Tín hiệu và các hệ thống điện tử , chương 1

1.1. Khái niệm chung về tín hiệu . Tín hiệu là biểu hiện vật lý của tin tức. Trong kỹ thuật điện tử , tin tức đ-ợc biến đổi thành các dao động điện từ hoặc điện từ .Nh- vậy nói cách khác tín hiệu là các dao động điện- từ có chứa tin tức . Ví dụ mirco biến đổi tiếng nói thành một dòng điện gần nh- liên tục theo thời gian ,gọi là tín hiệu âmm tần . Tín hiệu điện từ sơ khai vừa nói trên ta gọi chung là tín hiệu sơ cấp. Khi nghiên...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tín hiệu và các hệ thống điện tử , chương 1 Ch-¬ng 1 TÝn hiÖu vµ c¸c hÖ thèng ®iÖn tö1.1. Kh¸i niÖm chung vÒ tÝn hiÖu . TÝn hiÖu lµ biÓu hiÖn vËt lý cña tin tøc. Trong kü thuËt ®iÖn tö , tin tøc ®-îcbiÕn ®æi thµnh c¸c dao ®éng ®iÖn tõ hoÆc ®iÖn tõ .Nh- vËy nãi c¸ch kh¸c tÝn hiÖulµ c¸c dao ®éng ®iÖn- tõ cã chøa tin tøc . VÝ dô mirco biÕn ®æi tiÕng nãi thµnhmét dßng ®iÖn gÇn nh- liªn tôc theo thêi gian ,gäi lµ tÝn hiÖu ©mm tÇn . TÝn hiÖu®iÖn tõ s¬ khai võa nãi trªn ta gäi chung lµ tÝn hiÖu s¬ cÊp. Khi nghiªn cøu tÝn hiÖu ng-êi ta th-êng biÓu diÔn nã lµ mét hµm cña biÕnthêi gian hoÆc cña biÕn tÇn sè. Tuy nhiªn biÓu diÔn tÝn hiÖu ( ®iÖn ¸p hoÆc dßng®iÖn ) lµ mét hµm cña biÕn thêi gian lµ thuËn lîi vµ th«ng dông h¬n c¶. NÕu ta biÓu diÔn tÝn hiÖu lµ hµm s(t), trong ®ã t lµ biÕn thêi gian th× tÝn hiÖucã thÓ lµ tuÇn hoµn hoÆc kh«ng tuÇn hoµn. s(t) = s( t + nT);n=0,1,2 .. (1.1.) Khi s(t) tho¶ m·n ®iÒu kiÖn (1.1) ë mäi thêi ®iÓm t th× s(t) lµ mét tÝn hiÖutuÇn hoµn víi chu kú T ( ë ®©y T nhËn gi¸ trÞ nhá nhÊt). NÕu kh«ng t×m ®-îc mét gi¸ trÞ h÷u h¹n cña T tho¶ m·n (1.1) tøc lµ T tiÕn tíi v« cïng ( T) th× s(t) sÏ lµ u(t) tÝn hiÖu kh«ng tuÇn hoµn. Um Trong c¸c tÝn hiÖu tuÇn hoµn t th«ng dông nhÊt lµ tÝn hiÖu cã d¹ng 0 T h×nh sin (dao ®éng ®iÒu hoµ ) nh- ë H×nh 1.1 §iÖn ¸p h×nh sin h×nh 1.1.Dao ®éng nµy ®-îc biÓu diÔn b»ng hµm ®iÒu hoµ: u a) u b) u (t) =Um sin(t + ) . t t (1.2) u c) u ë ®©y Um ,  vµ d)  t-¬ng øng lµ biªn ®é, t t tÇn sè gãc vµ pha ban ®Çu cña tÝn hiÖu . Víi H×nh 1.2.C¸c d¹ng xung th«ng dông c¸ch biÓu diÔn tÝn hiÖu lµ mét hµm cña thêigian , tÝn hiÖu ®-îc chia thµnh 2 d¹ng c¬ b¶n lµ d¹ng liªn tôc ( hay t-¬ng tù -analog) vµ d¹ng rêi r¹c ( hay tÝn hiÖu xung -digital). Trong thùc tÕ th-êng sö dông c¸c d¹ng xung nh- ë h×nh 1.2 : a)xungvu«ng ,b) xung r¨ng c-a, c) xung nhän ®Çu, d)xung h×nh thang .1.2. Mét sè th«ng sè vµ ®Æc tÝnh cña tÝn hiÖu.1.2.1. Phæ cña tÝn hiÖu . Mét tÝn hiÖu liªn tôc còng nh- rêi r¹c th-êng gåm nhiÒu thµnh phÇn tÇn sè. 9 VÝ dô nh- tiÕng nãi cña con ng-êi lµ dao ®éng phøc t¹p, gåm c¸c tÇn sè ©m c¬b¶n vµ c¸c thµnh phÇn hµi cã biªn ®é vµ pha kh¸c nhau. TÇn sè c¬ b¶n cña tiÕngnãi n»m trong kho¶ng 80  1200 Hz vµ do giäng nãi quyÕt ®Þnh . §Ó t×m hiÓu tÝn hiÖu, ng-êi ta th-êng biÓu diÔn sù phô thuéc biªn ®é vµpha cña tÝn hiÖu vµo tÇn sè b»ng ®å thÞ . §å thÞ ®ã gäi t-¬ng øng lµ phæ biªn ®évµ phæ pha cña tÝn hiÖua.Phæ cña tÝn hiÖu tuÇn hoµn. NÕu tÝn hiÖu s(t) lµ tuÇn hoµn víi chu kú T tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:   s(t) dt  (1.1) th× cã thÓ ph©n tÝch thµnh tæng cña v« sè c¸c dao ®éng ®iÒu hoµ b»ng (c«ng côto¸n) chuçi Fourrier d¹ng:  s(t)  A 0   (a k cos k1t  b k sin k1 t )  k 1 (1.2)  Ao   Ak cos ( k1 t   k ) k 1  . jk1t hay s(t )   C K e (1.2)’ k   Trong ®ã: 1 T 2T  A0   s( t ) dt ; ak   s(t ) cos k1dt  T 0 T0   2T  (1.3) b k   s( t ) sin k1dt  T0  bk  ...