Chính xác thì điều gì là hài hòa và làm thế nào để chúng xuất hiện?


29

Từ việc đọc rất nhiều nguồn trực tuyến, tôi vẫn không thể hiểu tại sao một dạng sóng khác nhau lại có sóng hài.

Ví dụ: khi thiết kế mạch điều chế biên độ ngớ ngẩn (AM) đặt sóng vuông từ vi điều khiển vào ăng ten, sóng hài được tạo ra như thế nào? Tín hiệu chỉ là "bật" hoặc "tắt", làm thế nào có sóng hài thứ nhất, thứ ba và thứ năm và tại sao chúng trở nên yếu hơn?

Tôi đã nghe nói máy hiện sóng có thể đo đến sóng hài thứ năm của sóng vuông (hoặc một cái gì đó tương tự) là quan trọng, nhưng tại sao điều đó lại làm cho việc đọc khác nhau? Những sóng hài này không liên quan đến những thứ như truyền dữ liệu (cao = 1, thấp = 0) và chỉ quan trọng trong các tình huống như âm thanh hoặc RF?

Tại sao sóng hình sin không có nhiều sóng hài? Bởi vì dạng sóng luôn luôn chuyển động và không phẳng đi lên (hình tam giác) hoặc ngang (hình vuông), nhưng hình tròn với giá trị luôn thay đổi?


2
Tôi có ấn tượng rằng bạn đang sử dụng "sóng hài" thông thường - nhiễu tần số cao hơn. Sóng hài (tần số) được gắn với định nghĩa của phân tách chuỗi Fourier - vì vậy bạn sẽ có sóng hài nếu bạn phân tách sóng vuông thành sóng hình sin. Về lý thuyết, bạn có thể sử dụng một số cơ sở trực giao khác - xem bình luận của @ supercat bên dưới.
Sridhar

Câu trả lời:


30

Sóng hình sin không có sóng hài vì chính xác là sóng hình sin kết hợp có thể tạo ra các dạng sóng khác. Sóng cơ bản là một hình sin, vì vậy bạn không cần thêm bất cứ thứ gì để biến nó thành tín hiệu hình sin.

Về máy hiện sóng. Nhiều tín hiệu có số lượng sóng hài lớn, một số, giống như sóng vuông, theo lý thuyết là vô hạn.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đây là một phần xây dựng của một sóng vuông. Các sin màu xanh cho thấy 1 thời kỳ là cơ bản. Sau đó, có sóng hài thứ ba (sóng vuông thậm chí không có sóng hài), sóng tím. Biên độ của nó là 1/3 của mức cơ bản và bạn có thể thấy nó gấp ba lần tần số cơ bản, bởi vì nó hiển thị 3 chu kỳ. Tương tự cho điều hòa thứ năm (màu nâu). Biên độ là 1/5 của cơ bản và nó hiển thị 5 tiết. Thêm những cái này cho đường cong màu xanh lá cây. Đây chưa phải là một sóng vuông tốt, nhưng bạn đã thấy các cạnh dốc và đường ngang lượn sóng cuối cùng sẽ trở thành hoàn toàn ngang nếu chúng ta thêm nhiều sóng hài. Vì vậy, đây là cách bạn sẽ thấy một sóng vuông trên phạm vi nếu chỉ hiển thị tối đa sóng hài thứ năm. Đây thực sự là mức tối thiểu, để tái thiết tốt hơn, bạn sẽ cần nhiều sóng hài hơn.

