Определение бита связано в радиомодельном деле с устройствами для преобразования информации, встречающимися в цифровых системах управления. Там понятие бит определяет длину регистров (число ячеек памяти). Если это регистр трехбитовый, то можно в нем зарегистрировать 23=8 различных комбинаций электрических импульсов. При пятибитовом регистре количество возможных комбинаций возрастает до 25=32 и т. д. Регистр состоит из двухпозиционных элементов (например, двухпозиционных мультивибраторов), которые могут находиться только в одном из двух возможных состояний (включено или выключено, 1 или 0). Такой регистр содержит столько бит, сколько он имеет двухпозиционных элементов.
Система дистанционного управления моделями, основанная на этом принципе, называется в зарубежной литературе digital, т. е цифровой. В настоящей книге принято также наименование «цифровая система», а регистры названы просто счетчиками, число каскадов которых соответствует числу применяемых элементов, например триггеров.
Вернемся еще раз к примеру с проволочным потенциометром, чтобы пояснить принцип действия цифровых систем. Уменьшая последовательно количество витков проволоки в потенциометре, мы в конечном итоге получим небольшое по количеству, но зато точно определенное градуирование сопротивления; математики называют такую величину дискретной. Если при регулировании потенциометра в аналоговой системе можно было соответствующее значение сопротивления определить, наблюдая за углом поворота ручки, то в цифровой системе имеется только один многоступенчатый резистор, очередные положения которого можно определить цифрами 1, 2, 3,... и т. д.
Допустим, что мы имеем десятиступенчатый резистор с суммарным значением 10 кОм (рис. 7.14 з). Тогда положение 4 будет означать 4 кОм. Поскольку угол поворота 270° разделен на 10 ступеней по 27°, то можно теперь повернуть ось ручки многоступенчатого резистора именно на 17°, прежде чем произойдет изменение соответствующего сопротивления.
Для сравнения отметим, что цифровая система не столь чувствительна к посторонним влияниям (в данном примере — к случайным поворотам оси ручки), как аналоговая система.
Улучшение чувствительности достигается в этом случае за счет уменьшения точности. Тут мы не можем выбрать любую установку потенциометра (следовательно, и руля), так как указанная десятиступенчатая цифровая система этого не позволяет. Положение можно улучшить, если добавить еще один десятиступенчатый резистор (II на рис. 7.14 з) со ступенями по 10 Ом, так что его суммарное сопротивление составит 100 Ом, т. е. точно 1%. Аналоговая система с такой чувствительностью была бы очень сложной и чувствительной к посторонним влияниям. В цифровой системе повышение точности можно получить без ущерба для помехозащищенности. Можно повернуть ось ручки многоступенчатого резистора II по меньшей мере на 27°, и при этом значение заданного сопротивления уменьшится лишь на 1%. Если мы добавим третий многоступенчатый резистор, то можно достигнуть точности 0,1% при сохранении прежней нечувствительности к посторонним помехам. Таким образом, благодаря применению соответствующего количества ступеней и делений цифровая система становится как бы непрерывной, т. е. она работает как аналоговая система, позволяя плавно получать любое управляющее значение.
На рис. 7.1 а показана еще одна цифровая система. Каждый раз, когда на входе этого исполнительного механизма (шагового распределителя) появится командный импульс определенного значения (уровня) и определенной длительности, электромагнит привода притянет свой якорь и зубчатый диск повернется на одну ступень, отклоняя при этом, например, руль модели. В этом случае отклонение руля зависит только от числа импульсов, посылаемых передающим устройством.
Если эти импульсы предварительно прошли через аналоговую схему в приемнике, то они должны иметь по меньшей мере точно сохраненный уровень (амплитуду). Как уже говорилось, аналоговые системы чувствительны к уровню импульсов, что влечет за собой меньшую или большую зависимость устройства от дальности действия. В цифровых схемах этого явления нет.
Уровень мешающих импульсов, попадающих в приемник, должен сначала превысить порог чувствительности реле (приводного электромагнита), прежде чем они вызовут ошибочное отклонение руля. А это на практике встречается очень редко. В условиях особых помех можно применять посылку групповых импульсов, например по пять импульсов для каждого изменения положения распределителя. Тогда, чтобы вызвать ошибочное движение руля, должны были бы появиться пять мешающих импульсов подряд.
Когда мы говорили выше о цифровой системе, то для объяснения принципа ее действия исходили из десятичной системы счета. На практике применяют двоичную систему счета. В ней имеются только два значения, а именно 0 и 1. В таблице на рис. 7.15 б приведены десятичные цифры от 0 до 8 и соответствующие им двоичные цифры.