关于电路

正弦信号和频域分析的应用

2020年5月10日经过罗伯特·基姆(Robert Keim)
本视频教程讨论了正弦信号的实际方面:它们代表什么,以及如何在电路中使用?
  • 分享

正弦电压和电流在电气系统中如此普遍的原因之一是AC促进电力的分布。发电厂中发现的发电机会产生正弦电压,并且通过变压器可以轻松增加或减小该交流电压的幅度。不过,在此视频中,我们将重点放在转移的正弦电压和电流上信息而不是电力。

自然界中的正弦

正弦电信号的重要性与自然现象具有正弦特征的事实密切相关。例如,声波可以表示为正弦波,而简单的谐波运动(例如摆或弹簧附着的重量)在位置和时间之间的正弦关系中分配。同样,电磁辐射作为由正弦曲线振荡的电场和磁场组成的波传播。

该图传达了电磁辐射传播的方式。

电路和系统并非孤立地存在。相反,它们是控制机械组件,监视物理过程,生成或接收电磁信号以及分析环境变化的一种手段。正弦关系存在于围绕电子设备的世界中,因此许多电子设备都包含正弦信号。

声音的

声音的录制和再现是电子技术的最具影响力和知名的应用之一,在设计音频系统的电气工程师的工作中,正弦信号的数字显着。

麦克风会产生与气压变化相对应的正弦电压信号。这些交付给放大器,这些放大器产生正弦信号,可以分析,修改或存储以供以后使用;功率放大器将正弦电压转换为可以驱动扬声器的信号;扬声器将正弦信号转换为空气压力变化。我们也可以合成声音通过使用电子振荡器来产生正弦电压,其频率对应于音乐尺度的音符。

无线通信

无线传输声音,视频和数据的能力改变了人类社会。无线电系统通过产生正弦信号来使这种类型的通信成为可能,该信号在放大器和天线的帮助下产生可以长距离距离并通过固体物体的电磁辐射。

特别的调制技术用于修改正弦信号,以便它们可以将发射器的信息传递到接收器。在上一个视频中,我们讨论了三个区分一个正弦曲线与另一个正弦的特征:振幅,频率和相位。射频电气工程师使用这些相同的参数与调制变量;这些变量的变化可以作为电磁辐射转移,由电子接收器恢复,并将其解释为信息信号。以下图将帮助您可视化模拟调制的两种常见类型:

频域分析

正弦的一些非常有趣的应用发生在没有正弦信号的电路中,或者至少没有信号出现是正弦。

事实证明,可以分析电信号,就好像它们是通过添加具有不同频率和振幅的多个正弦波产生的一样。这个概念是基于傅里叶变换,这是一个数学过程,将正常信号转换为代表信号频率含量的一系列正弦。当我们将信号分析为随时间而变化的幅度时,我们正在工作时间域。另一方面,如果我们将信号分析为频率集合,我们正在工作频域。

下图使您了解如何将多个正弦波组合成没有正弦形状的信号。

该图使您了解如何将多个正弦波组合成没有正弦形状的信号。

结论

本教程完成了我们的电信号介绍。在下一章中,我们将探讨最重要的电子组件的特征和功能。beplay体育下载不了