전기 신호 소스

서로 다른 두 지점 사이의 전위차를 전기 전압이라고 합니다. 전기 회로 이론은 주로 전기 현상 또는 프로세스와 관련이 있기 때문에 간단하게 "전압"이라고 합니다. 따라서 전위가 서로 다른 두 영역이 어떻게 든 생성되면 전압 U = φ1 - φ2가 그들 사이에 나타납니다. 여기서 φ1과 φ2는 장치 영역의 전위입니다. 값이 같지 않은 에너지 전위가 형성됩니다...

예를 들어 건전지에는 석탄, 아연, 응집체 등 다양한 화학 물질이 포함되어 있습니다. 화학 반응의 결과 에너지(이 경우 화학)가 소비되지만 대신 전자 수가 다른 영역이 요소에 나타나 탄소 막대와 아연 컵이 있는 요소 부분에서 전위차가 발생합니다. .

따라서 탄소 막대와 아연 컵의 전선 사이에 전압이 있습니다. 소스의 열린 단자에 걸리는 이 전압을 기전력(EMF)이라고 합니다.

따라서 EMF도 전압이지만 상당히 특정한 조건에서 발생합니다. 기전력은 전압과 동일한 단위, 즉 볼트(V) 또는 분수 단위(밀리볼트(mV), 마이크로볼트(μV))로 측정되며 1mV = 10-3V 및 1μV = 10-6V입니다.

역사적으로 발전해 온 «EMF»라는 용어는 엄밀히 말하면 부정확합니다. EMF는 힘이 아니라 전압의 차원을 갖기 때문에 최근에는 «내부 전압»(즉, 소스 내부에서 여기된 전압) 또는 «기준 전압». «EMF»라는 용어는 많은 책에서 사용되며 GOST는 취소되지 않았으므로 이 기사에서는 이를 사용합니다.

따라서 소스 기전력(EMF)은 어떤 유형의 에너지 소비의 결과로 소스 내부에서 생성되는 전위차입니다.

때때로 소스의 EMF는 비전기적 특성의 영향으로 이해되는 외부 힘에 의해 형성된다고 합니다. 따라서 산업 발전소에 설치된 발전기에서는 물이 떨어지는 에너지, 연료를 태우는 등의 기계적 에너지 소비로 인해 EMF가 형성됩니다. 현재 빛 에너지를 변환하는 태양 전지가 보편화되고 있습니다. 전기 에너지 등으로

통신 기술, 무선 전자 및 기타 기술 분야에서 전기 전압은 다음과 같은 특수 전자 장치에서 얻습니다. 신호 발생기, 산업용 전기 네트워크의 에너지가 출력 단자에서 가져온 다른 전압으로 변환됩니다.이러한 방식으로 신호 발생기는 산업 네트워크에서 전기 에너지를 소비하고 전기 유형의 전압도 생성하지만 네트워크에서 직접 얻을 수 없는 완전히 다른 매개변수를 사용합니다.

모든 전압의 가장 중요한 특성은 시간에 대한 의존성입니다. 일반적으로 발전기는 시간에 따라 값이 변하는 전압을 생성합니다. 이것은 발전기 출력 단자의 전압이 언제든지 다르다는 것을 의미합니다. 이러한 전압은 값이 시간에 따라 변하지 않는 상수와 달리 변수라고 합니다.

어떤 정보(음성, 음악, 텔레비전 이미지, 디지털 데이터 등)도 일정한 전압으로 전송하는 것은 근본적으로 불가능하며, 통신 기술은 정보 전송을 위해 특별히 설계되었기 때문에 주된 관심은 시간에 따라 변하는 신호를 고려했습니다.

모든 순간의 전압을 순시... 순시 전압 값은 일반적으로 시간 종속 변수이며 소문자(소문자) 및 (t) 또는 간단히 말해서 — 및로 표시됩니다. 순시 값의 합 파형을 형성합니다. 예를 들어, t = 0에서 t = t1까지의 구간에서 시간에 비례하여 전압이 증가하고 t = t1에서 t = t2까지 동일한 법칙에 따라 전압이 감소하면 이러한 신호는 삼각형 모양을 갖습니다. .

