Сигнал меандр: Виды электрических сигналов — Меандр — занимательная электроника – Виды электрических сигналов — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Виды электрических сигналов — Меандр — занимательная электроника

Постоянный ток, является постоянно действующим электрическим сигналом.
Постоянный ток (напряжение), или постоянный сигнал – не изменяющийся по амплитуде и по знаку в течение продолжительного времени электрический сигнал. Источниками постоянного тока служат обычные гальванические элементы — батарейки, аккумуляторы, вторичные источники питания – адаптеры различных бытовых приборов, блоки питания, вмонтированные в различную аппаратуру. Привожу простейшую схему питания постоянным током и его временной (ударение ставить на «о») график (рис.1):

Рисунок 1

На схеме изображены: Gb – гальваническая батарея и R – сопротивление нагрузки (сигнальная лампа). Понятие постоянный сигнал используется, как правило, в элементах автоматики и цифровой логики и обозначает наличие, или отсутствие напряжения на входе, или выходе какого либо устройства. Состоянию «высокий уровень», или «логическая единица» (участок 3-4) соответствует наличие сигнала. Состоянию «низкий уровень», или «логический ноль» (участки 1-2 и 5-6) соответствует отсутствие сигнала.

К кратковременным сигналам относят: импульсы различной формы и пачки импульсов.

Импульс – это кратковременный сигнал. Импульс может иметь различную амплитуду I(U), длительность (τ) и форму, вплоть до хаотичной. Все эти параметры определяются источником этого импульса и элементами (электрической цепью) через которую он проходит, изменяясь при этом. На рисунке 2 изображена простейшая схема получения прямоугольного импульса и временной график одиночного прямоугольного импульса.

Рисунок 2

На схеме изображены: Gb – гальваническая батарея,

S – выключатель, R – сопротивление нагрузки (сигнальная лампа). На временном графике показан действующий ток (напряжение) в различные временные отрезки:
— участок 1-2 когда S выключен – тока нет;
— участок 2-3 – в момент включения S – ток резко нарастает;
— участок 3-4 когда S включен – ток имеет постоянную величину, этот участок графика имеет свойство постоянного тока;
— участок 4-5 – в момент выключения S – ток резко уменьшается;
— участок 5-6 когда S выключен — тока нет.

Импульс, у которого длительность стремится к нулю, называется гамма-импульс. Объясню проще, гамма-импульс – это участок 2-3 – в момент включения выключателя

S на рисунке 2. Выглядит гамма-импульс следующим образом:

Рисунок 3: Гамма-импульс

В радио спектре: — во всех диапазонах радиоволн;
В звуковом диапазоне: — на высоких и средних частотах, а с уменьшением частоты (где этим можно пренебречь), амплитуда гамма-импульса уменьшается до нуля.
Такое свойство гамма-импульса, назвали «белый шум». Другими словами говорят: Гамма-импульс имеет спектр частот «белого шума». Возьмите в руки радиоприёмник и встаньте недалеко от работающего сварщика. В моменты образования искры между электродом и свариваемым материалом, Вы увидите искру, кроме того, Вы услышите в приёмнике гул, забивающий сигнал от радиостанции, не зависимо от того, на какую частоту приёмник настроен, но ещё Вы едва услышите слабый звук шипения. Сварщик пользуется маской для того, чтобы не сжечь сетчатку глаз мощным ультрафиолетовым светом, исходящим от сварочной дуги.
Гамма-импульс так же является источником радиации. В зависимости от источника гамма-импульса, амплитуда его спектра в различных диапазонах частот так же различна, в том числе различно и воздействие на человека. Ведь человек не «облучается» радиацией от выключателя в комнате, или сварщик от своего сварочного аппарата.
Гамма-импульс тем больше выражен, чем больше его амплитуда и меньше сопротивление нагрузки. При этом его длительность максимально стремится к нулю, а частотный диапазон расширяется.

Рисунок 4: Спектр Гамма-импульса – «Белый шум»

Известный всем Трансформатор Тесла

работает благодаря гамма-импульсу. Если бы не было гамма-импульса в природе, то не было и самого Трансформатора Тесла. Моё личное мнение о возможности существования Водородного генератора Мэйера основывается так же на эффекте гамма-импульса, но это, я излагаю в другом разделе и статье.

Пачка импульсов – это серия импульсов, следующих друг за другом с установленными промежутками времени. В пачке, могут различаться как сами импульсы (по форме, амплитуде, длительности), так и промежутки времени их следования. Дистанционное управление различными радиоустройствами, как правило, производится сигналами, представляющими из себя пачки импульсов. Это пульты дистанционного управления телевизорами, другими бытовыми приборами, автомобильной сигнализацией, а так же более сложными устройствами.

