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I segnali elettrici

28/03/2022 16:30

Antonio Costantini

Elettronica, elettronica-analogica, segnali,

I segnali elettrici

Un segnale è costituito da una entità fisica contenente qualche tipo di informazione che può essere estratta, trasmessa o elaborata. .

(la videolezione) Un segnale elettrico è una grandezza fisica (solitamente una tensione o una corrente) che varia nel tempo e viene usata per trasportare informazioni. In pratica, è il "linguaggio" dell'elettronica. Questi segnali possono rappresentare dati di vario tipo, come il suono di una voce, le immagini in un televisore, o i dati di un computer.

I segnali possono essere classificati in due categorie principali:

Segnali analogici: Sono segnali che variano in modo continuo nel tempo, “analogamente” alla la grandezza fisica che rappresentano. Pensiamo a un microfono che converte le onde sonore (una grandezza analogica) in una tensione elettrica che varia in modo proporzionale e continuo.

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Segnali digitali: Sono segnali che assumono solo un numero finito di valori discreti. Il più comune è due, dove il segnale ha solo due stati: "alto" e "basso" (spesso rappresentati da 1 e 0). Questi segnali sono la base di tutta l'elettronica moderna, dai computer agli smartphone.

Indipendentemente dal loro tipo, i segnali elettrici hanno alcune caratteristiche fondamentali che li descrivono:

Ampiezza: È la misura della "grandezza" del segnale, che può essere una tensione o una corrente. Rappresenta la forza del segnale. Ad esempio, in un segnale analogico audio, un'ampiezza maggiore corrisponde a un suono più forte.

Frequenza: Misurata in Hertz (Hz), indica quante volte il segnale si ripete in un secondo. Per i segnali digitali, si parla di "velocità di clock", mentre per i segnali analogici (come le onde sonore) la frequenza determina il tono (alto o basso).

Periodo: È l'inverso della frequenza (T=1/f). Misura il tempo necessario per un ciclo completo del segnale.

Fase: Descrive la posizione di un segnale rispetto a un altro segnale di riferimento. Un "sfasamento" indica che i due segnali non sono allineati nel tempo.

I segnali elettrici possono avere diverse forme d'onda, ciascuna con le proprie caratteristiche:

Segnale sinusoidale: La forma più semplice e comune, presente nella corrente alternata e in molti segnali di comunicazione radio. È la forma d'onda fondamentale e può essere descritta da una singola frequenza.

Segnale triangolare: Caratterizzata da una variazione lineare dell'ampiezza, che sale e scende in modo costante. Viene spesso utilizzata nei circuiti di test e nei generatori di segnali.

Segnale ad onda quadra: Tipica dei segnali digitali, in cui il segnale passa rapidamente da un valore "basso" a un valore "alto" e viceversa.

I segnali sono la linfa vitale dell'elettronica. Sono usati per:

Comunicazione: Le onde radio, le fibre ottiche e i cavi di rete trasportano informazioni attraverso segnali elettrici o luminosi che vengono modulati (modificati) per codificare i dati.

Elaborazione dei dati: Nei computer, i segnali digitali rappresentano i bit (0 e 1) che vengono manipolati dai circuiti logici per eseguire calcoli e istruzioni.

Controllo: Nei sistemi di automazione, i segnali elettrici vengono usati per controllare motori, valvole e altri dispositivi, permettendo a robot e macchinari di operare in modo autonomo.