Mạch điện tử – Mạch tín hiệu

Mạch điện tử – Tín hiệu

Một tín hiệu có thể được hiểu là “một đại lượng cung cấp cho một số thông tin về mặt dữ liệu tại nguồn mà từ đó nó được tạo ra.” Điều này thường là thời gian thay đổi. Do đó, một tín hiệu có thể là một nguồn năng lượng truyền một số thông tin . Vì thế tín hiệu có thể dễ dàng được biểu diễn trên đồ thị.

Ví dụ

• Chuông báo động báo hiệu rằng đã đến giờ.
• Một tiếng còi của bếp trưởng xác nhận rằng thức ăn đã chín.
• Đèn đỏ báo hiệu một số nguy hiểm.
• Một tín hiệu giao thông cho biết bạn đang di chuyển.
• Điện thoại đổ chuông báo hiệu cuộc gọi cho bạn.

Một tín hiệu có thể thuộc bất kỳ loại nào để truyền tải một số thông tin. Tín hiệu này được tạo ra từ một thiết bị điện tử, được gọi là Tín hiệu Điện tử hoặc Tín hiệu Điện . Đây thường là các biến thể thời gian.

Các loại tín hiệu

Tín hiệu có thể được phân loại là Analog (tương tự) hoặc Digital (điện tử), tùy thuộc vào đặc điểm của chúng. Tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số có thể được phân loại thêm, như thể hiện trong hình sau.

Tín hiệu tương tự

Một tín hiệu thay đổi theo thời gian liên tục, đại diện cho một đại lượng thay đổi theo thời gian, có thể được gọi là Tín hiệu tương tự . Tín hiệu này liên tục thay đổi theo thời gian, theo các giá trị tức thời của đại lượng đại diện cho nó.

Tín hiệu kĩ thuật số

Một tín hiệu có bản chất rời rạc hoặc không liên tục có thể được gọi là tín hiệu Kỹ thuật số . Tín hiệu này có các giá trị riêng lẻ, được ký hiệu riêng biệt, không dựa trên các giá trị trước đó, như thể chúng được bắt nguồn tại thời điểm cụ thể đó.

Tín hiệu định kỳ & Tín hiệu theo chu kỳ

Bất kỳ tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số nào, lặp lại mẫu của nó trong một khoảng thời gian, được gọi là Tín hiệu Định kỳ . Tín hiệu này có mô hình lặp đi lặp lại và rất dễ được giả định hoặc tính toán.

Bất kỳ tín hiệu tương tự hoặc tín hiệu kỹ thuật số nào, không lặp lại kiểu của nó trong một khoảng thời gian, được gọi là Tín hiệu theo chu kỳ . Tín hiệu này có mô hình tiếp tục nhưng mô hình không lặp lại và không dễ được giả định hoặc tính toán.

Tín hiệu & Ký hiệu

Trong số các Tín hiệu tuần hoàn , các tín hiệu được sử dụng phổ biến nhất là sóng hình sin, sóng Cosine, sóng hình tam giác, sóng vuông, sóng hình chữ nhật, sóng răng cưa, dạng sóng xung hoặc tàu xung, v.v. chúng ta hãy cùng xem các dạng sóng đó.

Đơn vị bước tín hiệu

Đơn vị bước tín hiệu có giá trị bằng một đơn vị từ điểm gốc đến một đơn vị trên trục X. Điều này chủ yếu được sử dụng như một tín hiệu thử nghiệm. Hình ảnh của tín hiệu bước đơn vị được hiển thị bên dưới.

Hàm bước đơn vị được biểu thị bằng u ( t )u(t). Nó được định nghĩa là –

[katex display=true]u\left ( t \right )=\left\{\begin{matrix}1 & t\geq 0\\ 0 & t< 0\end{matrix}\right.[/katex]

Đơn vị tín hiệu xung

Đơn vị xung tín hiệu có giá trị bằng một đơn vị tại gốc của nó. Diện tích của nó là một đơn vị. Hình ảnh của đơn vị xung tín hiệu được hiển thị bên dưới.

Hàm xung đơn vị được ký hiệu là ẟtt. Nó được định nghĩa là

[katex display=true]\delta \left ( t \right )=\left\{\begin{matrix} \infty \:\:if \:\:t=0\\0 \:\:if \:\:t\neq 0\end{matrix}\right.[/katex] [katex display=true]\int_{-\infty }^{\infty }\delta \left ( t \right )d\left ( t \right )=1[/katex] [katex display=true]\int_{-\infty }^{t }\delta \left ( t \right )d\left ( t \right )=u\left ( t \right )[/katex] [katex display=true]\delta \left ( t \right )=\frac{du\left ( t \right )}{d\left ( t \right )}[/katex]

Đơn vị tín hiệu tăng

Đơn vị tín hiệu tăng có giá trị tăng theo cấp số nhân so với gốc của nó. Hình ảnh của tín hiệu tăng được hiển thị bên dưới.

Hàm tín hiệu tăng ký hiệu là utt. Nó được định nghĩa là –
[katex display=true]\int_{0}^{t}u\left ( t \right ) d\left ( t \right )=\int_{0}^{t} 1 dt =t=r\left ( t \right )[/katex] [katex display=true]u\left ( t \right )=\frac{dr\left ( t \right )}{dt}[/katex]

Đơn vị tín hiệu Parabol

Đơn vị tín hiệu parabol có giá trị thay đổi giống như một parabol tại điểm gốc của nó. Hình ảnh của đơn vị tín hiệu parabol được hiển thị bên dưới.