Виды простых периодических сигналов

1. Переменный ток (напряжение) – изменяющийся по амплитуде и по знаку с определённым периодом T (частотой — ƒ). Обычно переменным током называют — синусоидальный ток. Все другие виды, которые мы рассмотрим ниже, это тоже переменный ток, но они имеют другие специфические названия. Источниками переменного синусоидального тока являются силовые генераторы различных типов и мощности на электростанциях, источники бесперебойного питания компьютеров, которые преобразуют постоянный ток аккумуляторных батарей в переменный ток. Переменный ток, а правильнее – переменное напряжение 220 вольт частотой ƒ = 50 Гц имеется в электрической розетке в каждом доме, если конечно дом не в пещере или глухом лесу. Привожу простейшую схему питания переменным током и его временной график:

Рисунок 5

На схеме: Е – генератор переменного тока. Как видно на графике, переменный ток можно охарактеризовать следующими параметрами: Амплитуда тока I – определяемого нагрузкой, амплитуда напряжения U и частота ƒ. Для всех видов переменного (периодически изменяющегося) тока имеется величина обратная частоте, её называют период T. Период связан с частотой простым выражением:

T = 1 / ƒ

К периодическим сигналам относят все ниже следующие виды сигналов и их разновидности. Источниками этих видов сигналов могут быть специальные генераторы или преобразователи.

2. Периодический прямоугольный сигнал – это сигнал, имеющий прямоугольную форму составляющих его импульсов, амплитуда которых постоянна (одинакова). Частота повторения импульсов ƒ периодического прямоугольного сигнала так же постоянна. Привожу временной график периодического прямоугольного сигнала:

Рисунок 6: Прямоугольный периодический сигнал

Кроме параметров характеризующих синусоидальный сигнал, прямоугольный сигнал характеризуется показателем – скважность импульсов (

S) – это показатель, характеризующий отношение длительности импульсов к длительности их отсутствия.

3. Меандр – периодический сигнал прямоугольной формы, длительность импульса и длительность паузы которого в периоде равны. Другими словами, меандр — периодический прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2. Все показатели, характеризующие прямоугольный сигнал, подходят и к Меандру. Привожу временной график меандра:

Рисунок 7: Меандр

4. Пилообразный сигнал – это сигнал, имеющий пилообразную форму составляющих его импульсов, амплитуда и частота следования импульсов, которого постоянна. Привожу временной график пилообразного сигнала:

Рисунок 8: Пилообразный сигнал

Как и прямоугольный сигнал, пилообразный характеризуется показателями – амплитуда импульсов и частота следования (период следования) импульсов. Самое известное распространение пилообразного сигнала это – генераторы развёрток телевизоров и осциллографов с применением кинескопа (электровакуумной трубки).

5. Трапециевидный сигнал – это сигнал, импульсы которого имеют форму трапеции, амплитуда и частота следования импульсов, которого постоянна. Привожу временной график трапециевидного сигнала:

Рисунок 8: Трапециевидный сигнал

Трапециевидный сигнал характеризуется показателями – амплитуда импульсов, частота следования (период следования) импульсов. Это самый редкий из периодических сигналов. Были перечислены самые важные виды электрических сигналов, все остальные виды – это их модификации (комбинированные сигналы). Кроме того, все электрические сигналы, могут быть смещены, как в область более положительного напряжения, так и в область отрицательного напряжения, их название от этого не меняется. Со всеми вышеперечисленными сигналами Вы будете периодически сталкиваться в радиолюбительской практике.

Бывают более сложные виды сигналов, например модулированные сигналы:
— Амплитудно-модулированный сигнал;
— Частотно-модулированный сигнал;
— Фазо-модулированный сигнал;
— Фазо-частотно-модулированный сигнал;
— Фазо-кодо-манипулированный сигнал.

Источник: http://www.meanders.ru

Виды электрических сигналов

Цель рассказа показать в чем суть понятия «сигнал», какие распространённые сигналы существуют и какие у них общие характеристики.

Что такое сигнал? На этот вопрос даже маленький ребёнок скажет, что это «такая штука, с помощью которой можно что-нибудь сообщить». Например, с помощью зеркала и солнца можно передавать сигналы на расстояние прямой видимости. На кораблях, сигналы когда-то передавали с помощью флажков-семафоров. Занимались этим специально обученые сигнальщики. Таким образом с помощью таких флажков передавалась информация. Вот как можно передать слово «сигнал»:

В природе существует огромное множество сигналов. Да по сути что угодно может быть сигналом: оставленная на столе записка, какой-нибудь звук — могут служить сигналом к началу определённого действия.

Ладно, с такими сигналами всё понятно поэтому перейду к электрическим сигналам, которых в природе не меньше чем любых других. Но их хотя бы можно как-то условно разбить на группы: треугольный, синусоидальный, прямоугольный, пилообразный, одиночный импульс и т.д. Все эти сигналы названы так за то, как они выглядят, если их изобразить их на графике.

