Pytanie:
Czy fala prostokątna nadal jest uważana za prąd stały?
Ben S.
2014-05-28 20:27:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powiedzmy, że mam przebieg prostokątny na poziomie logicznym, gdzie 0 V jest „niskie”, a 5 V jest „wysokie”. Pulsuję to w stałym cyklu pracy 60 Hz, 50%. Moja intuicja podpowiada, że ​​skoro napięcie nigdy nie jest ujemne, jest to sygnał DC, niezależnie od tego, jak szybko go pulsuję. Czy to prawda?

Ponadto, rozważając wzmacniacze operacyjne do wzmacniania sygnałów z czujników, które ponownie wytwarzają fale prostokątne 60 Hz między 0 a 100 mV, czy mogę również uznać to za sygnał DC i nie martwić się zbytnio o mój produkt zwiększający przepustowość?

Myślę o tym, że aby sygnał można było uznać za DC, nigdy nie powinien się zmieniać.Więc moim zdaniem prostokątna fala to AC.
Jasne, ale nigdy nie jest negatywne.Niezależnie od zmieniającej się w czasie amplitudy, nadal jest ona ściśle dodatnia, więc zastanawiam się nad formalną definicją.
sinusoida zaciśnięta dodatnio nie ma części ujemnej.ale czy to DC ??
W fali squere znajdują się komponenty prądu przemiennego.Opampy to elementy liniowe, co oznacza, że działają na każdej częstotliwości oddzielnie;jednakże każda częstotliwość jest wzmacniana z innym wzmocnieniem i przesunięciem fazowym.Oznacza to, że różne składowe fali prostokątnej będą wzmacniane w różny sposób, co prowadzi do zniekształcenia sygnału wyjściowego.W praktyce da to falę prawie kwadratową, ale z pionowymi krawędziami lekko skrzywionymi i zaokrąglonymi.
Gdzie się nauczyłeś (DC) <=> (to nie jest ujemne)?To jest * tak * błędne!
Czy zasilacz -5 V nie jest prądem stałym?Gdy sygnał ma niezerową wartość średnią, mówimy, że * ma składową stałą *, niezależnie od tego, czy średnia wartość jest dodatnia czy ujemna.Ale posiadanie komponentu DC nie czyni go sygnałem DC.
DC niekoniecznie oznacza stały prąd, ale prąd, który nie zmienia biegunowości.Nie jest więc błędem stwierdzenie, że sygnał pulsujący to DC, a to nie to samo, co stwierdzenie, że jest on stały i że nie należy brać pod uwagę parametrów prądu przemiennego obwodu, aby z nim pracować
W ogóle się z tym nie zgadzam.Jeśli to, co mówisz, jest poprawne, to po prostu zmiana węzła odniesienia w obwodzie może zmienić, czy dany sygnał jest prądem stałym, czy zmiennym.
Nie może, ponieważ w ten sposób sygnał będzie zawsze ujemny lub 0 i nadal nie będzie zmieniać polaryzacji, a więc nadal DC.Aby prąd był zmienny, kierunek przepływu elektronów musi zmieniać się w czasie.Jeśli tak nie jest, to nie jest prąd przemienny, więc mówienie, że jest to prąd stały lub pulsujący prąd stały, nie jest błędne.
Czekaj, teraz mówisz, że znasz kierunek przepływu ładunków (przez co?), Znając napięcie w danym węźle?
DC oznacza stałą ze względów praktycznych.Co produkt GBW ma wspólnego z pomiarem?Czy są problemy ze stabilnością?Czy opamp wymaga rekompensaty?
Twoje pytanie nie ma jednej odpowiedzi, zależy to od kontekstu.Jeśli mówisz o zasilaniu, DC oznacza źródło stałego napięcia lub stałego prądu, bez odchyleń.AC w tym kontekście oznacza falę sinusoidalną o pojedynczej częstotliwości bez przesunięcia DC.Każdy inny kontekst, w tym sygnały, DC i AC, mają różne definicje w zależności od kontekstu.W artykule akademickim możesz zobaczyć, że DC odnosi się do dowolnego sygnału, który nie ma prądu przemiennego, chociaż napięcie lub prąd mogą się często zmieniać.Generalnie, jeśli nie mówisz o zasilaczach, powinieneś zdefiniować te terminy, jeśli ich używasz.
Sześć odpowiedzi:
Vladimir Cravero
2014-05-28 21:53:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krótka odpowiedź na oba pytania:
Nie, to nieprawda.
Nie, musisz się tym martwić.