Giống như mọi tín hiệu không phải hình sin, tín hiệu điều chế AM sẽ tạo ra sóng hài. Fourier đã chứng minh rằng mọi tín hiệu lặp lại có thể được giải mã thành một cơ bản (cùng tần số với dạng sóng) và sóng hài có tần số là bội số của cơ bản. Nó thậm chí áp dụng cho các dạng sóng không lặp lại. Vì vậy, ngay cả khi bạn không dễ dàng nhìn thấy những gì họ sẽ trông như thế nào, phân tích luôn luôn có thể.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đây là tín hiệu AM cơ bản và tín hiệu điều chế là sản phẩm của sóng mang và tín hiệu băng cơ sở. Hiện nay

Stôin(fC)Stôin(fM)= =coS(fC-fM)-coS(fC+fM)2

(fC-fM)(fC+fM)fC

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Ngay cả khi tín hiệu băng cơ sở của bạn là tín hiệu tìm kiếm phức tạp hơn, bạn có thể tách tín hiệu điều chế tách ra trong các sin riêng biệt.


9
@JohnQuinn, Trong cuộc sống thực, một sóng vuông được tạo thành từ nội dung quang phổ như được hiển thị. Việc tạo tín hiệu thay đổi ngay lập tức từ 0V sang 5V cần một nguồn năng lượng vô hạn, trong thực tế, có một thời gian tăng lên sóng vuông và điều này xác định lượng nội dung phổ cần thiết. Tín hiệu kỹ thuật số tốc độ cao có thể là ma quỷ cho việc truyền bức xạ không mong muốn nếu được phép vì thời gian tăng nhanh có nghĩa là bạn đang lái một số tần số rất cao.
Kortuk

2
@ John John . Khi tôi làm trợ lý giảng dạy, tôi thường thấy việc dạy về sự hiểu biết về miền tần số là top 5 về những điều cho phép một kỹ sư điện trở thành một người tuyệt vời.
Kortuk

4
@ John - Không ai tổng hợp tín hiệu từ sóng hài, nhưng toán học nói rằng chúng ở đó. Phổ tần số sẽ rộng vô hạn. Nếu bạn truyền tín hiệu như vậy qua bộ lọc thông thấp, hình dạng của nó sẽ thay đổi vì sóng hài bị cắt. Băng thông giới hạn của phạm vi hoạt động như một bộ lọc thông thấp.
stevenvh

2
@ John - Vâng, nó có vẻ không hợp lý, nhưng nếu bạn bật và tắt một lần mỗi giây thì tín hiệu đó sẽ có sin 1Hz trong đó. Và một sin 3Hz, v.v. Bạn có thể cách ly từng người trong số họ bằng cách truyền sóng vuông qua bộ lọc thông dải hẹp. Nếu bạn lọc 0,8Hz đến 1,2Hz, bạn sẽ thấy rõ hình sin 1Hz! Đó là tất cả lỗi của Fouri, thực sự! ;-)
stevenvh

6
"bởi vì đó chính xác là sóng hình sin kết hợp có thể tạo ra các dạng sóng khác". Trên thực tế, bạn cũng có thể sử dụng bất kỳ tập hợp sóng chỉnh hình hoàn chỉnh nào khác (ví dụ: wavelet). Lý do các hàm lượng giác / hàm mũ phức tạp phổ biến nhất là vì chúng là các hàm riêng của toán tử vi phân, đó là lý do tại sao biến đổi Fourier giải quyết ngay các phương trình vi phân tuyến tính. Nhưng nếu những thứ đó không quá quan trọng, một số biến đổi khác có thể sẽ thắng thế.
leftaroundabout

23

Câu trả lời của Pentium100 khá đầy đủ, nhưng tôi muốn đưa ra một lời giải thích đơn giản hơn (mặc dù ít chính xác hơn).

C

Chỉ là một ví dụ: tại sao trong nước bạn thường thấy sóng cong? (vì lợi ích này, hãy bỏ qua ảnh hưởng của bãi biển hoặc gió) Một lần nữa, đó là vì hình dạng đòi hỏi ít năng lượng hơn để hình thành, vì tất cả các đường dốc và các cạnh đều trơn tru.

Trong một số trường hợp, như cơ quan Hammond , sóng hình sin thực sự được sử dụng để soạn tín hiệu, bởi vì với sự phân tách có thể tổng hợp rất nhiều âm thanh (hầu như tất cả).