Hàm đơn vị tín hiệu parabol được ký hiệu là u ( t )u(t). Nó được định nghĩa là –

[katex display=true]\int_{0}^{t}\int_{0}^{t}u\left ( t \right )dtdt=\int_{0}^{t}r\left ( t \right )dt=\int_{0}^{t} t.dt=\frac{t^{2}}{2}dt=x\left ( t \right )[/katex]

[katex display=true]r\left ( t \right )=\frac{dx\left ( t \right )}{dt}[/katex]

[katex display=true]u\left ( t \right )=\frac{d^{2}x\left ( t \right )}{dt^{2}}[/katex]

Hàm Signum

Hàm Signum có giá trị được phân bố đều trong cả hai mặt phẳng âm và dương tính từ gốc của nó. Hình ảnh của hàm Signum được hiển thị bên dưới.

Hàm Signum được ký hiệu là sgntt. Nó được định nghĩa là

[katex display=true]sgn\left ( t \right )=\left\{\begin{matrix} 1 \:\: for \:\: t\geq 0\\-1 \:\: for \:\:t < 0\end{matrix}\right.[/katex]

[katex display=true]sgn\left ( t \right )=2u\left ( t \right ) -1[/katex]

Tín hiệu luỹ thừa

Tín hiệu hàm luỹ thừa có giá trị thay đổi theo cấp số nhân so với nguồn gốc của nó. Hàm luỹ thừa có dạng:

[katex display=true]x\left ( t \right ) =e^{\alpha t}[/katex]

Hình dạng của cấp số nhân có thể được xác định bởi αα. Chức năng này có thể được hiểu trong 3 trường hợp

Trường hợp 1 –

Nếu α = 0 → [katex display=true]\alpha = 0\rightarrow x\left ( t \right )=e^{0}=1[/katex]

Trường hợp 2 –

Nếu α < 0 sau đó [katex display=true]x\left ( t \right )=e^{\alpha t}[/katex]

Ở đây α là tiêu cực. Hình dạng này được gọi là phân rã theo cấp số nhân .

Trường hợp 3 –

Nếu α > 0 sau đó [katex display=true]x\left ( t \right )=e^{\alpha t}[/katex] Ở đâuy α ích cực. Hình dạng này được gọi là tăng theo cấp số nhân .

Tín hiệu vuông góc

Tín hiệu vuông góc có giá trị của nó được phân bố dưới dạng hình chữ nhật trong cả hai mặt phẳng âm và dương tính từ gốc của nó. Hình ảnh của tín hiệu vuông góc được hiển thị dưới đây.

Hàm tín hiệu vuông góc được ký hiệu là x ( t )x(t). Nó được định nghĩa là
[katex display=true]x\left ( t \right )=A \:rect\left [ \frac{t}{T} \right ][/katex]

Tín hiệu tam giác

Tín hiệu hình tam giác có giá trị của nó được phân bố trong hình tam giác trong cả hai mặt phẳng âm và dương tính từ gốc của nó. Hình ảnh của tín hiệu tam giác được hiển thị dưới đây.

Hàm tam giác được ký hiệu làx ( t )x(t). Nó được định nghĩa là

[katex display=true]x\left ( t \right )=A \left [ 1-\frac{\left | t \right |}{T} \right ][/katex]

Tín hiệu hình sin

Tín hiệu hình sin có giá trị thay đổi theo hình sin so với nguồn gốc của nó. Hình ảnh của tín hiệu hình sin được hiển thị bên dưới.

Hàm hình sin được ký hiệu là x tt. Nó được định nghĩa là –
[katex display=true]x\left ( t \right )=A \cos \left ( w_{0} t\pm \phi \right )[/katex] hoặc là

Ở đâu [katex display=true]T_{0}=\frac{2 \pi}{w_{0}}[/katex]

Hàm Sinc

Tín hiệu Sinc có giá trị thay đổi theo một mối quan hệ cụ thể như trong phương trình dưới đây. Nó có giá trị lớn nhất tại gốc và tiếp tục giảm khi di chuyển ra xa. Hình ảnh của một tín hiệu chức năng Sinc được hiển thị bên dưới.

Hàm Sinc được ký hiệu là sinctt. Nó được định nghĩa là –
[katex display=true]sinc\left ( t \right )=\frac{sin\left ( \pi t \right )}{\pi t}[/katex] Vì vậy, đây là những tín hiệu khác nhau mà chúng ta thường bắt gặp trong lĩnh vực Điện tử và Truyền thông. Mọi tín hiệu có thể được xác định trong một phương trình toán học để làm cho việc phân tích tín hiệu dễ dàng hơn.

Mỗi tín hiệu có một dạng sóng cụ thể như đã đề cập trước đây. Sự định hình của sóng có thể làm thay đổi nội dung hiện có trong tín hiệu. Dù sao đi nữa, kỹ sư thiết kế có quyết định thay đổi sóng hay không đối với bất kỳ mạch cụ thể nào. Tuy nhiên, để thay đổi hình dạng của sóng, có một số kỹ thuật sẽ được thảo luận trong các đơn vị tiếp theo