그들은 통신 기술에서 매우 중요합니다 구형파 신호... 이러한 신호의 경우 t0에서 t1까지의 간격의 전압은 0과 같습니다. 순간 t1이 최대 값으로 급격히 상승하고 t1에서 t2까지의 간격에서 변경되지 않고 t2가 급격히 0으로 감소하는 순간, 등.

전기 신호는 주기적인 신호와 비주기적인 신호로 나뉩니다. 주기적 신호는 주기 T라고 하는 동일한 시간 후에 순시 값이 반복되는 신호라고 합니다. 비주기적 신호는 한 번만 나타나고 다시 반복되지 않습니다. 주기적 신호와 비주기적 신호에 적용되는 법칙은 매우 다릅니다.

쌀. 1

쌀. 2

쌀. 삼

주기적인 신호에 대해 완전히 정확한 그들 중 다수는 비주기적인 신호에 대해 완전히 잘못된 것으로 판명되었으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 비주기적 신호를 연구하려면 주기적 신호를 연구하는 것보다 훨씬 더 복잡한 수학적 장치가 필요합니다.

펄스 사이에 일시 정지가 있는 직사각형 신호 또는 소위 "버스트"("신호 전송" 개념에서 유래)는 매우 중요합니다. 이러한 신호는 듀티 사이클, 즉 전송 시간 ti에 대한 주기 시간 T의 비율:

예를 들어, 일시정지 시간이 펄스 시간과 같다면, 즉 전송이 절반 주기 내에 발생하면 듀티 사이클

전송 시간이 기간의 1/10이면

전압 파형을 시각적으로 관찰하기 위해 측정기를 오실로스코프... 오실로스코프 화면에서 전자빔은 오실로스코프의 입력 단자에 적용되는 전압 곡선을 추적합니다.

오실로스코프가 정상적으로 켜져 있을 때 화면의 곡선은 시간의 함수, 즉 그림에 표시된 것과 유사한 빔 추적 이미지로 얻습니다. 1, 가 - 2, 나.하나의 전자 빔 튜브에 두 개의 빔을 생성하여 두 개의 이미지를 한 번에 관찰할 수 있는 장치가 있는 경우 이러한 오실로스코프를 이중 빔 오실로스코프라고 합니다.

듀얼 빔 오실로스코프에는 채널 1 및 채널 2 입력이라고 하는 두 쌍의 입력 터미널이 있습니다. 하나의 장치의 출력 단자뿐만 아니라 여러 가지 매우 흥미로운 실험을 수행합니다.

쌀. 4

오실로스코프는 신호의 모양을 결정하고, 전압, 주파수, 위상 편이를 측정하고, 스펙트럼을 관찰하고, 다른 회로의 프로세스를 비교하고, 여러 측정 및 연구를 수행할 수 있도록 도와주는 전자 공학에서 사용되는 가장 현대적인 측정 장치입니다. , 다음 섹션에서 설명합니다.

가장 큰 순간 값과 가장 작은 순간 값의 차이를 스윙 전압 Up이라고 합니다(대문자는 시간 값의 상수가 설명되고 있음을 나타내고 아래첨자 «p»는 «범위»라는 단어를 나타냅니다. 표기법 Ue는 또한 사용됨) 따라서 오실로스코프의 화면에서 관찰자는 조사된 전압의 모양과 범위를 볼 수 있습니다.

예를 들어, 도 1에서. 도 4a는 정현파 전압 곡선을 도시한다. 4, b - 반파, 그림에서. 4, c - 전파, 그림에서. 4, d — 복잡한 형태.

곡선이 그림과 같이 수평축에 대해 대칭인 경우. 3, a이면 범위의 절반을 최대값이라 하고 Um으로 표시한다.곡선이 일방적 인 경우, 즉 모든 순간 값이 동일한 부호 (예 : 양수)를 갖는 경우 스윙은 최대 값과 같습니다. 이 경우 Um = up (그림 3, a 참조) 3, b, 4. b, 4, c). 따라서 통신 공학에서 전압의 주요 특성은 주기, 모양, 범위입니다. 모든 실험, 계산, 연구에서 먼저 이러한 값에 대한 아이디어가 있어야 합니다.