Có một hình ảnh động tuyệt đẹp của LucasVB giải thích sự phân rã Fourier của sóng vuông:

Những hình ảnh này giải thích rõ hơn sự phân rã sóng vuông trong sóng hài:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây


18

Bạn có thể phân tách bất kỳ dạng sóng nào thành một chuỗi vô hạn các sóng hình sin được cộng lại với nhau. Đây được gọi là phân tích Fourier (nếu dạng sóng ban đầu được lặp lại) hoặc biến đổi Fourier (đối với bất kỳ dạng sóng nào).

Trong trường hợp dạng sóng lặp lại (như sóng vuông), khi bạn thực hiện phân tích Fourier, bạn thấy rằng tất cả các sin tạo thành dạng sóng đều có tần số là bội số của tần số của dạng sóng ban đầu. Chúng được gọi là "sóng hài".

Một sóng hình sin sẽ chỉ có một sóng hài - cơ bản (tốt, nó đã là sin, vì vậy nó được tạo thành từ một sin). Sóng vuông sẽ có một chuỗi các sóng hài lẻ vô hạn (nghĩa là để tạo ra một sóng vuông ngoài các sin bạn cần thêm các sin của mỗi bội số lẻ của tần số cơ bản).

Các sóng hài được tạo ra bằng cách làm biến dạng sóng hình sin (mặc dù bạn có thể tạo chúng riêng rẽ).

Tại sao nó lại quan trọng:

  1. Bạn có thể tạo sóng hình sin từ bất kỳ sóng có tần số cố định, miễn là bạn có bộ lọc vượt qua tần số cơ bản, nhưng chặn tần số 2 lần (vì bạn sẽ chỉ để lại một sóng hài).
  2. Trên thực tế, bạn có thể tạo một sóng hình sin có tần số khác với tần số ban đầu - chỉ cần sử dụng bộ lọc thông dải để vượt qua sóng hài bạn muốn. Bạn có thể sử dụng điều này để có được một sóng hình sin có tần số là bội số của tần số của một hình sin khác - chỉ cần làm biến dạng hình sin ban đầu và chọn ra sóng hài bạn muốn.
  3. Các hệ thống RF phải đưa ra các dạng sóng không chứa sóng hài ngoài dải tần số cho phép. Đây là cách cung cấp năng lượng PWM (tần số hoạt động ~ 100kHz, sóng vuông) có thể can thiệp vào đài FM (tần số hoạt động 88-108 MHz, 11-12 MHz (IF)).
  4. Nếu bạn muốn có sóng vuông với thời gian tăng / giảm rất nhanh, băng thông của hệ thống của bạn sẽ phải rộng hơn nhiều so với tần số cơ bản của sóng vuông.

Tôi đọc nó là "fudge có sóng hài, bởi vì nếu bạn nhồi nhét sô cô la cùng với lực cực mạnh, ma sát làm tan chảy nó thành fudge", tại sao nó lại có thể tạo ra hình vuông, nếu tất cả những gì tôi đang sử dụng là một hình vuông? Có phải vì thời gian tăng không phải là tức thời mà vấn đề là nó không "hoàn hảo" và tương đương với số xyz của sóng hình sin? Tôi vẫn không hiểu tại sao việc đưa sóng vuông 100kHz vào không gian có thể tạo ra các tần số khác, 100kHz = 100k chu kỳ mỗi giây, làm thế nào trên trái đất các điện trường bắt đầu dao động ở sóng hài? Grr! Có thể cần phải đọc những điều này hơn một vài lần nữa ..
John Quinn

1
@JohnQuinn lời giải thích khá chính xác, nhưng rõ ràng nó không đơn giản ... hãy thử tìm wiki để chuyển đổi / phân tích Fourier
clabacchio

