Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

нацию можно получить, прислушиваясь к ды­ханию больного или к шуму автомобильного мотора. Информация «спрятана» в извилистых бороздках граммофонной пластинки, на стра­ницах вашего учебника, в чертежах, в располо­жении звезд на ночном небе, в структуре слож­ной молекулы.

Информация все время находится в движе­нии, в действии — ее накапливают, расходуют, изучают, сортируют, вводят в машины, полу­чают от них, пересылают с континента на кон­тинент, передают из поколения в поколение. Она необходима, чтобы выплавлять сталь, строить города, воспитывать детей, управлять государст­вом. Материальный и культурный уровень всей нашей жизни в огромной степени определяется количеством полезной информации, которую используют люди и их ближайшие «помощни­ки» — машины.

Информация не может существовать сама по себе. У нее всегда есть вполне определенный материальный носитель. Древний человек за­писывал информацию каменным рубилом на стенах пещер. Мы с вами пользуемся более удобными средствами записи, например авто­ручкой или пишущей машинкой. В механи­ческой счетной машине информация «записана» в системе зубчатых колес. А в живой клетке но­сителем информации могут быть цепочки слож­ных химических соединений.

Среди разнообразных носителей информа­ции особое место занимают электрические сиг­налы. И вот почему.

Во-первых, электрический сигнал — уни­версальный носитель информации. С его помощью сравнительно просто передать буквы и цифры (телеграф), речь и музыку (телефон), изображение (фототелеграф), исходные данные и программы для вычислительных машин, команды управления для автоматов. Различные датчики могут записать в виде электрических сигналов данные о температуре, давлении, ско­рости, ускорении, концентрации химических веществ, плотности, яркости, радиоактивно­сти, влажности и т. д.

Во-вторых, электрический сигнал может легко и очень быстро переносить информацию на огромные расстояния как по проводам, так и без них, с помощью радиоволн. «Очень

График показывает характер изменения той или иной величины с течением времени, например изменение скорости.

быстро» в данном случае означает со скоростью 300 000 км/сек, т. е. со скоростью света.

В-третьих, и это, по-видимому, самое важ­ное, электрические сигналы довольно просто (во всяком случае, проще, чем другие носи­тели) подвергать самым различным преобра­зованиям. Сигналы эти можно усиливать, ослаблять, суммировать, разделять, сравнивать между собой и с эталонами, получать из одних (например, из световых) сигналов и преобра­зовывать в другие (например, в звуковые) сиг­налы.

Благодаря этим, а также некоторым другим важным достоинствам электрический сигнал стал самым распространенным носителем инфор­мации. Существуют, конечно, и другие сигналь­ные системы, которые обходятся без электри­чества. Это пневматические автоматы, где сиг­налами служат потоки сжатого воздуха, а так­же тепловые, гидравлические и механические сигнальные системы. Подобные устройства име­ют ряд достоинств и находят практическое при­менение. Однако везде, где речь идет о ско­рости, экономичности, чувствительности, слож­ных преобразованиях или больших расстоя­ниях, электрический сигнал остается вне кон­куренции.

Все основные операции с электрическими сигналами осуществляются с помощью радио­электронной аппаратуры. Именно поэтому ра­диоэлектроника находит такое широкое при­менение в различных областях науки, техники, экономики, культуры.

В МИРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Радиоэлектронные аппараты — это своего рода фабрики по переработке электрических сигналов. Прежде чем знакомиться с этими фабриками, с их работой и оборудованием, полезно узнать, какую «продукцию» они выпу­скают, что представляют собой сигналы, кото­рые получаются после переработки. Об этом может рассказать график — своеобразный ра­бочий чертеж электрического сигнала. На гра­фике сигнал изображают как бы развернутым во времени, т. е. показывают, как меняется с течением времени электрический ток или напряжение.

Как «изготовляют» электрические сигналы

Некоторые виды сигналов получают с помощью постоянного тока. Его можно встретить во многих контрольных приборах, например в обычном фотоэкспонометре. Здесь полупро­водниковый фотоэлемент под действием света вырабатывает постоянный электрический ток, а он в свою очередь отклоняет стрелку при-

Электрические сигналы: а — медленно изменяющийся ( «по­стоянный») ток; б — импульсный прерывистый ток; в — не­прерывный пульсирующий ток. Часто все эти виды сигна­лов объединяют общим названием — «пульсирующий ток».

бора. Чем сильнее свет, тем больше ток, тем дальше отклоняется стрелка.

Если растянуть электрическую цепь экспо­нометра на большое расстояние, то он даст нам простейшую модель линии связи. Сам фото­элемент будет играть роль передатчика, изме­рительный прибор • роль приемника, а по соединительным проводам пойдет электриче­ский сигнал — постоянный ток.

Слово постоянный нам следовало бы взять в кавычки. Действительно, для пере­дачи сигнала постоянным током необходимо, чтобы у этого тока было несколько различных значений. Какой же он постоянный?

Если ток, не изменяя направления, срав­нительно быстро меняет величину, то это пуль­сирующий ток. В таком сигнале важны все промежуточные значения — важно, как он ме­няется, например насколько резко нарастает или падает.

Весьма распространенный тип сигналов — электрические импульсы, «толчки» тока. Импульсные сигналы позволяют применять много различных способов записи информации. Можно, например, менять высоту импульсов, их длительность, время появления, а также использовать всевозможные комбинации раз­личных импульсов. Последний способ приме­няется в телеграфии при передаче знаков в виде коротких и длинных импульсов — «точек» и «тире». Электрические импульсы — основной вид сигналов, которые перерабатываются в вычислительных машинах и электронных ав­томатах.

При передаче импульсных сигналов по линии связи появляется возможность ее «уплот­нения» или, проще говоря, возможность исполь­зования одной линии для нескольких каналов связи. В такой многоканальной системе на передающей и на приемной стороне устанав­ливают быстродействующие коммутаторы, ко­торые поочередно подключают соединительные провода то к одной паре передатчик — приемник, то к другой. Длительность импульсов и пауз между ними выбирают с таким расчетом, чтобы во время паузы в одном из каналов коммутатор успел подключить к линии остальные. Подоб­ный метод называется временным раз­делением каналов, т.е. разделением по времени. Он широко применяется в систе­мах многоканального телеграфа, а также в си­стемах телеметрии и телеуправления.

144