Segnali e segnali elettrici

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Segnali e segnali elettrici

In generale un segnale è una funzione matematica che porta con sé informazioni su un fenomeno fisico.
Un segnale elettrico in particolare rappresenta una qualsiasi grandezza fisica che varia nel tempo e fornisce informazioni sul comportamento di un fenomeno.

Figura 1. Sismogramma.

Figura 2. Andamento della temperatura misurata nel tempo.

In Figura 1 è riportato un sismogramma, ovvero sia la trascrizione su carta di un segnale meccanico associato a un terremoto (figura in alto), mentre in Figura 2 si può vedere l’andamento della temperatura nel tempo registrato da un sensore di temperatura è un segnale elettrico (figura in basso).

In generale i segnali elettrici rappresentano la misura di tensione (differenza di potenziale) che si sviluppa ai capi di un sensore.
Un sensore è un dispositivo capace di prendere in ingresso (input) una grandezza fisica e restituire in uscita (output) una tensione elettrica.
In pratica un sensore elettrico reagisce alle variazioni di una grandezza fisica fornendo in uscita una tensione proporzionale alla grandezza fisica osservata.
Nel caso del sensore di temperatura, ad esempio, la differenza di potenziale misurata ai capi del sensore sarà proporzionale alla temperatura dell’ambiente in cui si trova.

Segnali elettrici analogici e digitali.

Abbiamo visto che un segnale è la registrazione nel tempo della tensione corrispondente a un qualche fenomeno fisico che viene registrato da un sensore.
Se la registrazione avviene in maniera continua, ovvero sia senza interruzioni nel tempo, siamo in presenza di un segnale analogico (linea continua grigia nel diagramma in basso), se invece la registrazione avviene a intervalli prefissati di tempo (campionamento) siamo in presenza di un segnale digitale (linee verde nel diagramma in Figura 3).

Figura 3. Segnali elettrici analogici e digitali.

Segnali logici

In un sistema digitale si utilizzano solo valori ben definiti (discreti) e in generale un segnale può assumere solo due valori: questo tipo di segnale è un segnale logico (o segnale binario), vedi Figura 4.
Un segnale logico viene rappresentato da due livelli di tensione, in generale uno prossimo allo zero (riferimento di terra) e l’altro vicino alla tensione di alimentazione.

Figura 4. Segnali logici.