5. Metody przetwarzania 

sygnałów w 

mikrosystemach

 

 

MEMS  -  MIKROSYSTEM  -  jest  to  zintegrowane 
urządzenie  mikromechanoelektryczne  z  częściami 
mechanicznymi, 

elektronicznymi 

i 

oprogramowaniem,  połączonymi  ze  sobą  w  system, 
w 

którym 

przynajmniej 

jeden 

z 

wymiarów 

charakterystycznych 

zawarty 

jest  w 

zakresie 

mikrometrów.

 

 

Wyróżniamy dwie główne metody przetwarzania sygnałów:
- analogową,
- cyfrową.

 

 

Przetwarzanie analogowe:

- układy wzmacniające,
- układy tłumiące,
- układy mnożące, 
- układy potęgujące, dzielące i pierwiastkujące
- układy logarytmiczne i wykładnicze,

- układy różniczkujące i całkujące,

- układy porównujące (komparatory)
- układy realizujące wartość bezwzględną,

- układy realizujące wartość skuteczną,

- modulacja/demodulacja sygnałów:

- amplitudowa AM (jedno-, dwuwstęgowa)
- kątowa FM, PM

 

 

Przetwarzanie analogowe:

- zwielokrotnienie częstotliwościowe
- przetworniki przebiegu trójkątnego na sinusoidalny,
- przetwornik napięcia na prąd,

- przetwornik u/f

- przetworniki  a/c:  jedno-  i  wielokomparatorowe, 

kompensacyjne, 

Delta-Sigma, 

równoległe, 

kaskadowe,  ze  składaniem  sygnału,  u/f,  z 
wielokrotnym całkowaniem

- przetworniki 

c/a: 

ważone, 

drabinkowe, 

pojemnościowe, komparatorowe.

 

 

Przetwarzanie cyfrowe:

Zastosowanie mikrokontrolerów czy procesorów 

sygnałowych daje większe możliwości 
przetwarzania sygnałów niż technika 
analogowa. Na układach cyfrowych można 
wykonać również wszystkie wcześniej 
wymienione rodzaje przetwarzania.

Metody typowego przetwarzania cyfrowego:

-

 filtry cyfrowe:

-  FIR  -  o  skończonej  odpowiedzi  impulsowej, 
liniowa 

            faza

-  IIR  -  o  nie  skończonej  odpowiedzi 
impulsowej, 

    liniowa amplituda)

 

 

Przetwarzanie cyfrowe:

- analiza widmowa,

- dyskretna transformata Fouriera - DFT
- szybka transformata Fouriera – FFT

-  modulacja PWM (wypełnienia impulsu) 

- "sztuczna inteligencja„

-  sieci  neuronowe  -  system  symulujący  pracę 
mózgu,

 

-  logika  rozmyta  (przetwarzanie  rozmyte) - stanowi 

 

 

uogólnienie 

klasycznej 

dwuwartościowej  logiki.  Jest      ściśle  powiązana  z 
teorią  zbiorów  rozmytych  i  teorią 

   

prawdopodobieństwa. 

 

 

Przetwarzanie cyfrowe:

- algorytmy genetyczne, 

Algorytm 

genetyczny 

to 

rodzaj 

algorytmu 

przeszukującego 

przestrzeń 

alternatywnych 

rozwiązań  problemu  w  celu  wyszukania  rozwiązań 
najlepszych. 

Sposób 

działania 

algorytmów 

genetycznych nieprzypadkowo przypomina zjawisko 
ewolucji  biologicznej,  ponieważ  ich  twórca  John 
Henry  Holland  właśnie  z  biologii  czerpał  inspiracje 
do swoich prac.