Сигналы могут быть использованы как метроном для отсчета тактов (в качестве тактирующего сигнала), для отсчета времени, в качестве управляющих импульсов, для управления двигателями или для тестирования оборудования и передачи информации.

Характеристики эл. сигналов

В некотором смысле электрический сигнал — это график, отражающий изменение напряжения или тока с течением времени. Что по-русски означает: если взять карандаш и по оси Х отметить время, а по Y напряжение или ток, и отметить точками соответствующие значения напряжения в конкретные моменты времени, то итоговое изображение будет показывать форму сигнала:

Электрических сигналов очень много, но их можно разбить на две большие группы:

Однонаправленные
Двунаправленные

Т.е. в однонаправленных ток течет в одну сторону (либо не течет вообще), а в двунаправленных ток является переменным и протекает то «туда», то «сюда».

Все сигналы, независимо от типа, обладают следующими характеристиками:

Период — промежуток времени, через который сигнал начинает повторять себя. Обозначается чаще всего T
Частота — обозначает сколько раз сигнал повториться за 1 секунду. Измеряется в герцах. К примеру 1Гц = 1 повторение в секунду. Частота является обратным значением периода ( ƒ = 1/T )
Амплитуда — измеряется в вольтах или амперах (в зависимости от того какой сигнал: ток или напряжение). Амплитуда обозначает «силу» сигнала. Как сильно отклоняется график сигнала от оси Х.

Виды сигналов

Синусоида

Думаю, что представлять функцию, чей график на картинке выше нет смысла — это хорошо тебе известная sin(x). Её период равен 360^o или 2pi радиан (2pi радиан =360^o).

А если разделить поделить 1 сек на период T, то ты узнаешь сколько периодов укалдывается в 1 сек или, другими словами, как часто период повторяется. То есть ты определишь частоту сигнала! Кстати, она указывается в герцах. 1 Гц = 1 сек / 1 повтор в сек

Частота и период обратны друг другу. Чем длинней период, тем меньше частота и наоборот. Связь между частотой и периодом выражается простыми соотношениями:

Суфикс	Полное значение	Сокращение	Обозначает время
Кило	Тысяча (Килогерц)	КГц	1 миллисекунда (10^-3)
Мега	Миллион (Мегагерц)	МГц	1 микросекунда (10^-6)
Гига	Миллиард (Гигагерц)	ГГц	1 наносекунда (10^-9)
Тера	Триллион (Терагерц)	ТГц	1 пикосекунда (10^-12)

Меандр

Сигналы, которые по форме напоминают прямоугольники, так и называют «прямоугольные сигналы». Их условно можно разделить на просто прямоугольне сигналы и меандры. Меандр — это прямоугольный сигнал, у которого длительность импульса и паузы равны. А если сложить длительность паузы и импульса, то получим период меандра.

Прямоугольный сигнал

Обычный прямоугольный сигнал отличается от меандра тем, что имеет разную длительность импульса и паузы (отсутствие импульса). Смотри картинку ниже — она скажет лучше тысячи слов.

Кстати, для прямоугольных сигналов существует еще два термина, которые следует знать. Они обратны друг другу (как период и частота). Это скажность и коээффициент заполнения. Скажность (S)равняется отношению периода к длительности импульса и наоборот для коэфф. заполнения.

Таким образом меандр — это прямоугольный сигнал со скважностью равной 2. Так как у него период в два раза больше длительности импульса.

S — скважность, D — коэффициент заполнения, T — период импульсов, $\tau~$ — длительность импульса.

Кстати, на графиках выше показаны идеальные прямоугольные сигналы. В жизни они выглядят слегка иначе, так как ни в одном устройстве сигнал не может измениться абсолютно мгновенно от 0 до какого-то значения и обратно спуститься до нуля.

Треугольный сигнал

Если подняться на гору, а затем сразу спу

Виды электрических сигналов – Меандр – цікава електроніка

Постоянный ток, является постоянно действующим электрическим сигналом.
Постоянный ток (напруга), или постоянный сигнал – не изменяющийся по амплитуде и по знаку в течение продолжительного времени электрический сигнал. Источниками постоянного тока служат обычные гальванические элементы – батарейки, акумулятори, вторичные источники питания – адаптеры различных бытовых приборов, Блоки харчування, вмонтированные в различную аппаратуру. Привожу простейшую схему питания постоянным током и его временной (ударение ставить на “про”) графік (рис.1):

малюнок 1

На схеме изображены: Gb – гальваническая батарея и R – сопротивление нагрузки (сигнальная лампа). Понятие постоянный сигнал используется, як правило, в элементах автоматики и цифровой логики и обозначает наличие, или отсутствие напряжения на входе, или выходе какого либо устройства. Состоянию “високий рівень”, або “логічна одиниця” (участок 3-4) соответствует наличие сигнала. Состоянию “низький рівень”, або “логический ноль” (участки 1-2 і 5-6) соответствует отсутствие сигнала.

