Khi chúng tôi áp dụng tín hiệu đầu vào ở dạng hình sin (hoặc bất kỳ dạng tín hiệu nào) cho bất kỳ mạch điện tử thì đầu ra của nó phải là cùng một loại tín hiệu. Nó có nghĩa là đầu ra cũng phải có cùng dạng tín hiệu là hình sin. Nếu trong trường hợp, đầu ra không giống với bản sao của tín hiệu đầu vào hoặc nếu đầu ra không bằng tín hiệu đầu vào thì sự khác biệt được gọi là biến dạng. Do những biến dạng này, đầu ra không bằng đầu vào. Có thể xác định méo hài bằng cách sử dụng ví dụ này. Khi tín hiệu đầu vào 5V được đưa vào mạch, khi đó tín hiệu đầu ra sẽ chỉ có điện áp 2V. Nó cho biết tín hiệu bị mất điện áp vì méo. Điều này sẽ xảy ra trong bộ khuếch đại , bộ khuếch đại công suất và kỹ thuật điều chế, v.v. Có nhiều kỹ thuật khác nhau để giảm độ méo này và có sẵn một số phương pháp & công thức để tính toán mức độ méo. Bài viết này thảo luận về méo hài là gì, định nghĩa, phân tích, nguyên nhân, v.v.
Harmonic Distortion là gì?
Chúng ta có thể hiểu từ hài giống như số nguyên nhân các tần số cơ bản được gọi là 'Sóng hài'. Ở đây, sóng hài là một loại tín hiệu có tần số là bội số của tín hiệu tham chiếu. Theo cách khác, nó có thể được định nghĩa là tỷ số giữa tần số của tín hiệu và tần số của tín hiệu tham chiếu. Ví dụ, X là tín hiệu AC đầu vào có tần số f Hz.
Hài-méo-đầu vào-tín hiệu
Khi tín hiệu X được hiển thị trên CRO thì tín hiệu X sẽ lặp lại với mỗi f Hz. Ở đây, tín hiệu X là tín hiệu tham chiếu và tín hiệu hiển thị trên CRO có các tần số như 2f, 3f, 4f, v.v. Về mặt lý thuyết, tín hiệu bao gồm sóng hài vô hạn. Hai hình dưới đây chỉ ra tín hiệu đầu vào & đầu ra bị méo khi đầu vào được áp dụng cho bất kỳ mạch nào.
Hài-méo-đầu ra-méo-tín hiệu
Nếu tín hiệu có khoảng thời gian bằng nhau của chu kỳ dương và chu kỳ âm, thì một tín hiệu như vậy được gọi là tín hiệu đối xứng và các sóng hài lẻ có thể xuất hiện (nhân 3, 5, v.v. của tần số cơ bản). Nếu tín hiệu không có khoảng thời gian bằng nhau của chu kỳ dương và chu kỳ âm, thì tín hiệu như vậy được gọi là tín hiệu không đối xứng và thậm chí các hài có thể xuất hiện (nhân thứ 2, 4, v.v. của tần số cơ bản) và DC các thành phần cũng có thể xuất hiện trong các tín hiệu không đối xứng.
Trong hình trên, chúng ta có thể nhận thấy tần số tín hiệu cơ bản là 100Hz và các sóng hài của chúng sẽ tồn tại ở các tần số khác nhau đối với tần số tín hiệu tham chiếu như 100 Hz.
Điều hòa-biến dạng-trong-tín hiệu
Nếu tín hiệu có các biến dạng hài trong khi các thành phần tần số hài tồn tại thì để tìm phần trăm các biến dạng này ở mức hài cụ thể là,
Độ méo hài% thứ n = [Pn] / [P1} * 100
[Pn] = biên độ của thành phần tần số thứ n
[P1] = biên độ của tần số tín hiệu cơ bản
Sự biến dạng có thể xảy ra do đặc tính phi tuyến của các thành phần được sử dụng trong mạch điện tử. Các thành phần này có thể thể hiện các đặc tính phi tuyến, điều này dẫn đến việc tạo ra các biến dạng trong tín hiệu. Có năm loại méo hài khác nhau trong hệ thống điện. họ đang
- Biến dạng tần số
- Biến dạng biên độ
- Biến dạng pha
- Biến dạng xuyên điều chế
- Vượt qua sự biến dạng
Phân tích biến dạng hài
Việc phân tích sự biến dạng này là một kiểu phân tích độc đáo. Trong loại này, một tín hiệu hình sin tần số đơn được áp dụng cho mạch và đầu ra của nó với độ méo được đo và phân tích.
