Искажения синусоидальной

Такое переключение фазыодной из сбставляющих поднесущей частоты позволяет в приемнике компенсировать искажения СЦ, возникшие по любой причине (например, вследствие ДФ или частичного подавления верхней боковой полосы СЦ). Принцип компенсации фазовых искажений рассмотрим на векторных диаграммах ( 3-/6). Пусть, например, передается СЦ, соответствующий пурпурному цветовому тону. Тогда СЦ в /г-й строке будет представлен вектором Uсц ( 3.26, а), а в (« + 1)-Й строке — вектором U(:M[__tf} ( 3.26, б). Будем считать, что в тракте возникает медленная фазовая ошибка а, почти не изменяющаяся от строки к строке. При этом амплитудные искажения отсутствуют.

Из уравнения (4.9) следует, что сигнал на выходе видеоканала можно представить в виде суммы исходного сигнала и дополнительных эхо-сигналов, повторяющих по форме исходный и опережающих (отстающих) на время рД/, р = 1, 2, ... Относительный «вес» эхо-сигналов, которые характеризуют линейные искажения выходного сигнала, определяется коэффициентами а.р и (5Р соответственно. Из выражений (4.11) видно, что линейные искажения отсутствуют (ар = = рр == 0), если в диапазоне ю? [ — сов, и„] выполняются условия: fe((o) = const; lF((o) = т(ш) = 0. Выражения (4.9) — - (4.1 1) можно использовать при анализе как видеоканала в целом, так и отдельных каскадов. Если видеоканал (каскад) представляет собой неминимально-фазовую цепь с линейной ФЧХ и неравномерной АЧХ (такими цепями являются, например, преобразователи свет — сигнал и сигнал — свет с конечной апертурой, апертурный и амплитудный кор-

Рассмотрим теперь частотные искажения сигналов. Из приведенного выше примера (см. 3.6) видно, что эти искажения отсутствуют, если все спектральные составляющие сигнала изменяются по амплитуде одинаково. Таким образом, условием отсутствия частотных искажений сигнала в некотором, устройстве является постоянство (независимость от частоты) коэффициента передачи этого устройства:

Фазовые искажения отсутствуют в том случае, когда начальные фазы отдельных гармонических составляющих напряжения в процессе усиления не изменяются и угол сдвига фаз пропорционален частоте усиливаемого сигнала.

Как уже отмечалось, сигналы, передаваемые по линии, искажаются, если различны затухание и фазовая скорость отдельных гармонических составляющих сигнала. Для устранения амплитудных искажений необходимо добиться постоянства коэффициента затухания линии (a=const), т.е. постоянной амплитудной характеристики линии. Фазовые искажения отсутствуют при постоянной фазовой скорости (и = const), т.е. линейной зависимости коэффициента фазы от частоты р— и/и или, короче говоря, линейной фазовой характеристики линии.

Как уже отмечалось, сигналы, передаваемые по линии, искажаются, если различны затухание и фазовая скорость отдельных гармонических составляющих сигнала. Для устранения амплитудных искажений необходимо добиться постоянства коэффициента затухания линии (а = const), т. е. .постоянной амплитудной характеристики линии. Фазовые искажения отсутствуют при постоянной фазовой скорости (о = const), т. е. линейной зависимости коэффициента фазы от частоты р='0>/У или, короче говоря, линейной фазовой характеристики линии. В линиях .передачи информации обычных ковструкций как воздушных, так и кабельных возникают и амплитудные и фазовые искажения.

и нелинейные искажения отсутствуют.

При выполнении неравенства (9.1) частотные искажения отсутствуют. При выполнении неравенства (9.2) -выходное напряжение не содержит высокочастотной составляющей.

где Л„ — амплитуда гармоники напряжения или тока, Р„ — мощность, выделяемая гармоникой на нагрузке. Если дополнительных составляющих не появляется, то А„ = О при п > 1; значит, нелинейные искажения отсутствуют и &,. = 0.

8. Искажения модулированных сигналов. Условия отсутствия фазовых искажений (6.25), (6.26) являются излишне жесткими по отношению к модулированным сигналам. При прохождении через цепь таких сигналов существенным является сохранение не формы модулированных колебаний, а закона модуляции. Применительно, например, к АМ-сигналу это означает, что искажения отсутствуют при сохранении формы его огибающих ±Um(t) (см. 1.5, а).

Фазовые искажения отсутствуют в том случае, когда начальные фазы отдельных гармонических составляющих напряжения в процессе усиления не изменяются и угол сдвига фаз пропорционален частоте усиливаемого сигнала.