К кратковременным сигналам относят: импульсы различной формы и пачки импульсов.

імпульс – это кратковременный сигнал. Импульс может иметь различную амплитуду Я(U), тривалість (τ) и форму, вплоть до хаотичной. Все эти параметры определяются источником этого импульса и элементами (электрической цепью) через которую он проходит, изменяясь при этом. На малюнку 2 изображена простейшая схема получения прямоугольного импульса и временной график одиночного прямоугольного импульса.

малюнок 2

На схеме изображены: Gb – гальваническая батарея, S – выключатель, R – сопротивление нагрузки (сигнальная лампа). На временном графике показан действующий ток (напруга) в различные временные отрезки:
– участок 1-2 коли S выключен – тока нет;
– участок 2-3 – в момент включения S – ток резко нарастает;
– участок 3-4 коли S включен – ток имеет постоянную величину, этот участок графика имеет свойство постоянного тока;
– участок 4-5 – в момент выключения S – ток резко уменьшается;
– участок 5-6 коли S вимкнений – тока нет.

імпульс, у которого длительность стремится к нулю, называется гамма-импульс. Объясню проще, гамма-импульс – это участок 2-3 – в момент включения выключателя S на малюнку 2. Выглядит гамма-импульс следующим образом:

малюнок 3: Гамма-импульс

Источником гамма-импульса может быть любое замыкание электрической цепи, в результате которого происходит искровой разряд. Это может быть: природная молния, искра, возникающая при включении и выключении электроприборов, искра от коллектора работающего щёточного двигателя, или замыкающихся (размыкающихся) контактов реле.
Из всех видов электрических сигналов, гамма-импульс единственный, который присутствует во всех существующих в природе частотах.
В световом спектре: – в инфракрасном, в видимом, в ультрафиолетовом;
В радио спектре: – во всех диапазонах радиоволн;
В звуковом диапазоне: – на высоких и средних частотах, а с уменьшением частоты (где этим можно пренебречь), амплитуда гамма-импульса уменьшается до нуля.
Такое свойство гамма-импульса, назвали “білий шум”. Другими словами говорят: Гамма-импульс имеет спектр частот “белого шума”. Возьмите в руки радиоприёмник и встаньте недалеко от работающего сварщика. В моменты образования искры между электродом и свариваемым материалом, Вы увидите искру, Крім того, Вы услышите в приёмнике гул, забивающий сигнал от радиостанции, не зависимо от того, на какую частоту приёмник настроен, но ещё Вы едва услышите слабый звук шипения. Сварщик пользуется маской для того, чтобы не сжечь сетчатку глаз мощным ультрафиолетовым светом, исходящим от сварочной дуги.
Гамма-импульс так же является источником радиации. В зависимости от источника гамма-импульса, амплитуда его спектра в различных диапазонах частот так же различна, в том числе различно и воздействие на человека. Ведь человек не “облучается” радиацией от выключателя в комнате, или сварщик от своего сварочного аппарата.
Гамма-импульс тем больше выражен, чем больше его амплитуда и меньше сопротивление нагрузки. При этом его длительность максимально стремится к нулю, а частотный диапазон расширяется.

малюнок 4: Спектр Гамма-импульса – “Белый шум”

Известный всем Трансформатор Тесла работает благодаря гамма-импульсу. Если бы не было гамма-импульса в природе, то не было и самого Трансформатора Тесла. Моё личное мнение о возможности существования Водородного генератора Мэйера основывается так же на эффекте гамма-импульса, але це, я излагаю в другом разделе и статье.

Пачка импульсов – это серия импульсов, следующих друг за другом с установленными промежутками времени. В пачке, могут различаться как сами импульсы (по форме, амплитуде, тривалості), так и промежутки времени их следования. Дистанционное управление различными радиоустройствами, як правило, производится сигналами, представляющими из себя пачки импульсов. Это пульты дистанционного управления телевизорами, другими бытовыми приборами, автомобильной сигнализацией, а так же более сложными устройствами.

