Kun sovellamme tulosignaalia sinimuotoisena (tai minkä tahansa muotoisena signaalina) mihin tahansa elektroninen piiri silloin sen ulostulon tulisi olla saman tyyppinen signaali. Se tarkoittaa, että lähdöllä on myös oltava sama muoto sinimuotoisena. Jos lähtö ei ole sama tulosignaalin kopio tai jos lähtö ei ole yhtä suuri kuin tulosignaali, eroa kutsutaan vääristymiksi. Näiden vääristymien takia lähtö ei ole sama kuin tulo. Harmoninen vääristymä voidaan määrittää käyttämällä tätä esimerkkiä. Kun 5 V: n tulosignaali syötetään piiriin, lähtösignaalilla on vain 2 V: n jännite. Se osoittaa, että signaali menettää jännitteensä vääristymien takia. Tämä tapahtuu vuonna vahvistimet , tehovahvistimet ja modulointitekniikat jne. Tämän vääristymän vähentämiseksi on olemassa erilaisia tekniikoita, ja vääristymän tason laskemiseksi on käytettävissä muutama menetelmä ja kaava. Tässä artikkelissa käsitellään harmonisen vääristymän määritelmää, analyysia, syitä jne
Mikä on harmoninen vääristymä?
Voimme ymmärtää harmonisen sanan, kuten kokonaisluku, joka kertoo perustaajuudet, kutsutaan 'harmoniseksi'. Tässä harmoninen on signaalityyppi, jonka taajuus on vertailusignaalin integraali moninkertainen. Toisella tavalla se voidaan määritellä signaalin taajuuden ja vertailusignaalin taajuuden välisenä suhteena. Esimerkiksi X on AC-tulosignaali, jonka taajuus on f Hz.
Harmoninen-vääristymä-tulosignaali
Kun signaali X näkyy päällä CRO signaali X näyttää toistuvan jokaiselle f Hz: lle. Tässä signaali X on vertailusignaali ja CRO: lla näytetyllä signaalilla on taajuuksia, kuten 2f, 3f, 4f ja niin edelleen. Teoriassa signaali sisältää äärettömät yliaallot. Kahden kuvan alapuolella näkyy tulosignaali ja vääristynyt lähtö, kun tulo kohdistetaan mihin tahansa piiriin.
Harmoninen-vääristymä-lähtö-vääristynyt-signaali
Jos signaalilla on yhtä suuri positiivisen jakson ja negatiivisen jakson ajanjakso, niin tällaista signaalia kutsutaan symmetriseksi signaaliksi ja parittomat yliaallot voivat ilmestyä (moninkertaistaa perustaajuuden 3., 5. jne.). Jos signaalilla ei ole yhtäjaksoista positiivisen jakson ja negatiivisen jakson ajanjaksoa, niin tällaista signaalia kutsutaan epäsymmetriseksi signaaliksi ja jopa harmoniset voivat ilmestyä (moninkertaistaa perustaajuuden 2., 4. jne.) Ja DC komponentit myös epäsymmetrisissä signaaleissa.
Yllä olevassa kuvassa voidaan havaita perussignaalin taajuus 100 Hz: nä ja niiden harmoniset yliaallot esiintyvät eri taajuuksilla vertailusignaalin taajuudella, kuten 100 Hz.
Harmoniset vääristymät-signaali
Jos signaalilla on harmonisia vääristymiä harmonisten taajuuskomponenttien ollessa olemassa, niin näiden vääristymien prosenttiosuuden löytäminen tietyllä harmonisella tasolla on
% n. harmoninen vääristymä = [Pn] / [P1} * 100
[Pn] = n: nnen taajuuskomponentin amplitudi
[P1] = signaalin perustaajuuden amplitudi
Vääristymiä voi esiintyä elektronisessa piirissä käytettyjen komponenttien epälineaaristen ominaisuuksien vuoksi. Näillä komponenteilla voi olla epälineaarisia ominaisuuksia, mikä johtaa signaalin vääristymien syntymiseen. Voimajärjestelmissä on viisi erilaista harmonista vääristymistä. He ovat
- Taajuuden vääristyminen
- Amplitudivääristymä
- Vaihevääristymä
- Intermodulaation vääristymä
- Ylitä vääristymät
Harmoninen vääristymäanalyysi
Tämän vääristymän analyysi on ainutlaatuinen analyysityyppi. Tämän tyyppisessä piirissä ja sen ulostulossa on yksi taajuusmuotoinen sinimuotoinen signaali, jonka särö on mitattava ja analysoitava.
