Ảnh hưởng của bộ lọc lên tín hiệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.93 MB, 65 trang )
Ảnh hưởng của bộ lọc lên tín hiệu
Giả thiết có một sóng vng tần số 1kHz được cho qua
một bộ lọc lý tưởng. Oscilloscope sẽ cho ta thấy những
gì ở đầu ra ?
Tín hiệu xung vng biên độ 4V được đưa vào bộ lọc
thơng thấp (LPF)
Ảnh hưởng của bộ lọc lên tín
hiệu
Về tốn học ta phân tích tín hiệu vào biên độ 4V thành
các thành phần như sau:
Đường cong đáp ứng tần số cho thấy hệ số truyền đạt
thay đổi với các thành phần tần số đầu vào. Ta thấy đặc
tuyến uốn cong (suy giảm) tại các tần số cao.
Tín hiệu ra có phổ tần số như hình (c). Trên phổ tần tín
hiệu ra chỉ còn lại thành phần tín hiệu có tần số cơ bản
1kHz và thành phần một chiều (có hệ số qua bộ lọc là 1),
các thành phần tần số còn lại đều đã bị triệt tiêu.
Ảnh hưởng của bộ lọc lên tín
hiệu
Ví dụ 15:
Cho tín hiệu có dạng như hỉnh
vẽ:
1.
Vẽ các sóng hài và dạng sóng
tổng đầu ra cho 3 thành phần
khác khơng đầu tiên của sóng
vng biểu diễn trên hình 3
10.b . Đây là tín hiệu ra sau
bộ lọc thơng thấp có tần số
cắt là f 5f0.
2.
Biểu diễn kết quả của méo
pha trên sóng vng đã bị lọc
tần số như đã quan sát thấy
trên oscilloscope. Cho hài đầu
Ví dụ 15:
Chuỗi Fourier của v(t), trong trường hợp này với biên độ
bằng 4,71 V là:
v(t)=[4(4.71)/ ][sin( )+(1/3)sin3 + (1/5)sin5 +…]
Trong đó 2 f0t được thay bởi , như vậy ta có thể vẽ v(t)
cho nhiều pha khác nhau. Các thành phần riêng lẻ được
vẽ trên hình dưới. Về mặt tốn học, tín hiệu được viết
như sau:
Ví dụ 15:
Ví dụ 15:
Bây giờ, giữ ngun các sóng hài thứ hai và thứ ba, dịch
pha thành phần cơ bản tần số f0 sang phải 300 sau đó vẽ
đồ thị tổng. Đồ thị tổng được vẽ trên hình
Méo hài và méo pha
Kết quả trong ví dụ 15 cho ta
thấy ý nghĩa của méo hài và méo
pha.
Giả thiết một máy phát sóng hình
sin tần số 1kHz được nối vào bộ
khuếch đại hai tầng như trên
hình.
Nếu điện áp đầu ra của máy phát
được đặt ở mức cao đến 2V thì
trên collector Q1 tín hiệu sẽ có
dạng gần như một sóng vng
tuỳ thuộc vào mức độ hạn chế
biên độ.
Nếu bộ khuếch đại được dùng là
khuếch đại tuyến tính thì tín hiệu
Méo hài và méo pha
Kết quả đầu vào bộ khuếch đại là một sóng sin mà ở đầu
ra xuất hiện các hài của nó. Hiện tượng như vậy gọi là
méo hài (harmonic distortion). Như vậy, méo biên độ làm
xuất hiện méo hài.
Tín hiệu vào cho tầng thứ hai của bộ khuếch đại là xung
vng. Tuy nhiên, nếu điện kháng của tụ ghép ở tần số
1kHz là Xc (Rc+RL), thì thành phần tần số cơ bản 1kHz
khơng bị suy giảm biên độ nhiều nhưng sẽ bị dịch pha
như đi qua hệ thống pha tuyến tính, và kết quả là tín hiệu
ra V0 bị nghiêng và sụt đỉnh như biểu diễn trên hình.
Hiện tượng như vậy gọi là méo pha