Виды простых периодических сигналов

1. Змінний струм (напруга) – изменяющийся по амплитуде и по знаку с определённым периодом T (частотою – ƒ). Обычно переменным током называют – синусоидальный ток. Все другие виды, которые мы рассмотрим ниже, это тоже переменный ток, но они имеют другие специфические названия. Источниками переменного синусоидального тока являются силовые генераторы различных типов и мощности на электростанциях, источники бесперебойного питания компьютеров, которые преобразуют постоянный ток аккумуляторных батарей в переменный ток. Змінний струм, а правильнее – переменное напряжение 220 вольт частотой ƒ = 50 Гц имеется в электрической розетке в каждом доме, если конечно дом не в пещере или глухом лесу. Привожу простейшую схему питания переменным током и его временной график:

малюнок 5

У схемі: Е – генератор переменного тока. Як видно на графіку, переменный ток можно охарактеризовать следующими параметрами: Амплитуда тока Я – определяемого нагрузкой, амплитуда напряжения U и частота ƒ. Для всех видов переменного (периодически изменяющегося) тока имеется величина обратная частоте, её называют период T. Период связан с частотой простым выражением:

Т = 1 / ƒ

малюнок 6: Прямоугольный периодический сигнал

Кроме параметров характеризующих синусоидальный сигнал, прямоугольный сигнал характеризуется показателем – скважность импульсов (S) – это показатель, характеризующий отношение длительности импульсов к длительности их отсутствия.

3. Меандр – периодический сигнал прямоугольной формы, длительность импульса и длительность паузы которого в периоде равны. Іншими словами, меандр — периодический прямоугольный сигнал со скважностью, рівній 2. Все показатели, характеризующие прямоугольный сигнал, подходят и к Меандру. Привожу временной график меандра:

малюнок 7: Меандр

малюнок 8: Пилообразный сигнал

Как и прямоугольный сигнал, пилообразный характеризуется показателями – амплитуда импульсов и частота следования (период следования) імпульсів. Самое известное распространение пилообразного сигнала это – генераторы развёрток телевизоров и осциллографов с применением кинескопа (электровакуумной трубки).

малюнок 8: Трапециевидный сигнал

Трапециевидный сигнал характеризуется показателями – амплитуда импульсов, частота следования (период следования) імпульсів. Это самый редкий из периодических сигналов. Были перечислены самые важные виды электрических сигналов, все остальные виды – это их модификации (комбинированные сигналы). Крім того, все электрические сигналы, могут быть смещены, как в область более положительного напряжения, так и в область отрицательного напряжения, их название от этого не меняется. Со всеми вышеперечисленными сигналами Вы будете периодически сталкиваться в радиолюбительской практике.
Бывают более сложные виды сигналов, например модулированные сигналы:
– Амплитудно-модулированный сигнал;
– Частотно-модулированный сигнал;
– Фазо-модулированный сигнал;
– Фазо-частотно-модулированный сигнал;
– Фазо-кодо-манипулированный сигнал.

джерело: http://www.meanders.ru

Меандр. Сигналы и спектры

В радиотехнике часто используется сигнал, называемый меандром. Меандр — это последовательность прямоугольных импульсов со скважностью 2 и обычно без постоянной составляющей.

Спектр такого сигнала состоит из нечётных гармоник:

Из этого следует неочевидный на первый взгляд вывод, что прямоугольный сигнал можно получить, суммируя синусоидальные сигналы (задача синтеза сигналов). Чтобы в этом убедиться произведём синтез меандра из пяти гармоник, с номерами 1, 3, 5, 7, 9. Скопируем в калькулятор следующую программу.

; программа синтеза меандра по первым 5-ти гармоникам
f1 = 10 ; частота первой гармоники
fd = 1000 ; частота дискретизации
w1 = 2*pi*f1/fd ; относительная круговая частота первой гармоники
a1 = 4/pi ; амплитуда первой гармоники
; основной цикл
t = 0
[
x1 = sin(w1*t); 1-я гармоника
x3 = 1/3*sin(3*w1*t) ; 3-я гармоника
x5 = 1/5*sin(5*w1*t) ; 5-я гармоника
x7 = 1/7*sin(7*w1*t) ; 7-я гармоника
x9 = 1/9*sin(9*w1*t) ; 9-я гармоника
x_sum = a1*(x1 + x3 + x5 + x7 + x9) ; сумма гармоник
val(t,x_sum); вывод значений в таблицу и в графическое окно
t = t + 1
{t>100 exit} ; выход из цикла
]

Получим следующую картину:

Мы получили почти прямоугольный сигнал с амплитудой равной 1. Если количество гармоник увеличивать и дальше по указанному закону, получим прямоугольный периодический сигнал со скважностью 2, который в радиотехнике принято называть меандром.

Таким же путём из суммы синусоидальных сигналов можно получить любой другой сигнал (синтез) и, наоборот, любой сигнал можно представить суммой синусоидальных сигналов (спектральный анализ, преобразование Фурье).

Форма волны — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Синусоида, меандр, и пила на частоте 440Гц

Форма волны — наглядное представление формы сигнала, такого как волна, распространяющегося в физической среде, или его абстрактное представление.

Во многих случаях среда, в которой распространяется волна, не позволяет наблюдать её форму визуально. В этом случае, термин «сигнал» относится к форме графика величины, изменяющейся по времени или зависящей от расстояния. Для наглядного представления формы волны может использоваться инструмент, называемый «осциллограф», отображающий на экране значение измеряемой величины и его изменение. В более широком смысле термин «сигнал» используется для обозначения формы графика значений любой величины, изменяющейся по времени.