Khi tín hiệu đầu vào được áp dụng cho mạch, do các đặc tính phi tuyến của các thành phần, sự biến dạng có thể phát triển trong tín hiệu đầu ra. Do đó, tín hiệu tham chiếu có thể xuất hiện trong đầu ra ở các điểm tần số khác nhau. Nếu chúng ta phân tích độ méo bằng kỹ thuật đo độ méo hài tổng, chúng ta có thể biết giá trị của độ méo hài tổng (THD), độ méo hài tổng cộng với nhiễu (THDN), tín hiệu trên nhiễu và độ méo (SINAD), tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) và giá trị hài thứ n đối với tần số cơ bản. Bằng phương pháp đo tổng độ méo hài này, chúng ta có thể biết điện áp đầu vào và đầu ra và công suất đầu vào và đầu ra.
Nguyên nhân biến dạng sóng hài
Các lý do chính gây ra hiện tượng méo hài là do tải phi tuyến và các đặc tính phi tuyến của các thành phần điện tử. Tải phi tuyến thay đổi trở kháng với điện áp đầu vào được áp dụng. Điều này dẫn đến biến dạng sẽ phát triển trong tín hiệu đầu ra. Và các thành phần đang sử dụng trong mạch cũng hiển thị các đặc tính phi tuyến. Điều này cũng dẫn đến sự phát triển của các sóng hài trong đầu ra. Vì mạch biến dạng sóng hài bị nhiệt và đầu ra không bằng đầu vào. Hiệu ứng này có hại cho bất kỳ mạch nào.
Máy phân tích méo hài
Tìm hệ số méo hài là quan trọng nhất đối với bất kỳ mạch nào. Chúng ta có thể phân tích những biến dạng này theo giá trị này. Tổng méo hài (THD) là kỹ thuật hữu ích nhất để tìm tổng méo hài cho tín hiệu hiện tại và tổng méo hài cho tín hiệu điện áp.
THD có thể được định nghĩa là tỷ số giữa các giá trị RMS của tất cả các tín hiệu hài với giá trị RMS của tần số tín hiệu cơ bản.
THD hiện tại - Theo tuyên bố trên, tổng độ méo đối với dòng điện được chỉ ra bởi THDi
hiện tại-THDi
Ở đây, In là dòng RMS cho tín hiệu hài thứ n và I1 là giá trị RMS của tín hiệu cơ bản.
Điện áp THD - giống như THDi, tổng độ méo hài của điện áp được ký hiệu là THDv.
điện áp-THDv
Ở đây, Vn là điện áp của sóng hài thứ n và V1 là điện áp của tín hiệu cơ bản. Tổng méo hài (THD) cũng phân tích hành vi phi tuyến của hệ thống với phép biến đổi Fourier nhanh (FFT).
Tổng độ méo hài nhiễu hơn (THDN) được định nghĩa là tỷ số giữa giá trị RMS của tín hiệu cơ bản với giá trị RMS của sóng hài cùng với các thành phần nhiễu.
Vì vậy, đây là tất cả về Harmonic méo mó . Từ những thông tin trên, cuối cùng chúng ta có thể kết luận rằng đây là tham số quan trọng nhất trong hệ thống vì nó có thể vi phạm tín hiệu đầu ra. Và điều này có thể được phân tích bằng yếu tố THD và có thể được giảm bớt bằng các kỹ thuật và thiết bị hiện có trên thị trường. Đây là một câu hỏi cho bạn, ứng dụng của méo hài là gì?