Zacznijmy od początku. Nie ma sposobu, abyś kiedykolwiek poradził sobie z dosłownie sygnałem „DC”. Powiedzmy, że masz zasilacz stacjonarny, używasz go do zasilania obwodów, to może jakieś 5V DC , prawda? A co, gdy go wyłączysz? A co z przerwami w dostawie prądu? A co z sytuacją, gdy tego konkretnego źródła zasilania w ogóle nie było?
Chodzi mi o to: prawdziwy (istniejący) sygnał nigdy nie może być dosłownie DC. W pewnym momencie tak się nie stało i nie będzie.

Ale jest nadzieja: możemy podać nieco mniej ścisłą definicję sygnału DC i wzywamy naszego starego przyjaciela Fouriera. Zakładam, że wiesz, czym jest transformata Fouriera, możesz ją przeczytać lub po prostu mi uwierzyć: istnieje ta szczególna transformacja matematyczna, która przyjmuje sygnał będący funkcją czasu i wypluwa sygnał to jest funkcja częstotliwości . Działa to w obie strony, więc ładny sygnał można przedstawić w formie w dziedzinie czasu lub w postaci domeny częstotliwości .
Ale czego tego potrzebujemy rzecz częstotliwości? Cóż, to proste, powiedzmy, że masz: $$ x (t) \ rightleftharpoons X (f) $$, gdzie \ $ x (t) \ $ to twój sygnał w dziedzinie czasu, a \ $ X (f) \ $ to ten sam sygnał w dziedzinie częstotliwości. Teraz, jeśli obliczysz \ $ x (t_0) \ $, otrzymasz wartość, jaką ma twój sygnał w tej chwili \ $ t_0 \ $, więc co z \ $ X (f_0) \ $? Cóż, otrzymujesz wartość, jaką ma twój sygnał przy częstotliwości \ $ f_0 \ $, jasną i prostą. Powiedzmy, że nagrywasz bęben basowy i skrzypce, masz sygnały w dziedzinie czasu, przekształcasz je, a następnie kreślisz: bęben basowy będzie bardzo wysoki dla niskich częstotliwości, podczas gdy skrzypce będą bardzo wysokie dla wysokich częstotliwości. Dzieje się tak, ponieważ bęben basowy ma wiele komponentów o niskiej częstotliwości , podczas gdy skrzypce ma wiele komponentów o wysokiej częstotliwości .

Wróćmy więc do definicji DC. Można powiedzieć, że sygnał jest prądem stałym, jeśli „większość jego składowych ma bardzo niskie częstotliwości”. To lepsze niż „to się nigdy nie zmienia”, posiadanie składowych niskich częstotliwości może się faktycznie zdarzyć. To nie jest dokładna definicja, ale weźmy ją tak, jak jest teraz.

A co z twoją falą prostokątną? Spójrzmy na wykres składowych częstotliwości prostokątnych (zwanych także widmem):
enter image description here
(źródło: wikipedia)
To jest fala prostokątna 1 kHz: as widać, że wykreślona funkcja jest bardzo wysoka przy 1 kHz, ale także przy 3, 5 i tak dalej ... I (zaufaj mi) wysokość szczytów spada do 1 / f, czyli wolno . I proszę zauważyć, że nie podjąłem żadnego założenia co do tego, czy fala idzie poniżej zera.

Więc twoja fala prostokątna jest daleko, bardzo daleko od bycia DC.

A teraz drugie pytanie: to jest zupełnie inne pytanie. Jeśli i tylko wtedy, gdy amplituda fali prostokątnej jest bardzo mała w porównaniu z innymi sygnałami, które masz w pobliżu, możesz powiedzieć „no cóż, udawajmy, że jej tam nie ma”. Ale to nie jest twój przypadek, twoja fala prostokątna to sygnał, który chcesz wzmocnić. A jak się właśnie dowiedziałeś, to wcale nie jest DC ... Lepiej przyjrzyj się dokładnie specyfikacjom wzmacniacza operacyjnego, który wtedy wybierzesz.

Alfred Centauri
2014-05-28 23:42:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Odpowiedź” jest taka, że ​​zależy to od tego, co oznacza przez DC.

Uważam, że można bezpiecznie powiedzieć, że dla większości „DC” nie jest już oznacza prąd stały , który jest definiowany jako prąd, który nie zmienia kierunku w przeciwieństwie do prądu przemiennego , który to robi.

W większości kontekstów „ DC ”jest synonimem dla stałej . Na przykład (dobry) zasilacz 5 VDC wytwarza (mniej więcej) stałe napięcie 5 V, a nie na przykład zmienne, ale dodatnie napięcie.

Innym przykładem jest „składnik DC” sygnału. co oznacza (stałą) średnią czasową sygnału.

Jeszcze innym przykładem jest „rozwiązanie DC” dla obwodu; rozwiązanie, dla którego wszystkie napięcia i prądy są stałe.

Jednak w niektórych przypadkach „DC” jest używane w znaczeniu niezmiennym lub jednokierunkowe , takie jak na przykład niefiltrowane wyjście prostownika, które jest czasami nazywane pulsującym DC .