Общими периодическими сигналами являются (t — время):

Синусоида: sin (2 π t). Амплитуда сигнала соответствует тригонометрической функции синуса (sin), изменяющейся по времени.
Меандр: saw(t) − saw (t − duty). Этот сигнал как правило используется для представления и передачи цифровых данных. Прямоугольные импульсы с постоянным периодом содержат нечётные гармоники, которые попадают на −6дБ/октаву.
Треугольная волна: (t − 2 floor ((t + 1) /2)) (−1)^{floor ((t + 1) /2)}. Включает в себя нечётные гармоники, которые попадают на −12дБ/октаву.
Пилообразная волна: 2 (t − floor(t)) − 1. Выглядит как зубья пилы. Используется в качестве отправной точки субтрактивного синтеза, так как пилообразная волна с постоянным периодом содержит чётные и нечётные гармоники, которые попадают на −6 дБ/октаву.

Другие формы сигналов часто называют композитными, так как в большинстве случаев они могут быть описаны как сочетание нескольких синусоидальных волн или суммой других базисных функций.

Ряд Фурье описывает разложение периодического сигнала на основе фундаментального принципа, гласящего, что любой периодический сигнал может быть представлен в виде суммы (возможно бесконечной) фундаментальных и гармонических составляющих. Энергетически-конечные непериодические сигналы могут быть проанализированы как синусоиды после преобразования Фурье.

Обсуждение:Меандр (радиотехника) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Убрал выражение о том, что меандр это цифровой сигнал, чтобы сигнал был цифровым, нужно, как минимум, чтобы в нем была закодирована какая-то информация, а так, как это просто монотонная последовательность одинаковых импульсов, то нет смысла говорить о том, цифровой он или аналоговый

Убрал выражение, что получить меандр можно из любого цифрового сигнала, поскольку это не так

Vladimir-sergin 10:46, 19 января 2009 (UTC)

Чтобы сигнал был цифровым, не нужно, чтобы была закодирована информация, а достаточно, чтобы он был представлен в цифровой форме. Меандр — цифровой сигнал из определения базового курса цифровой схемотехники^[1]. Так что правка была не совсем корректная. Но тут можно спорить о том, в каких областях науки ещё может применяться меандр. Я так понимаю, что всё это пошло с тех времён, когда кто-то увидел на осциллографе подобие греческого орнамента под названием «меандр». Я бы переименовал статью в «Периодический прямоугольный сигнал», наверное. Хотя так тоже интересно… Но зачем? kay27 (обс.) 20:47, 6 июня 2018 (UTC)

Абсолютный прямоугольный сигнал[править код]

Господа, вы оба правы, существование идеального меандра зависит от того о каком мире мы говорим, если о математическом, то таки да — идеальный меандр существует, если о физическом макромире то зависит от часов наблюдателя — если их минимальный отсчет короче фронта то меандр не идеальный иначе меандр может считаться идеальным, для физического микромира так же возможны оба варианта но уже для любых часов наблюдателя. 195.91.169.49 20:26, 30 июля 2019 (UTC)Nick

Написано, что недостижим, добавил запрос АИ. Понятно, что с выхода микросхемы, например, будет такая фигня, как на анимации, я это и на осциллографе много раз видел, и отлично понимаю причины. Но если взять цифровой сигнал… и кодировать его, например, светом, а не электрическим потенциалом? Кто в теме, пожалуйста, проставьте АИ или уберите это утверждение. kay27 (обс.) 21:45, 4 июня 2018 (UTC)

Это очевидно и не нуждается в АИ. Так как при бесконечно коротких фронтах ширина спектра сигнала будет равна бесконечности. Что, очевидно, не может быть. Д.Ильин (обс.) 09:05, 5 июня 2018 (UTC).

Почему же не может? Какие проблемы с бесконечным спектром? Так мы договоримся до того, что и белого шума не может быть… А ведь мы живем в эпоху цифровых сигналов, и вот здесь, с точки зрения ЦАП-преобразования, я не вижу проблем в получении прямоугольного сигнала с любой требуемой точностью. Бесконечный спектр — пустяки какие 🙂 kay27 (обс.) 06:36, 6 июня 2018 (UTC)

А представьте обратное: мы получили истинный меандр, но не можем во всей полноте воспринять его из-за частотных ограничений системы восприятия человека 🙂 Но мы всё равно можем так или иначе понять это явление. Я специально пишу немного шутливо, потому что так проще объяснить мою мысль. Смотрите, в статье Бесконечность нет утверждения о том, что она физически недостижима, хотя это, вроде как, понятно… Но мы должны пренебречь этим пониманием, чтобы работать с бесконечностью сначала в теории, открывая то, что окажется полезным на практике. Думаю, из-за этого данную фразу желательно из статьи все-таки убрать, если нет АИ. kay27 (обс.) 06:57, 6 июня 2018 (UTC)

Хорошо, отвлекаемся от ширины спектра. При нулевой длительности фронта меандра, например напряжения, паразитные емкости любой реальной схемы должны перезаряжаться бесконечными токами. Аналогично, для токового меандра на паразитных индуктивностях должны быть бесконечные напряжения. Поэтому, идеальный меандр нереализуем. Как и идеальный ФНЧ, для реализации которого нужно знать предысторию сигналы во времена минус бесконечность. Я доступно перезарядку/перенапряжения для Вас излагаю? Идеальный аналоговый меандр существует только на бумаге и в мыслях людей.