В автогенераторах могут наблюдаться искажения синусоидальной формы колебаний, что означает соблюдение условий самовозбуждения для гармонических составляющих, близких к основной гармонике с частотой со0- Подобное явление обычно наблюдается в устройствах, у которых добротность контуров мала. Чтобы исключить указанное явление, необходимо применять контуры с добротностью не менее 100. Кроме того, искажение формы генерируемых колебаний может происходить при большом коэффициенте обратной связи Р: чем больше 3, тем больше будет искажена форма генерируемых колебаний. Действительно, несмотря на ослабление контуром других гармонических составляющих, близких к резонансной, для них все же будет выполняться условие баланса амплитуд. Регулировать величину 3 довольно затруднительно, поэтому обычно вводят отрицательную обратную связь. Например, в схеме 7.5, а в истоковую цепь включают переменный резистор /?и. Изменением сопротивления этого резистора можно добиться оптимального значения коэффициента передачи звена отрицательной обратной связи, а следовательно, хорошей синусоидальной формы генерируемых колебаний.

9. Объясните причину искажения синусоидальной формы тока при питании катушки индуктивности синусоидальным напряжением.

Машины переменного тока предназначены, как правило, для работы с синусоидальным напряжением, симметричным по фазам. Неизбежные отклонения от этих условий регламентируются ГОСТами. Так, например, длительные отклонения по величине напряжения в сети, питающей силовое оборудование, не должны превышать ± 5%; коэффициент искажения синусоидальной кривой должен быть не более 5% и т. д. Машины, работающие совместно с вентильными преобразователями, обычно имеют несинусоидальные напряжение и ток, что вызывает в них дополнительные потери энергии и повышает температуру обмоток и магнитопровода машины. Режимы работы таких машин регламентируются специальными техническими условиями.

Для оценки степени несинусоидальности кривой напряжения (тока) электрической машины вычисляют так называемый коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения (тока). Этот коэффициент обычно выражают в процентах. Он равен отношению корня квадратного из суммы квадратов амплитуд трех наибольших по величине высших гармоник кривой напряжения (тока) к амплитуде основной гармоники:

Двигатели предназначены для продолжительного режима работы S1 во всем диапазоне регулирования. Номинальная частота тока 60 Гц. Номинальное фазное напряжение (сумма первой и высших гармонических) равно 220 В для двигателей мощностью 0,37... 110 кВт и 380 В для двигателей мощностью 132... 400 кВт. При этом предельный коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения составляет 30%.

Этот режим характеризуется тем, что точка покоя выбирается в средней используемой для работы части нагрузочной ВАХ (нагрузочной прямой) УЭ. Положение точки покоя на нагрузочной прямой определяется минимальным допустимым током покоя выходной цепи УЭ, который прямо пропорционален выходной мощности и обратно пропорционален КПД и напряжению питания. Крайние положения точки покоя на нагрузочной прямой должны соответствовать выбранной амплитуде входного сигнала, чтобы обеспечивать эффективный энергетический режим УЭ. Верхнее положение точки покоя выбирается на изгибе выходной статической ВАХ при максимальной амплитуде сигнала. Если верхнее положение точки покоя отличается от указанного, ее передвигают и вновь проводят нагрузочную прямую через точку покоя и верхнее ее положение, что несколько изменяет сопротивление нагрузки по переменному току. Например, для биполярного транзистора, выходные статические ВАХ которого изображены на 3.1, точка покоя А, показанная на нагрузочной прямой ВС для переменного тока, определяется напряжением покоя t/кэ и током покоя /к. Прямая PQ, которая проходит через точку А, также является нагрузочной прямой, но для постоянного тока. Уровень коллекторного тока снизу ограничивается обратным током коллектора /КБО (точка С), а сверху — током насыщения коллектора (точка В). Как видно из 3.1, а, точка А делит отрезок ВС нагрузочной прямой примерно на две равные части. В связи с этим в режиме А при нормальном уровне сигнала, когда /кт
Этот метод в значительной мере исключает ошибки, связанные с неточной установкой частоты и индукции, а также ошибки, появляющиеся в результате искажения синусоидальной формы кривой ?,..

Для оценки степени несинусоидальности кривой напряжения (тока) электрической машины вычисляют так называемый коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения (тока). Этот коэффициент обычно выражают в процентах. Он равен отношению корня квадратного из суммы квадратов амплитуд трех наибольших по величине высших гармоник кривой напряжения (тока) к амплитуде основной гармоники:

9. Объясните причину искажения синусоидальной формы тока при питании катушки индуктивности синусоидальным напряжением.

Основные технические данные СТГ приведены в табл. 30.6. Коэффициент искажения синусоидальной формы кривой выходного напряжения, %, рассчитывается по формуле