Electrònica analògica

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Transistor bipolar, component molt utilitzat en sistemes analògics.

L'electrònica analògica és una part de l'electrònica que estudia els sistemes en els quals les seves variables, tensió, corrent, ..., varien d'una forma contínua en el temps, podent prendre infinits valors (teòricament com a mínim). En contraposició hi ha l'electrònica digital on les variables només poden prendre valors discrets, tenint sempre un estat perfectament definit.

Posem un exemple:

Disposem d'una mesura real concreta, la longitud total d'un cotxe, per exemple.

En un sistema digital aquesta mesura podria ser de 4 metres o de 4 metres i 23 centímetres. Podrem donar-li la precisió que vulguem però sempre seran quantitats senceres

En un sistema analògic la mesura seria la real, és a dir 4,233648596 ... en teoria fins que arribéssim a la mínima quantitat de matèria existent (sempre que el sistema de mesura sigui prou exacte).

Soroll inherent[modifica | modifica el codi]

Sistemes analògics invariablement inclouen el soroll, és a dir, pertorbacions aleatòries o variacions, algunes causades per les vibracions tèrmiques aleatòries 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 així apareix com el soroll. Com que el senyal es copia i es torna a copiar o transmetre a llargues distàncies, aquestes variacions aleatòries es converteixen més importants i donen lloc a la degradació del senyal. Altres fonts de soroll poden incloure senyals externs o els components elèctrics mal dissenyats. Aquestes alteracions es redueixen mitjançant el blindatge, i l'ús d'amplificadors de baix soroll.

Història[modifica | modifica el codi]

Es considera que l'electrònica va començar amb el díode de buit inventat per John Ambrose Fleming a 1904. El funcionament d'aquest dispositiu està basat en el efecte Edison. Edison va ser el primer que va observar en 1.883 l'emissió termoiònica, en col locar una làmina dins d'una bombeta per evitar l'ennegriment que produïa a l'ampolla de vidre el filament de carbó. Quan es polaritzava positivament la làmina metàl·lica respecte del filament, es produïa un petit corrent entre el filament i la làmina. Aquest fet es produïa perquè els electrons dels àtoms del filament, en rebre una gran quantitat de energia en forma de calor, escapaven de l'atracció del nucli (emissió termoiònica) i, travessant l'espai buit dins de la bombeta, eren atrets per la polaritat positiva de la làmina.

L'altre gran pas el va donar Lee De Forest quan va inventar el tríode a 1906. Aquest dispositiu és bàsicament com el díode de buit, però se li va afegir una reixeta de control situada entre el càtode i la placa amb l'objecte de modificar el núvol electrònica del càtode, variant així el corrent de placa. Això va ser molt important perquè es fabriquessin els primers amplificador és de so, receptors de ràdio, televisors, etc.

Conforme passava el temps les vàlvules de buit es van anar perfeccionant i millorant, apareixent altres tipus, com els tetrodo s (vàlvules de quatre elèctrodes), els PENTODE s (cinc elèctrodes), altres vàlvules per a aplicacions d'alta potència, etc. Dins dels perfeccionaments de les vàlvules es trobava la seva miniaturització.

Però va ser definitivament amb el transistor, aparegut de la mà de Bardeen i Brattain de la Bell Telephone a 1948, quan es permetre encara una major miniaturització dels aparells com ara les ràdios. El transistor d'unió va aparèixer una mica més tard a 1949, aquest és el dispositiu utilitzat actualment per a la majoria de les aplicacions de l'electrònica analògica. Els seus avantatges respecte a les vàlvules són entre altres: menor mida i fragilitat, major rendiment energètic, menors tensions d'alimentació, etc. El transistor no funciona en buit com les vàlvules, sinó en un estat sòlid semiconductor (silici), raó per la qual no necessiten centenars de volts de tensió per a funcionar.

Tot i l'expansió dels semiconductors, encara es continuen utilitzant, en petits cercles audiòfils, les vàlvules perquè semblen oferir unes qualitats sonores que no mostren els transistors.

El transistor té tres terminals, l'emissor, la base i el col·lector, s'assembla a un tríode, la base seria la reixeta de control, l'emissor el càtode, i el col·lector la placa, polaritzant adequadament aquests tres terminals, s'aconsegueix controlar una gran corrent de col·lector a partir d'un petit corrent de base.

El díode de buit va ser desbancat més ràpidament que les vàlvules amplificadores pel díode semiconductor que es va començar a utilitzar en 1920, encara que es coneixia de més antic per ser utilitzat en el receptor de ràdio a galena, un díode que estava format per vidre de galena.

Analògica vs electrònica digital[modifica | modifica el codi]

Atès que la informació es codifica diferent en l'electrònica digital a l'analògica, la seva forma de processar un senyal també és diferent. Totes les opcions que es poden aplicar en analògica digital també es poden aplicar a l'analògica, i tots els circuits digitals es poden explicar amb les normes analògiques. Les principals diferencies entre analògic i digital estan en el soroll, en la precisió, i en la dificultat del disseny.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]