Mikä on väännös?

Mikä on vääristyminen?

Vääristymisen määritelmä

Vääristyminen tarkoittaa signaalin muutoksia siirrossa, käsittelyssä tai tallennuksessa, jotka eivät ole yhteensopivia alkuperäisen signaalin kanssa.

Vääristymisen luokittelu

Lineaarinen vääristyminen

• Amplitudin vääristyminen: Signaalin eri taajuuskomponenttien amplitudisuhteen muuttuminen. Esimerkiksi äänijärjestelmissä korkean taajuuden komponenttien amplitudi heikkenee, mikä voi aiheuttaa äänen tukahduttuneisuuden.

• Fasaavääristyminen: Signaalin eri taajuuskomponenttien fasaussuhde muuttuu. Tämä voi vaikuttaa signaalin aikadomain ominaisuuksiin, kuten impulssivastetodellisuuden muotoon.

Epälineaarinen vääristyminen

•  Harmoninen vääristyminen: Kun signaali kulkee epälineaariseen järjestelmään, se luo harmonisen komponentin, joka on kokonaislukukertaisesti syötteen taajuuden suuruinen. Esimerkiksi vahvistimessa, jos syöttösingaali on sinihaara, saattaa syntyä toinen harmoninen, kolmas harmoninen ja niin edelleen. Harmoninen vääristyminen voi tehdä äädestä karkean tai meluisan.

• Intermodulaatiovääristyminen : Kun useat eri taajuuden signaalit kulkevat samaan aikaan epälineaariseen järjestelmään, syntyy uusia taajuuskomponentteja, ja nämä uudet taajuudet ovat lineaarisia kombinaatioita syöttösignaalin taajuudesta. Intermodulaatiovääristyminen voi johtaa signaalin häiriintymiseen ja bittivirheiden lisääntymiseen viestintäjärjestelmissä
  

Vääristymisen syyt

• Piirikomponenttien epälinearisuus: kuten transistoreilla, diodeilla ja muilla komponenteilla on epälineaarisia ominaisuuksia suurten signaalien käsittelyssä.

• Vahvistimen saturaatio: Kun syöttösingaali on liian suuri, vahvistin menee saturaatioreunaan, mikä johtaa ulostulossignaalin vääristymiseen.

• Suodattimen taajuusvastekuvaaja: Suodattimen taajuusvastekuvaajan piirteet ovat epätasaisia, mikä johtaa signaalin amplitudin ja fasaation muutoksiin.

• Epälineaariset vaikutukset signaalipolulla: kuten kaapelin epälineaariset vaikutukset, huonot yhteydet kytkentissä jne.

Vaikutukset

Äänisignaalien ja videosignaalien vaikutukset

Äänijärjestelmissä vääristyminen voi heikentää äänilaatua, aiheuttaen ongelmia kuten melu, vääristynyt ääni tai satunnaisia äänenvoimakkuuden muutoksia. Videojärjestelmissä vääristyminen voi johtaa kuvan sumeaan, värien vääristymiseen, kuvan tärinään ja muihin ongelmiin.

Viestintäjärjestelmän vaikutukset

Viestintäjärjestelmissä vääristyminen heikentää signaalin laatua, lisää bittivirhetta ja vaikuttaa viestinnän luotettavuuteen. Vaikea vääristyminen voi myös estää signaalin vastaanottamisen ja purkamisen oikein.

Mittausten ja ohjausjärjestelmien vaikutukset

Mittausten ja ohjausjärjestelmissä vääristyminen voi vaikuttaa mittaustulosten tarkkuuteen ja ohjausjärjestelmien vakautukseen. Esimerkiksi sensorin ulostulossignaalin vääristyminen voi johtaa mittausvirheiden kasvuun, ja ohjausjärjestelmän palautussignaalin vääristyminen voi tehdä järjestelmästä epävakavaa tai virheellistä.

Tapoja vähentää vääristymistä

• Valitse oikea komponentti

• Piirisuunnitelman optimointi

• Negatiivinen palautuskytkentä

• Suodatus

• Digitaalinen signaalinkäsittely

Yhteenveto

Vääristyminen on yleinen ongelma signaalien käsittelyssä ja siirrossa. On erittäin tärkeää ymmärtää vääristymisen luokittelu, syyt ja vaikutukset sekä ottaa käyttöön tehokkaita menetelmiä vääristymisen vähentämiseksi signaalin laadun ja järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi.