Co je zkreslení?
Definice zkreslení
Zkreslení se týká změn signálu během přenosu, zpracování nebo ukládání, které jsou nesouladné s původním signálem.
Klasifikace zkreslení
Lineární zkreslení
Amplitudové zkreslení: Poměr amplitud různých frekvenčních složek v signálu se mění. Například v audio systémech se amplituda vysokofrekvenčních složek oslabuje, což může způsobit, že zvuk bude znít tupě.
Fázové zkreslení: fázové vztahy různých frekvenčních složek v signálu se mění. To může ovlivnit časové vlastnosti signálu, jako je tvar impulsní odezvy.
Nelineární zkreslení
Harmonické zkreslení: Když signál prochází nelineárním systémem, generuje harmonickou složku, která je celočíselným násobkem frekvence vstupního signálu. Například v zesilovači, pokud je vstupní signál sinusová vlna, mohou být vygenerovány druhé, třetí atd. harmonické. Harmonické zkreslení může způsobit, že zvuk bude ostrý nebo šumivý.
Intermodulační zkreslení : Když více signálů různých frekvencí současně prochází nelineárním systémem, generují se nové frekvenční složky, a tyto nové frekvence jsou lineární kombinace frekvencí vstupních signálů. Intermodulační zkreslení může vést k rušení signálu a zvýšení frekvence bitových chyb v komunikačních systémech
Příčiny zkreslení
Nelinearita obvodových komponent: jako tranzistory, diody a jiné komponenty ukazují nelineární charakteristiky při práci s velkými signály.
Saturace zesilovače: Pokud je vstupní signál příliš velký, zesilovač vstoupí do oblasti saturace, což vedет к искажению выходного сигнала.
Frekvenční charakteristika filtru: Frekvenční charakteristiky filtru jsou nerovnoměrné, což vede ke změnám v amplitudě a fázi signálu.
Nelineární efekty v cestě signálu: jako nelineární efekty kabelů, špatný kontakt konektorů atd.
Vliv
Vliv na audio a video signály
V audio systémech může zkreslení degradovat kvalitu zvuku, způsobovat problémy jako šum, zkreslený zvuk nebo chaotické změny hlasitosti. V systémech videa může zkreslení vést k rozmazanosti obrazu, zkreslení barev, vibraci obrazu a dalším problémům.
Dopad na komunikační systém
V komunikačním systému zkreslení sníží kvalitu signálu, zvýší frekvenci bitových chyb a ovlivní spolehlivost komunikace. Závažné zkreslení může také způsobit, že signál nebude správně přijat a dekódován.
Dopad na měřicí a řídící systémy
V měřicích a řídících systémech může zkreslení ovlivnit přesnost měření a stabilitu řídících systémů. Například zkreslení výstupního signálu senzoru může vést k zvýšení měřených chyb, a zkreslení zpětného signálu řídícího systému může způsobit, že systém bude nestabilní nebo pracovat nesprávně.
Způsoby snížení zkreslení
Vyberte správnou komponentu
Optimalizace návrhu obvodu
Negativní zpětná vazba
Filtrování
Digitální zpracování signálu
Shrnutí
Zkreslení je běžným problémem v zpracování a přenosu signálů. Je velmi důležité pochopit klasifikaci, příčiny a dopady zkreslení a použít efektivní metody k jeho snížení pro zlepšení kvality signálu a výkonu systému.