@JohnQuinn, vì một sóng vuông nhiều tần số. Một sóng hình sin là cơ bản; để tạo các dạng sóng khác, bạn cần thêm các sóng hình sin khác. Câu trả lời của Pentium giải thích làm thế nào một sóng vuông được tạo thành từ các sóng hài cơ bản. Đó chỉ là những gì nó được.
Rory Alsop

1
@JohnQuinn, bạn không phải là người không biết gì, miền tần số không phải là thứ mà mọi người dự kiến ​​sẽ hiểu ngay lập tức. Sóng vuông rất đơn giản để hiểu vì bạn có thể tạo một sóng từ bật và tắt công tắc. Tôi không thích nói với ai đó rằng bạn cần một tổng số sóng hình sin để tạo tín hiệu, tín hiệu này được tạo ra bằng một số phương tiện, trong trường hợp này dễ dàng với một công tắc, nhưng nó có thể bị phân hủy thành một tập hợp các sóng hình sin và cho nhiều vấn đề khi nhìn vào nó như một tập hợp các tần số làm cho mọi thứ dễ dàng hơn nhiều.
Kortuk

1
Điều đáng chú ý là bất kỳ sóng nào cũng có thể bị phân hủy thành một loạt nhiều loại sóng khác; sóng hình sin hầu như không phải là duy nhất trong vấn đề đó . Điều làm cho sóng hình sin trở nên độc đáo là nếu hai sóng hình sin được kết hợp và đưa vào một mạch tuyến tính, thì kết quả đầu ra từ sự kết hợp sẽ khớp với tổng của các đầu ra sẽ được tạo ra từ các sóng riêng lẻ, trừ đi đầu ra (thường là mức DC ) sẽ được sản xuất mà không có đầu vào. Các loại hình dạng sóng khác thường sẽ thêm các tương tác bổ sung.
supercat

7

Đạo hàm - tốc độ thay đổi - của một hình sin là một hình sin khác có cùng tần số, nhưng lệch pha. Các thành phần thực - dây, ăng ten, tụ điện - có thể theo dõi các thay đổi (của điện áp, dòng điện, cường độ trường, v.v.) của các dẫn xuất cũng như chúng có thể theo tín hiệu ban đầu. Tốc độ thay đổi của tín hiệu, tốc độ thay đổi của tín hiệu, tốc độ thay đổi của tốc độ thay đổi của tín hiệu, v.v., tất cả đều tồn tại và là hữu hạn.

Sự hài hòa của sóng vuông tồn tại bởi vì tốc độ thay đổi (đạo hàm đầu tiên) của sóng vuông bao gồm các đỉnh rất cao, đột ngột; gai cao vô hạn, trong trường hợp giới hạn của cái gọi là sóng vuông hoàn hảo. Các hệ thống vật lý thực không thể tuân theo tốc độ cao như vậy, do đó tín hiệu bị biến dạng. Điện dung và điện cảm chỉ đơn giản là hạn chế khả năng đáp ứng nhanh của chúng, vì vậy chúng đổ chuông.

Giống như một chiếc chuông không thể bị dịch chuyển cũng như bị biến dạng ở tốc độ mà nó bị đánh, và do đó lưu trữ và giải phóng năng lượng (bằng cách rung) ở tốc độ chậm hơn, do đó, một mạch không đáp ứng với tốc độ mà nó bị đánh bởi gai là các cạnh của sóng vuông. Nó cũng đổ chuông hoặc dao động khi năng lượng bị tiêu tan.

Một khối khái niệm có thể xuất phát từ khái niệm sóng hài có tần số cao hơn tần số cơ bản. Cái mà chúng ta gọi là tần số của sóng vuông là số lần chuyển đổi mà nó thực hiện trên mỗi đơn vị thời gian. Nhưng hãy quay lại với các dẫn xuất đó - tốc độ thay đổi tín hiệu tạo ra là rất lớn so với tốc độ thay đổi trong một hình sin ở cùng tần số đó. Đây là nơi chúng ta bắt gặp các tần số thành phần cao hơn: các tốc độ thay đổi cao đó có các thuộc tính của sóng hình sin tần số cao hơn . Các tần số cao được ngụ ý bởi tốc độ thay đổi cao trong tín hiệu hình vuông (hoặc không phải hình sin) khác.

