Cosa è la Distorsione?

Cos'è la distorsione?

Definizione di distorsione

La distorsione si riferisce a cambiamenti nel segnale durante la trasmissione, il processamento o lo stoccaggio che non sono coerenti con il segnale originale.

Classificazione della distorsione

Distorsione lineare

• Distorsione di ampiezza: Il rapporto di ampiezza tra le diverse componenti di frequenza del segnale cambia. Ad esempio, nei sistemi audio, l'ampiezza delle componenti ad alta frequenza viene attenuata, il che può causare un suono opaco.

• Distorsione di fase: Il rapporto di fase tra le diverse componenti di frequenza del segnale cambia. Ciò può influire sulle proprietà del dominio temporale del segnale, come la forma della risposta all'impulso.

Distorsione non lineare

•  Distorsione armonica: Quando il segnale passa attraverso un sistema non lineare, genera una componente armonica che è un multiplo intero della frequenza del segnale di ingresso. Ad esempio, in un amplificatore, se il segnale di ingresso è un'onda sinusoidale, possono essere generate armoniche seconde, terze, ecc. La distorsione armonica può rendere il suono aspro o rumoroso.

• Distorsione intermodulazione : Quando più segnali di frequenze diverse passano attraverso un sistema non lineare contemporaneamente, vengono generate nuove componenti di frequenza, e queste nuove frequenze sono combinazioni lineari delle frequenze del segnale di ingresso. La distorsione intermodulazione può portare a interferenze del segnale e aumentare il tasso di errore dei bit nei sistemi di comunicazione.
  

Causa della distorsione

• Non linearità dei componenti del circuito: come transistor, diodi e altri componenti mostrano caratteristiche non lineari quando lavorano con segnali di grande ampiezza.

• Saturazione dell'amplificatore: Quando il segnale di ingresso è troppo grande, l'amplificatore entra nella regione di saturazione, causando la distorsione del segnale di uscita.

• Risposta in frequenza del filtro: Le caratteristiche di risposta in frequenza del filtro sono irregolari, causando cambiamenti nell'ampiezza e nella fase del segnale.

• Effetti non lineari nel percorso del segnale: come effetti non lineari dei cavi, contatti poveri dei connettori, ecc.

Influenza

Effetti sui segnali audio e video

Nei sistemi audio, la distorsione può degradare la qualità del suono, causando problemi come rumore, suono distorto o variazioni erratiche del volume. Nei sistemi video, la distorsione può portare a sfocatura dell'immagine, distorsione del colore, tremolio dell'immagine e altri problemi.

Impatto sul sistema di comunicazione

Nei sistemi di comunicazione, la distorsione riduce la qualità del segnale, aumenta il tasso di errore dei bit e influenza l'affidabilità della comunicazione. Una distorsione grave può anche impedire che il segnale venga ricevuto e decodificato correttamente.

Impatto sui sistemi di misurazione e controllo

Nei sistemi di misurazione e controllo, la distorsione può influire sull'accuratezza dei risultati di misurazione e sulla stabilità dei sistemi di controllo. Ad esempio, la distorsione del segnale di uscita del sensore può portare a un aumento degli errori di misurazione, e la distorsione del segnale di feedback del sistema di controllo può rendere il sistema instabile o farlo funzionare in modo errato.

Un modo per ridurre la distorsione

• Selezionare i componenti giusti

• Ottimizzazione del progetto del circuito

• Retroazione negativa

• Filtraggio

• Elaborazione del segnale digitale

Conclusione

La distorsione è un problema comune nel processamento e nella trasmissione dei segnali. È di grande importanza comprendere la classificazione, le cause e gli effetti della distorsione e adottare metodi efficaci per ridurla, al fine di migliorare la qualità del segnale e le prestazioni del sistema.