CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT SỐ TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

        Kỹ thuật điện tử là một lĩnh vực rộng lớn, muốn việc sửa chữa và thiết kế được chuyên nghiệp thì đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có những khái niệm cơ bản trong kỹ thuật điện tử. Kỹ thuật điện tử số lả một phần không thể thiếu trong kỹ thuật điện tử. Để giải quyết một số yêu cầu trong thực tế như  tính toán các tín hiệu điện, các bài toán liên quan đến sự tự động hóa thì không thể không dùng kỹ thuật điện tử số. Vậy kỹ thuật điện tử số là gì??

Kỹ thuật điện tử số

Chỉ quan tâm đến hai trạng thái của tín hiệu điện: 
     Trong điện tử tương tự thì các tín hiệu điện được xử lý và giám sát liên tục còn trong điện tử số người ta chỉ quan tâm đến hai trạng thái của tín hiệu điện đó là mức cao (1) và mức thấp(0). Trong đó mức cao là mức có điện ( từ 2V đến 5V), mức thấp là mức không có điện (nhỏ hớn 0.8V).

Các mức logic trong kỹ thuật số

Vậy là mọi tính toán và xử lý tín hiệu trong kỹ thuật số chỉ dựa vào hai mức điện áp này mà thôi. Ta cũng thấy rằng các mức điện áp không phải là một giá trị xác định mà là một khoảng giá trị ( mức cao từ 2V đến 5V, mức thấp từ 0V đến 0.8 V) , chính điều này đã giúp kỹ thuật số ít bị ảnh hưởng của tín hiệu nhiễu.

Các mạch số được xây dựng thế nào?
    Các mạch điện tử kỹ thuật số được xây dựng từ những cổng logic cơ bản như cổng And, Cổng Or,  NOR, NAND, NOT... Các cổng này lại được xây dựng từ những linh kiện cơ bản như điện trở, diode, Transistor và Mosfet.

Các cổng logic cơ bản

Từ những cổng logic cơ bản trên người ta xây dựng lên các mạch logic tỏ hợp và các mạch logic trình tự nhằm giải quyết các vấn đề về tự động hóa và xử lý thông tin.
    Tiền thân mở đầu trong kỹ thuật số người ta sử dụng rơ le sau đó là bóng đèn chân không để thiết kế thành các cổng logic. Tuy nhiên Rơ le quá cồng kềnh, hệ thống cơ khí không thể xử lý tín hiệu được nhanh còn bóng đèn chân không lại tiêu thụ năng lượng lớn, kích cỡ to và phát nhiệt ra bên ngoài.

Một cổng And sử dụng rơ le

 Trong kỹ thuật điện tử số ngày nay thì hầu hết các cổng logic đều được chế tạo, thiết kế sử dụng mosfet và diode đã làm ra những mạch tích hợp vô cùng nhỏ gọn với năng lượng tiêu thụ cực thấp. Công nghệ sử dụng rơ le và bóng đèn chân không chỉ còn trong dĩ vắng. Tuy nhiên cổng logic sử dụng rơ le vẫn còn được ứng dụng rộng rãi trong điều khiển công nghiệp bởi tính liên động của nó.
Các mạch kỹ thuật số có thể làm được gì?
    Khi học đến kỹ thuật điện tử số thì trước hết phải biết chúng có thể làm gì để giúp con người trong cuộc sống thực tế. Dưới đây là một số khả năng mà kỹ thuật điện tử số có thể thực hiện được
+ Mã hóa và giải mã thông tin chỉ dựa trên hai mức tín hiệu logic 0 và 1
+ Lưu trữ thông tin dễ dàng trên các bộ nhớ cứng như ổ đĩa cứng, usb,  thẻ nhớ ...cũng chỉ dựa trên hai mức tín hiệu 0 và 1
+ Thực hiện các phép tính +, -, X, : ... một cách dễ dàng nhờ vào các thuật toán
+Giải quyết các bài toán tự động như đếm, định thời gian, tạo lệnh điều khiển ...  một cách dễ dàng thông qua các mạch tổ hợp và mạch trình tự...

Một bo điều khiển kỹ thuật số

 Vì sao kỹ thuật điện tử số ngày càng được phát triển
       Đã qua rồi cái thời cầm một tấm băng video cassette dày cộm mà chỉ lưu được 120 phút video. Giờ đây chỉ cần một thẻ nhớ 128GB bé bằng chiếc cúc áo là có thể lưu trữ hàng trăm bộ film yêu thích với chất lượng full HD. Đấy chỉ là một ví dụ để chứng minh tiện ích mà kỹ thuật điện tử số mang lại. Mọi tín hiệu tương tự, mọi thông tin đều có thể mã hóa và giải mã bởi kỹ thuật số. Điển hình ví dụ như âm thanh từ micro người ta có thể thu âm sau đó mã hóa dưới dạng kỹ thuật số theo chuẩn mp3, hoặc tín hiệu hinh ảnh người ta có thể dùng camera sau đó chụp và lưu lại dưới chuẩn bitmap, png hoặc định dạng jpg, jpeg..  . Những file số này có thể dễ dàng chỉnh sủa,  xóa và di chuyển qua thẻ nhớ..... ..
Nói về ứng dụng của điện tử số thì vô cùng bởi trong mọi ngõ ngách , mọi chi tiết máy tự động hóa không thể thiếu nó.Việc truyền dẫn thông tin cũng như tính toán và xử lý tín hiệu sẽ nhanh gọn và dễ dàng hơn bao giờ hết nhờ kỹ thuật điện tử số phát triển như vũ bão.