Cạnh tăng nhanh không phải là điển hình của hình sin ở tần số f , mà là hình sin có tần số cao hơn nhiều. Hệ thống vật lý tuân theo nó tốt nhất có thể nhưng bị giới hạn về tốc độ, đáp ứng nhiều hơn với các thành phần tần số thấp hơn so với các thành phần cao hơn. Vì vậy, chúng ta làm chậm con người nhìn thấy biên độ lớn hơn, đáp ứng tần số thấp hơn và gọi đó là f !


"Cạnh tăng nhanh không phải là điển hình của hình sin ở tần số f, mà là hình sin có tần số cao hơn nhiều." Đo không phải sự thật. Trong hình ảnh trong câu trả lời của tôi, bạn có thể thấy rằng tất cả các sin đều có cùng độ dốc. Đó là tổng vô hạn của tất cả các độ dốc làm cho nó dốc vô hạn.
stevenvh

Nhưng đó là quan điểm của tôi - độ dốc không phải là hình sin điển hình - Ok, tôi đã đánh giá quá cao nó ở trên - tại bất kỳ 'f' nào. Nó cao hơn nhiều, điểm cốt yếu là hệ thống vật lý không thể theo dõi ROC chính xác.
JRobert

Tôi đã có cùng một câu hỏi OP hỏi. Tôi thấy câu trả lời của bạn là tốt nhất, không có ý xúc phạm đến người khác, nhưng thực tế là chúng ta có thể biểu diễn sóng vuông như một tổng số sin vô hạn thường là điều đầu tiên chúng ta học được khi xử lý phân tích Fourier, thật dễ hiểu khi càng hiểu hình sin bạn thêm càng gần sóng vuông hoàn hảo. Những gì không trực quan chính xác là những gì OP yêu cầu. Có hài hòa trong tự nhiên hay nó chỉ là một công cụ toán học để giúp chúng ta phân tích một hiện tượng? Trừ khi bạn bắt đầu nghĩ về tỷ lệ thay đổi, tôi không nghĩ bạn có thể trả lời đúng câu hỏi này.
João Pedro

5

Về mặt thực tế, lý do sóng hài "xuất hiện" là các mạch lọc tuyến tính (cũng như nhiều mạch lọc phi tuyến tính) được thiết kế để phát hiện các tần số nhất định sẽ nhận thấy các dạng sóng tần số thấp nhất là tần số mà chúng quan tâm. Để hiểu tại sao, hãy tưởng tượng một lò xo lớn với trọng lượng rất nặng được gắn vào tay cầm thông qua lò xo khá lỏng. Kéo tay cầm sẽ không trực tiếp di chuyển trọng lượng nặng, nhưng lò xo và trọng lượng lớn sẽ có tần số cộng hưởng nhất định, và nếu một người di chuyển tay cầm qua lại với tần số đó, người ta có thể thêm năng lượng cho trọng lượng lớn và lò xo , tăng biên độ dao động cho đến khi nó lớn hơn nhiều so với có thể được tạo ra "trực tiếp" bằng cách kéo vào lò xo lỏng.

Cách hiệu quả nhất để truyền năng lượng vào lò xo lớn là kéo theo một mô hình mịn tương ứng với sóng hình sin - mô hình chuyển động tương tự như lò xo lớn. Các mô hình chuyển động khác sẽ làm việc, tuy nhiên. Nếu một người di chuyển tay cầm theo các kiểu khác, một phần năng lượng được đưa vào cụm trọng lượng lò xo trong các phần của chu kỳ sẽ được lấy ra trong các phần khác. Một ví dụ đơn giản, giả sử người ta chỉ đơn giản là kẹt tay cầm đến cực cuối của hành trình với tốc độ tương ứng với tần số cộng hưởng (tương đương với sóng vuông). Di chuyển tay cầm từ đầu này sang đầu kia giống như trọng lượng đến cuối hành trình sẽ đòi hỏi nhiều công sức hơn là chờ trọng lượng di chuyển trở lại trước, nhưng nếu một người không di chuyển tay cầm vào lúc đó, thì mùa xuân trên tay cầm sẽ chiến đấu với trọng lượng ' s cố gắng trở về trung tâm. Tuy nhiên, rõ ràng việc di chuyển tay cầm từ vị trí cực đoan này sang vị trí khác sẽ vẫn hoạt động.

