Sinusoideko Ondare Signalak Ulertzeko
A sinusoidal wave signal is a type of continuous wave that has a smooth and repetitive oscillation. It is based on the sine or cosine trigonometric function, which describes the curve of the wave. Sinusoidal wave signals are common in mathematics, physics, engineering, signal processing, and many other fields. In this article, we will explain what a sinusoidal wave signal is, how it is characterized, and why it is important.
Zer da Signalak?
Sinusoidal wave signal bat zehaztu baino lehen, ikus dezagun zer den osoan signalak. Signal bat da aldagai edozeinaren adierazpena, denbora edo espazioan aldatzen denean. Adibidez, ahots baten soinua, gela baten tenperatura, bateria baten tentsioa eta auto baten kokapena guztiak dira signalak. Signalak neurtu eta grabatu daitezke balioetan, denbora edo espazioko puntu ezberdinetan.
Signal bat grafikatz daiteke denboraren edo espazioaren funtzio gisa, balioen aldaketak eremuan azaltzeko. Hona hemen esaterako, gela baten tenperaturarako signal grafikoa egunean.
Zenbait signal konstanteak dira, hots, denbora edo espazioan balioa aldatzen ez dutenak. Adibidez, argiaren abiadura eta grabitatearen azelerazioa dira konstante signalak. Zenbait signal denbora-aldakorreko edo espazio-aldakorrekoak dira, hots, denbora edo espazioan balioa aldatzen dituztenak. Adibidez, ahots baten soinua eta bateria baten tentsioa dira denbora-aldakorreko signalak.
Zenbait signal periodikoak dira, hots, denbora edo espazioko tarte finko baten ostean patroia errepikatzen dutenak. Adibidez, gela baten tenperatura egunean periodiko signal bat da, 24 orduko tartearekin errepikatzen baitu. Zenbait signal ez-periodikoak dira, hots, denbora edo espazioan patroia errepikatzen ez dutenak. Adibidez, ahots baten soinua ez-periodiko signal bat da, ez duelako patroi finkorik duena.
Zer da Sinusoidal Wave Signal?
Sinusoidal wave signal bat da periodiko signal mota berezia, osotasuna eta errepikariotasuna dituena. Sineko edo kosineko trigonometriko funtzioaren oinarrituta dago, hots, oholaren kurba deskribatzen duena. Ondorengo grafikok adierazten du sinusoidal wave signal baten adibidea.
Sinusoidal wave signal bat matematikoki adieraz daiteke:
y(t)=Asin(2πft+φ)=Asin(ωt+φ){\displaystyle y(t)=A\sin(2\pi ft+\varphi )=A\sin(\omega t+\varphi )}
non:
y(t) da t denborako signalaren balioa
A da signalaren amplitud, hots, zeroetik datorren gehieneko desbideratzea
f da signalaren maiztasuna, hots, segundoko ziklo kopurua
ω= 2πf da signalaren angeluar maiztasuna, hots, radian sekundoko neurrian aldatzen den angeluaren aldaketa arrunta
φ{\displaystyle \varphi }da signalaren fasea, hots, t= 0 denborako hasierako angelua
Maiztasuna eta angeluar maiztasuna adierazten dute signalak zein neurrian oszilatzen duen. Maiztasu handiagoa edo angeluar maiztasu handiagoa ziklo gehiago ditu denbora gutxiagoan, eta alderantziz. Faseak adierazten du noiz hasten duen signalak bere zikloa. Fase positiboa denbora aurrera ematea da, eta fase negatiboa denbora atzeratzea.
Sinusoidal wave signal bat osoa burutzen du zeroetik goi pikean zeroetik behe pikean eta zeroetara itzultzean. Ziklo oso baten iraupena T izeneko signalaren periodoa da, maiztasuaren alderantzizkoa:
T=1/f{\displaystyle T=1/f}
Bi pike berdinduren arteko distantzia edo bi behe pikearteko distantzia λ izeneko signalaren luzera da, angeluar maiztasuaren alderantzizkoa:
λ=2π/ω{\displaystyle \lambda =2\pi /\omega }
Sinusoidal wave signal baten forma ez da aldatzen beste sinusoidal wave signal baten gainean gehitzen denean, maiztasu bera eta arbitrario amplitud eta fase dituena. Ezaugarri hau sinusoidal wave signalak erabilgarriak egiten ditu Fourier serie eta Fourier transform erabiliz analizatzen dituen signal konplexuei.
Zergatik dira Garrantzitsuak Sinusoidal Wave Signalak?
Sinusoidal wave signalak elektrizitate eta elektronika ingeniaritzaren eremuetan asko aplikazio dituzte. Aplikazio nagusiak hauek dira:
Audio Sistemak
Audio sistemak sinusoidal wave signalak erabiltzen dituzte soinua grabatzeko eta berrirratsatzeko. Soinu oholak airearen presioen aldekapenak dira, sinusoidale desberdinak maiztasu eta amplitud desberdinetan adieraz daitezke. Mikrofonoak soinu oholak elektriko sinusoidal signal bihurtzen ditu, amplifikatu, prozesatu, gorde edo transmititu daitezke. Hautsak elektriko sinusoidal signalak soinu ohol bihurtzen ditu diafragmo bat oszilatuz. Elektroniko osziladoreek erabiliz, norabide elektronikoak sortu ditzakegu maiztasu eta amplitud desiratu horietako sinusoidal signalak.
Wireless Communication
Wireless communication sistemetan sinusoidal wave signalak erabiltzen dira informazioa transmititzeko eta jasotzeko elektromagnetiko oholen bidez. Elektromagnetiko oholak sinusoidalki oszilatzen diren elektriko eta magnetiko eremuak dira espazioan hedatzen direnak. Radio sistemetan sinusoidal carrier signal baten amplitud, maiztasu edo fase modulatzen da informazio signalarekin datuak kodeatzeko. Modulatutako signal hori amplifikatu eta antena batez irradiatzen da. Jaso antena elektromagnetiko oholak hartzen du eta demodulatzen du signalak informazioa berreskuratzeko.
Power Systems
Power systems sinusoidal wave signalak erabiltzen dituzte elektrizitatea sortzeko eta banatzeko. Sinusoidal AC voltsailak transformer erabiliz kolpe kolpe voltaje-maila aldatzeko ahalmena dauka. Horrek laguntzen du indar elektrikoa luzera luzeetan transmisio galere minimoekin. Hainbat power generator sinusoideko AC voltsaila sortzen du bobina bat magnetiko eremuan biratuz edo alderantziz. Etxeko electrodomestiko anitz eta industriko tresna asko ere sinusoideko AC voltsailpean funtzionatzen dute.
Signal Analysis
