¿Qué es la Distorsión?

¿Qué es la distorsión?

Definición de distorsión

La distorsión se refiere a los cambios en la señal durante la transmisión, el procesamiento o el almacenamiento que no son consistentes con la señal original.

Clasificación de la distorsión

Distorsión lineal

• Distorsión de amplitud: La relación de amplitud entre diferentes componentes de frecuencia en la señal cambia. Por ejemplo, en sistemas de audio, la amplitud de los componentes de alta frecuencia se atenúa, lo que puede hacer que el sonido se vuelva apagado.

• Distorsión de fase: La relación de fase entre diferentes componentes de frecuencia en la señal cambia. Esto puede afectar las propiedades del dominio temporal de la señal, como la forma de la respuesta al impulso.

Distorsión no lineal

•  Distorsión armónica: Cuando la señal pasa por un sistema no lineal, genera un componente armónico que es un múltiplo entero de la frecuencia de la señal de entrada. Por ejemplo, en un amplificador, si la señal de entrada es una onda sinusoidal, pueden generarse armónicos de segunda, tercera, etc. La distorsión armónica puede hacer que el sonido se vuelva áspero o ruidoso.

• Distorsión intermodulación : Cuando varias señales de diferentes frecuencias pasan simultáneamente por un sistema no lineal, se generan nuevos componentes de frecuencia, y estas nuevas frecuencias son combinaciones lineales de las frecuencias de la señal de entrada. La distorsión intermodulación puede llevar a la interferencia de la señal e incrementar la tasa de error de bits en los sistemas de comunicación.
  

Causas de la distorsión

• No linealidad de los componentes del circuito: como los transistores, diodos y otros componentes muestran características no lineales cuando trabajan con señales grandes.

• Saturación del amplificador: Cuando la señal de entrada es demasiado grande, el amplificador entra en la región de saturación, resultando en la distorsión de la señal de salida.

• Respuesta de frecuencia del filtro: Las características de la respuesta de frecuencia del filtro son irregulares, resultando en cambios en la amplitud y fase de la señal.

• Efectos no lineales en la ruta de la señal: como los efectos no lineales de los cables, mal contacto de los conectores, etc.

Influencia

Efectos en las señales de audio y video

En los sistemas de audio, la distorsión puede degradar la calidad del sonido, causando problemas como ruido, sonido distorsionado o cambios erráticos de volumen. En el sistema de video, la distorsión puede llevar a la borrosidad de la imagen, distorsión de color, parpadeo de la imagen y otros problemas.

Impacto en el sistema de comunicación

En el sistema de comunicación, la distorsión reducirá la calidad de la señal, aumentará la tasa de error de bits y afectará la confiabilidad de la comunicación. Una distorsión severa también puede hacer que la señal no sea recibida y decodificada correctamente.

Impacto en los sistemas de medición y control

En los sistemas de medición y control, la distorsión puede afectar la precisión de los resultados de medición y la estabilidad de los sistemas de control. Por ejemplo, la distorsión de la señal de salida del sensor puede llevar a un aumento de los errores de medición, y la distorsión de la señal de retroalimentación del sistema de control puede hacer que el sistema sea inestable o funcione incorrectamente.

Formas de reducir la distorsión

• Seleccionar el componente adecuado

• Optimización del diseño del circuito

• Retroalimentación negativa

• Filtrado

• Procesamiento digital de señales

Resumen

La distorsión es un problema común en el procesamiento y transmisión de señales. Es de gran importancia comprender la clasificación, causas y efectos de la distorsión y tomar métodos efectivos para reducir la distorsión, mejorando así la calidad de la señal y el rendimiento del sistema.