Kun tulosignaali syötetään piiriin, komponenttien epälineaaristen ominaisuuksien vuoksi vääristymä voi kehittyä lähtösignaalissa. Tämän vuoksi vertailusignaali voi näkyä lähdössä eri taajuuspisteissä. Jos analysoimme vääristymiä kokonais harmonisen vääristymän mittaustekniikalla, voimme tietää kokonais harmonisen vääristymän (THD), kokonais harmonisen vääristymän ja melun (THDN) arvon, signaalin kohinasta ja vääristymästä (SINAD), signaalin kohinasuhteen (SNR) ja y: n harmoninen arvo perustaajuuden suhteen. Tällä harmonisen särön kokonaismittausmenetelmällä voimme tietää tulo- ja lähtöjännitteet sekä tulo- ja lähtötehon.
Harmoninen vääristymä aiheuttaa
Tärkeimmät syyt harmonisiin vääristymiin ovat elektronisten komponenttien epälineaariset kuormitus- ja epälineaarisuusominaisuudet. Epälineaarinen kuormitus muuttaa impedanssia käytetyn tulojännitteen kanssa. Tämä johtaa lähtösignaalin vääristymiin. Ja piirissä käytetyillä komponenteilla on myös epälineaarisuusominaisuudet. Tämä johtaa myös tuotoksen harmonisten kehitykseen. Harmonisten vääristymien takia piiri saa lämpöä ja lähtöä, joka ei ole sama kuin tulo. Tämä vaikutus on haitallinen kaikille piireille.
Harmoninen vääristymäanalysaattori
Harmonisen vääristymäkertoimen löytäminen on tärkeintä kaikille piireille. Voimme analysoida näitä vääristymiä tällä arvolla. Kokonais harmoninen särö (THD) on hyödyllisin tekniikka nykyisen signaalin kokonais harmonisen vääristymän ja jännitesignaalien kokonais harmonisen vääristymän löytämiseksi.
THD voidaan määritellä kaikkien harmonisten signaalien RMS-arvojen ja perussignaalin RMS-arvon välisenä suhteena.
Nykyinen THD - Edellä olevan lausunnon mukaisesti THDi osoittaa virran kokonaisvääristymän
virta-THDi
Tässä In on n: nnen harmonisen signaalin RMS-virta ja I1 on perussignaalin RMS-arvo.
Jännite THD - sama kuin THDi, jännitteen kokonais harmonista-vääristymää merkitään THDv: llä.
jännite-THDv
Tässä Vn on n: nnen harmonisen jännite ja V1 on perussignaalin jännite. Täydellinen harmoninen vääristymä (THD) analysoi myös järjestelmän epälineaarista käyttäytymistä nopean Fourier-muunnoksen (FFT) avulla.
Täydellinen harmoninen vääristymä enemmän melua (THDN) Määritetään perussignaalin RMS-arvon suhteeksi harmonisten RMS-arvoon yhdessä kohinakomponenttien kanssa.
Näin ollen kyse on harmonisesta vääristymä . Yllä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että tämä on järjestelmän merkittävin parametri, koska se voi rikkoa lähtösignaalia. Ja tämä voidaan analysoida THD-tekijällä, ja sitä voidaan vähentää markkinoilla olevilla tekniikoilla ja laitteilla. Tässä on kysymys sinulle, mitä harmonisen vääristymän sovelluksia on?