Giả sử trọng lượng mất một giây để xoay từ trái sang phải và một giây nữa để quay trở lại. Bây giờ hãy xem xét điều gì xảy ra nếu một người di chuyển tay cầm từ một cực chuyển động này sang cực khác trước đó, nhưng kéo dài ba giây ở mỗi bên thay vì một giây. Mỗi lần di chuyển tay cầm từ cực này sang cực khác, trọng lượng và lò xo sẽ ​​có cùng vị trí và vận tốc như hai giây trước đó. Do đó, họ sẽ có thêm năng lượng bổ sung cho họ như họ sẽ có hai giây trước đó. Mặt khác, việc bổ sung năng lượng như vậy sẽ chỉ xảy ra một phần ba như thường lệ khi "thời gian kéo dài" chỉ còn một giây. Như vậy di chuyển tay cầm qua lại ở tốc độ 1 / 6Hz sẽ tăng thêm một phần ba năng lượng mỗi phút (công suất) cho trọng lượng cũng như di chuyển nó qua lại ở 1 / 2Hz. Điều tương tự cũng xảy ra nếu một người di chuyển tay cầm qua lại ở 1 / 10Hz, nhưng vì các chuyển động sẽ là 1/5 thường xuyên như ở 1 / 2Hz, công suất sẽ là 1/5.

Bây giờ giả sử rằng thay vì có thời gian kéo dài là bội số lẻ, người ta biến nó thành bội số chẵn (ví dụ hai giây). Trong kịch bản đó, vị trí của trọng lượng và lò xo cho mỗi lần di chuyển từ trái sang phải sẽ giống như vị trí của nó trong lần di chuyển từ phải sang trái tiếp theo. Do đó, nếu tay cầm bổ sung bất kỳ năng lượng nào cho mùa xuân trước, thì năng lượng đó về cơ bản sẽ bị loại bỏ sau đó. Do đó, mùa xuân sẽ không di chuyển.

Nếu, thay vì thực hiện các chuyển động cực mạnh với tay cầm, người ta di chuyển nó trơn tru hơn, thì ở tần số thấp hơn của chuyển động tay cầm, sẽ có nhiều lần hơn khi một người chiến đấu với chuyển động của combo trọng lượng / lò xo. Nếu một người di chuyển tay cầm theo mô hình sóng hình sin, nhưng ở tần số khác biệt đáng kể với tần số cộng hưởng của hệ thống, năng lượng mà một người truyền vào hệ thống khi đẩy theo cách "đúng" sẽ được cân bằng khá tốt bởi năng lượng được lấy ra khỏi hệ thống đẩy cách "sai". Các kiểu chuyển động khác không cực đoan như sóng vuông, ít nhất là ở một số tần số, sẽ truyền nhiều năng lượng vào hệ thống hơn là được lấy ra.


1

một tương tự thậm chí đơn giản hơn là tưởng tượng một tấm bạt lò xo.

điện khí hóa một dây dẫn tương tự như kéo căng màng trampoline, làm như vậy các trường năng lượng 'kéo dài' (bóp méo) liên kết với dây đó.

đứng ở giữa tấm bạt lò xo, thò tay xuống và lấy màng của tấm bạt lò xo. Bây giờ đứng lên và kéo / kéo nó lên khi bạn đi, do đó, có một đỉnh về chiều cao của vòng eo của bạn.

tất nhiên điều này có tác dụng lưu trữ một số năng lượng trong màng.