Więc, w pierwszym znaczeniu, twój kwadrat Fala jest nie DC, ponieważ nie jest stała .

Ale w drugim sensie twoja fala prostokątna to DC ponieważ jest niezmienny .

Ta odpowiedź wydaje się pełniejsza niż zaakceptowana odpowiedź.Wskazuje, że DC ** może ** odnosić się do każdego prądu, który nie jest „przemienny” (zmieniający kierunek / polaryzację), w tym „pulsujący prąd stały”, wskazując jednocześnie, że ten „pulsujący prąd stały” może być również nazywany „prądem przemiennym”, ponieważjego napięcie zmienia się, niezależnie od tego, czy jest prostokątne, sinusowe czy niefalowe.
Myślę, że chodzi o to, że ta fala prostokątna jest nieujemna (poniżej zera woltów) lub * dodatnie odchylenie DC *.Nie jest to więc „AC” w tradycyjnym sensie, jednak * jest * falą przemienną i wykazuje wszystkie cechy sygnałów AC.Można więc spojrzeć na to na dwa sposoby - jako dwa napięcia DC zmieniające się w czasie, a także jako falę prostokątną AC, tylko z odchyleniem DC, które zdarza się, że dolna krawędź jest ustawiona na 0 woltów.
Scott Seidman
2014-05-28 21:44:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli wykonałeś aproksymacje DC podczas analizy obwodu z wejściem prostokątnym, straciłbyś znaczną część odpowiedzi. Dlatego nie należy przyjmować założeń DC. Jeśli pomaga ci myśleć o fali prostokątnej jako AC, to pomaga. Sugeruję, że lepiej pomyśleć o tym, dlaczego próbujesz umieścić sygnał w szufladzie, a to powinno pomóc w wygenerowaniu odpowiedzi.

njzk2
2014-05-29 18:01:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

minus odnosi się do odniesienia.

Jeśli zmienisz odniesienie na 2,5 V, będziesz mieć prąd zmienny -2,5 / + 2,5.

hoosierEE
2014-05-28 22:30:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Obserwuj, jak bateria rozładowuje się w czasie, jest to wykładniczy zanik.

Poczekaj jeszcze dłużej, wszystkie potencjały we wszechświecie zbliżą się do zera.

Jeśli cykl procesora był równej jednej sekundzie, wtedy twoja fala prostokątna 60 Hz wydaje się pozostawać 5 V przez około 20 lat.

... ale tak naprawdę to, co powiedział Vladimir.

Muteki89
2014-05-29 09:09:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Fala prostokątna, która pozostaje na płaszczyźnie dodatniej, to przełączające zasilanie DC przełączające między włączeniem i wyłączeniem, 0 V DC pełne napięcie DC.

Napięcie AC przekracza 0 V do płaszczyzny ujemnej, masz prąd przemienny AC 0 V, pełne napięcie dodatnie 0 V i ujemne pełne napięcie z powrotem do 0 V jeden pełny cykl fal prądu przemiennego można wyprostować, aby uzyskać idealnie sinusoidalną falę, powszechnie określaną jako falę sinusoidalną.

Masz również inne formy prądu przemiennego, które wyglądałyby prawie tak samo jak fala prostokątna, o której wspomniałeś wcześniej, ale zawsze przechodzi z pełnym napięciem +, prosto do pełnego napięcia - iz powrotem do pełnego napięcia różnica to czas potrzebny na przejście od pełnego napięcia do 0 V w porównaniu z falą sinusoidalną, czas ten nazywany jest częstotliwością mierzoną w hercach, co oznacza cykl na sekundę. W moim kraju nasza normalna częstotliwość pracy to 50 Hz lub 50 pełnych cykli w ciągu jednej sekundy. Znowu od 0 do + do 0 do do - z powrotem do 0 v

Metodą pokazania tego, co się dzieje i daje wizualny wgląd w to, co się dzieje, poprzez wyświetlenie fali sinusoidalnej, byłoby użycie oscyloskopu.

Jeśli używasz modulatora szerokości impulsu, zasadniczo przerywa on prawidłowe napięcie stałe, więc przykłada pełne napięcie do pełnego napięcia powtarza ten cykl tak szybko, że nie wiesz, że dzieje się to w celu dostosowania jasności świateł lub prędkości, gdy jest używany dla silnika, jest to ten sam efekt, gdyoglądane przez oscyloskop jako prostokątny sygnał prądu stałego, prawda?To nie jest prąd przemienny, to przerywany sygnał prądu stałego, nie należy go mylić bardziej, niż trzeba go podłączyć do diody, która popłynie prądem zmiennym do diody, która przepali, jeśli przepłynie przez diodę, jest to prąd stały.Prosty.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...