Повторюсь, не нужно АИ на такое утверждение, да и не невозможно найти его, так как это очевидно. Нужны ли АИ на утверждение, что завтра взойдет солнце в средних северных широтах? Д.Ильин (обс.) 13:29, 6 июня 2018 (UTC).

Спасибо, всё абсолютно доступно. Я с Вами горячо соглашаюсь по первой части Вашего ответа. Но этот ответ не опровергает тот факт, что можно получить меандр с любой требуемой точностью. Он будет истинным в пределах нужной нам точности. Я специализировался больше по ЦОС, чем по электронике. И то, что вы говорите, что он не существует, это для меня абсолютная дикость. В ЦОС мы принимали меандр с бесконечным спектром за основу для многих других преобразований и строили генераторы и фильтры на лабораторных работах. Поэтому мне по-прежнему требуется АИ и я не советовал бы устраивать со мной войну правок, по крайней мере до достижения консенсуса. Потому что я искал АИ и не нашёл. И сами Вы говорите, что его нет. kay27 (обс.) 13:46, 6 июня 2018 (UTC)

Кстати, АИ по восходу солнца есть — Восход#Ссылки… А ещё дело в том, что сюда ведут перенаправления по прямоугольному сигналу, который не только в электронике применяется. С электроникой мой внутренний критик ещё бы как-то смирился, но с увеличением точности генераторов мы всё дальше будем перемещаться в область квантовой электродинамики, где всё, насколько я понимаю, не так однозначно. kay27 (обс.) 14:01, 6 июня 2018 (UTC)

Мой юный коллега, оттого, что существуют ссылки, вовсе необязательно приводить их в очевидных случаях. Вы путаете существование ссылок с необходимостью их приводить. Пример. Есть масса ссылок, что 2*2=4, но их не приводят. Где Вы увидели войну правок? Отмена Вашего непродуманного запроса источника вовсе не война правок. Д.Ильин (обс.) 18:40, 6 июня 2018 (UTC).

Мой опытный коллега, в этом комментарии я не обнаружил ни одного слова по тематике обсуждения, и пришёл к выводу, что мы с Вами вряд ли договоримся. Я могу дальше аргументировать по сути спора, но не готов к передёргиваниям. По последней Вашей аргументации, 2*2=4 — это вычисление, есть статья про умножение и алгоритм выполнения этого действия, а что такое истинный меандр — кто ввёл этот термин и для чего и неужели, по-Вашему, это так же просто как дважды два? В Википедии не должно быть оригинальных исследований, к коим можно приравнивать личные утверждения и умозаключения. В статье, наример, ничего не говорится про амплитуду меандра, а для бесконечно малой амплитуды уже не потребуется бесконечно большого тока, значит, по Вашей теории, можно получить истинный меандр бесконечно малой амплитуды, но это ведь не оговаривается в статье, там написано: невозможно и всё. Но вместо сути Вы почему-то решили поговорить со мной о моём возрасте, что для меня в контексте научного спора выглядит оскорбительно, поэтому продолжать будем на ВП:ЗКА. kay27 (обс.) 20:21, 6 июня 2018 (UTC)

Если что-то «очевидно», значит с легкостью можно указать источник для того, кому не очевидно. — DZ — 09:24, 7 июня 2018 (UTC)
- «Истинный меандр с нулевой длительностью фронтов физически нереализуем.^{[источник не указан 595 дней]}»=>Возможность создания истинного меандра со сколь угодно малой длительностью фронтов для любой реальной системы с конечной полосой пропускания ограничена тем, что время нарастания сигнала не может быть меньше величины, обратной к максимальной частоте пропускания. Ahasheni (обс.) 20:48, 7 июня 2018 (UTC)

Во-первых, это справедливо только для аналоговых систем (в цифровой системе ничто не мешает иметь первый отсчёт 0, второй 1, третий 0 и т. д.), во-вторых, если система реальная с ограниченной полосой, то фронт с Δt близким к нулю будет в ней восприниматься как ноль, в-третьих, то, что Вы пишете, это не ссылка на АИ. Но спасибо, что пишете. Чем больше мнений, тем лучше, мне кажется. kay27 (обс.) 04:09, 8 июня 2018 (UTC)