Bây giờ nếu bạn để nó đi, nó sẽ không đơn giản trôi xuống và ngừng di chuyển. nó sẽ nhanh chóng rơi xuống và sau đó VIBRATE ... dao động qua lại nhiều lần hơn 'một mình' ... khi nó cạn kiệt năng lượng lưu trữ của nó.

nếu thay vào đó, bạn dần dần hạ thấp nó trở lại vào vị trí ... nó không thể chụp dữ dội ở bất cứ đâu và vì vậy không có gì gây ra / cho phép nó tự rung '. rung động duy nhất của nó là từ bạn di chuyển nó.

tất cả các tần số (của bất kỳ dạng sóng nào) đều có sóng hài toán học, dạng sóng có sự thay đổi tiềm năng đột ngột cung cấp cơ hội dễ dàng hơn cho các sóng hài này được biểu thị dưới dạng dao động trong thế giới thực.


1
Bạn đã cung cấp một sự tương tự về cách mọi thứ rung động. Rung không nhất thiết phải dẫn đến sóng hài. Một rung động có thể là một giai điệu duy nhất.
Nick Alexeev

1

Chỉ là một bổ sung cho câu hỏi này,

Những sóng hài này không liên quan đến những thứ như truyền dữ liệu (cao = 1, thấp = 0) và chỉ quan trọng trong các tình huống như âm thanh hoặc RF?

mà tôi nghĩ không ai nói: Nó không liên quan. Thông thường chúng ta quan tâm đến việc truyền các xung trong các mạch kỹ thuật số vì vậy trong hầu hết các trường hợp, chúng ta không xem xét hiện tượng sóng này. Điều này là do mặc dù sóng vuông có sóng hài (không phải số vô hạn của sóng hài trong thế giới thực) nên sẽ mất một thời gian để tăng / giảm, thiết kế mạch của bạn thường "nhận thức được" điều đó. Đây là một trong những lợi thế lớn nhất của điện tử kỹ thuật số / truyền thông kỹ thuật số: từ một điểm nhất định (điện áp) trở lên, tín hiệu được hiểu là 1 và từ một điểm nhất định trở xuống, nó là 0. Trong hầu hết các trường hợp, nó không thực sự quan trọng định dạng chính xác của sóng vuông vì nó đáp ứng các thông số kỹ thuật thời gian nhất định.

Nhưng lưu ý rằng liệu tần số tín hiệu vuông của bạn có tăng đến điểm mà bước sóng xấp xỉ theo thứ tự độ lớn của đường truyền của nó hay không (có thể là đường dẫn của PCB), thì bạn có thể xem xét hiện tượng sóng này. Bạn vẫn có một mạch trong tay nhưng một số hiện tượng sóng có thể xảy ra. Vì vậy, tùy thuộc vào trở kháng "đường truyền" của bạn, một số tần số có thể có tốc độ lan truyền khác nhau của các tần số khác. Vì sóng vuông được cấu tạo từ nhiều sóng hài (hoặc lý tưởng là vô cực), nên bạn có thể sẽ có sóng vuông bị biến dạng ở cuối đường truyền hoặc đường dẫn của mình (vì mỗi sóng hài sẽ truyền với tốc độ khác nhau).

Một ví dụ điển hình cho việc này có thể xảy ra là khi chúng ta sử dụng truyền dữ liệu USB trong một mạch. Lưu ý rằng tốc độ dữ liệu rất cao (sóng vuông tần số cao) vì vậy bạn phải xem xét trở kháng của đường truyền của mình. Nếu không, bạn có thể sẽ có vấn đề trong giao tiếp.

Nói tóm lại, tất cả đều quan trọng và tất cả đều hoạt động cùng nhau nhưng tùy thuộc vào bạn để phân tích xem những điều này có quan trọng trong dự án / phân tích của bạn hay không.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.