlantılı Sistem
Bir seri bağlı sürekli zamanlı sistem için, birinci alt sistemin “A” çıkış sinyali y(t) “A”, ikinci alt sistemin giriş sinyali olur; çıktıları “üçüncü” alt sistemin girişi olan “B” ve A x B x C, vb.
Daha sonra, orijinal giriş sinyali seri bağlı bir sistem aracılığıyla basamaklandırılır, bu nedenle iki seri bağlı alt sistem için, eşdeğer tek çıkış, sistemlerin çarpımına eşit olacaktır, yani, y (t) = G1 (s) x G2 (s) .
G, alt sistemin transfer fonksiyonunu temsil eder. Bir sistemin “Transfer İşlevi” teriminin, sistem girişi ve çıkışı arasındaki matematiksel ilişkiyi ifade ettiğini ve tanımlandığını ve bunun çıktı/girdi olduğunu ve dolayısıyla sistemin davranışını tanımladığını unutmayın.
Ayrıca, seri bağlı bir sistem için, bir seri işlemin gerçekleştirildiği sıra, giriş ve çıkış sinyalleri için önemli değildir.
Basit seri bağlı devre örneği, ardından bir hoparlör ve ardından bir amplifikatörü besleyen tek bir mikrofon olabilir.
Paralel Bağlı Elektronik Sistem
Paralel olarak bağlı sürekli zamanlı bir sistem için, her bir alt sistem aynı giriş sinyalini alır ve ayrı çıkışları, y(t) toplam çıktısını üretmek için toplanır. Ardından iki paralel bağlı alt sistem için eşdeğer tek çıkış iki ayrı girişin toplamı olacaktır, yani, y (t) = G1 (s) + G2 (s).
Basit bir paralel bağlı devre örneği, bir amplifikatör ve hoparlör sistemi besleyen birkaç mikrofon olabilir.
Elektronik Geri bildirim Sistemleri
Kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılan sistemlerin bir diğer önemli bağlantısı “geri bildirim yapılandırması”dır.Geri besleme sistemlerinde, çıkış sinyalinin bir kısmı “geri beslenir” ve orijinal giriş sinyaline eklenir veya çıkarılır.
Sonuç, sistemin çıktısının, istikrarı artırmak için bir sistemin yanıtını değiştirmek amacıyla girişini sürekli olarak değiştirmesi ya da güncellemesidir.Bir geri besleme sistemi de genel olarak gösterildiği gibi “Kapalı devre Sistem” olarak adlandırılır.
Kapalı Döngü Geri Besleme Sistemi
Geri bildirim sistemleri, sistemi dengelemek ve kontrolünü artırmak için en pratik elektronik sistem tasarımlarında çok kullanılmaktadır.Geri besleme döngüsü orijinal sinyalin değerini azaltırsa, geri besleme döngüsü “negatif geri besleme” olarak bilinir.
Geri besleme döngüsü orijinal sinyalin değerine eklenirse, geri besleme döngüsü “pozitif geri besleme” olarak bilinir. Basit bir geri besleme sistemine bir örnek, evde termostatik olarak kontrol edilen bir ısıtma sistemi olabilir.
Ev çok sıcaksa, geri besleme döngüsü daha serin hale getirmek için ısıtma sistemini “KAPALI” duruma getirir. Ev çok soğuksa, geri besleme döngüsü daha sıcak hale getirmek için ısıtma sistemini “AÇIK” duruma getirir.
Bu durumda, sistem ısıtma sistemi, hava sıcaklığı ve termostatik olarak kontrol edilen geri besleme döngüsünden oluşur. Sistemlerin Transfer Fonksiyonu Herhangi bir alt sistem gösterildiği gibi bir giriş ve çıkışa sahip basit bir blok olarak gösterilebilir.
Genel olarak, giriş: θi, çıkış ise: θo olarak belirlenmiştir. Çıktıların girdi üzerinden oranı, alt sistemin kazancını (G) temsil eder ve bu nedenle şöyle tanımlanır: G = θo / θi Bu durumda, G sistemin veya alt sistemin Transfer Fonksiyonunu temsil eder.
Elektronik sistemleri aktarım işlevleri açısından tartışırken, karmaşık operatör, s kullanılır, sonra kazanç için denklem şöyle yazılır: G (s) = θo(s)/θi(s)
Elektronik Sistem Özet
Basit bir Elektronik Sistemin bir girdi, süreç, çıktı ve muhtemelen geri bildirimden oluştuğunu gördük.
Elektronik sistemler, her blok veya alt sistem arasındaki çizgilerin sistemdeki bir sinyalin akışını ve yönünü temsil ettiği birbirine bağlı blok diyagramları kullanılarak gösterilebilir.
Blok diyagramların basit bir tek sistemi temsil etmesi gerekmez, ancak birbirine bağlı birçok alt sistemden yapılmış çok karmaşık sistemleri temsil edebilir.
Bu alt sistemler, sinyallerin akışına bağlı olarak seri, paralel veya her ikisinin kombinasyonları halinde birbirine bağlanabilir.
Ayrıca elektronik sinyallerin ve sistemlerin doğada sürekli veya ayrık zamanlı olabileceğini ve analog, dijital veya her ikisi de olabileceğini gördük.
Geri besleme döngüleri daha iyi olacak şekilde stabilite ve kontrol sağlayarak belirli bir sistemin performansını arttırmak veya azaltmak için kullanılabilir.
Kontrol, bir sistem değişkeninin referans değer olarak adlandırılan belirli bir değere yapışmasını sağlama işlemidir.
ELEKTRONİK SİSTEMLER NEDİR SONUÇ :
Bugün Elektronik Sistemler Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.
İyi Çalışmalar