Упс, прошу прощения, я сразу не сообразил, что это Вы предлагаете замену. Да, такую замену я считаю адекватной и допустимой. Ничего не имею против 🙂 kay27 (обс.) 05:58, 8 июня 2018 (UTC)

Ну и прекрасно. Если хозяин в принципе не возражает, внесите эту фразу и о ней и поспорьте — придёте к консенсусу, что я неправ, например. На ЗКА я позже писал, там и формулы есть, если захотите.Ahasheni (обс.) 07:20, 8 июня 2018 (UTC)

Гм.. Вы читаете реплику выше? Замену одного утверждения без АИ на аналогичное я просто отменю. Нужно либо выработать консенсусную формулировку с опорой на источник(и), либо утверждение просто будет удалено. — DZ — 07:26, 8 июня 2018 (UTC)

Есть формальная опора на источник — ссылка на полосу пропускания. Там имеются в виду частоты: если есть ограничения по частоте, то сигналы (в том числе меандр) подчиняются ограничениям, поэтому утверждение корректно. Но меандр в таком случае можно назвать истинным, так как в заданных условиях от истинного его отличить невозможно. Поэтому не уверен, что такая фраза вообще нужна в статье, — слишком много подходов, проблематично учесть каждый. kay27 (обс.) 09:53, 8 июня 2018 (UTC)

Прошу также обращать внимание, что 1) на статью перенаправляется прямоугольный сигнал; 2) первая версия статьи была о цифровом сигнале, поэтому это было ещё терпимо. Сейчас получается, что когда человек читает про звуки китайских пищалок (игрушек), то по перенаправлению наталкивается на информацию, что «истинная» реализация невозможна, что может увести в какие-то совсем противоположные дебри, потому что на деле звук тем противнее, чем «истиннее меандр» (хотя тут, может быть, и нет АИ), ведь сигнал всё менее естественный для мозга, а не наоборот. Кажется, тут надо что-то структурно переработать, но с какой стороны лучше подойти? Есть статьи типа такой, когда читаю, думаю, что периодический прямоугольный сигнал можно выделить в отдельную статью, либо переименовать в него меандр (радиотехника) и переработать, либо создать периодический прямоугольный сигнал, оформить его так, как я себе представляю, а потом уже разбираться со ссылками и перенаправлениями… kay27 (обс.) 06:17, 8 июня 2018 (UTC)

Тут есть еще одна тонкость, которую я в полемике упустил. Забыл просто. Бесконечность ширины спектра не является аргументом в пользу нереализуемости идеального меандра. Согласно теореме Котельникова аналоговый процесс с ограниченным спектром однозначно восстановим по совокупности его достаточно частых выборок. Но в природе не существует процессов с ограниченным спектром, так как любой процесс ограничен во времени, спектральная плотность спектра ограниченного во времени процесса на любой частоте ненулевая. Д.Ильин (обс.) 10:24, 8 июня 2018 (UTC).

↑ Юрий Новиков, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» — Введение в цифровую схемотехнику. Лекция 9: Асинхронные и синхронно-асинхронные счетчики

Меандр (радиотехника) Википедия

Меа́ндр (по названию геометрического орнамента в виде ломаной линии) — периодический сигнал прямоугольной формы, широко используемый в радиотехнике и электронике. Меандр может быть знакопеременным (двухполярным) или однополярным. Во втором случае длительность импульса и длительность паузы между импульсами равны, то есть в этом случае меандр — периодический сигнал прямоугольной формы, имеющий скважность 2 (или коэффициент заполнения 0,5).

Аналитическое описание

Математически меандр можно описать многими разными способами, например, через функцию сигнум:

x(t)=sgn⁡(sin⁡(t)).{\displaystyle \ x(t)=\operatorname {sgn}(\sin(t)).}

Или через функции Хевисайда h(t){\displaystyle h(t)}:

x(t)=∑n=−∞+∞(h[t−nT+12]−h[t−nT−12]).{\displaystyle \ x(t)=\sum _{n=-\infty }^{+\infty }\left(h\left[t-nT+{1 \over 2}\right]-h\left[t-nT-{1 \over 2}\right]\right).}

Для того, чтобы скважность равнялась 2 необходимо положить T=2.{\displaystyle T=2.}

И многими другими способами.

Спектр меандра

$T=2.$ Синтез меандра из набора гармоник периодического сигнала. Чем больше число гармоник, тем ближе к идеальной форма сигнала. Выбросы на фронтах обусловлены неравномерной сходимостью ряда Фурье в точках разрыва.

Разложение меандра с нарастающим фронтом при t=0{\displaystyle t=0} в ряд Фурье дает:

xмеандр(t)=4π∑k=1∞sin⁡(2π(2k−1)ft)2k−1==