విద్యుత్ సంకేతాల మూలాలు

రెండు వేర్వేరు బిందువుల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని ఎలక్ట్రిక్ వోల్టేజ్ అంటారు, దీనిని సంక్షిప్తత కోసం "వోల్టేజ్" అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ల సిద్ధాంతం ప్రధానంగా విద్యుత్ దృగ్విషయాలు లేదా ప్రక్రియలకు సంబంధించినది. అందువల్ల, ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉండే రెండు ప్రాంతాలు ఏదో ఒకవిధంగా సృష్టించబడితే, వాటి మధ్య వోల్టేజ్ U = φ1 — φ2 కనిపిస్తుంది, ఇక్కడ φ1 మరియు φ2 అనేది పరికరం యొక్క ప్రాంతాల పొటెన్షియల్‌లు, దీనిలో తక్కువ వినియోగం కారణంగా అసమాన విలువలతో శక్తి విద్యుత్ పొటెన్షియల్స్ ఏర్పడతాయి ...

ఉదాహరణకు, పొడి కణంలో వివిధ రసాయనాలు ఉంటాయి - బొగ్గు, జింక్, అగ్లోమెరేట్ మరియు ఇతరులు. రసాయన ప్రతిచర్యల ఫలితంగా, శక్తి (ఈ సందర్భంలో రసాయనం) ఖర్చు చేయబడుతుంది, కానీ బదులుగా, మూలకంలో వివిధ సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న ప్రాంతాలు కనిపిస్తాయి, ఇది కార్బన్ రాడ్ మరియు జింక్ కప్పు ఉన్న మూలకం యొక్క ఆ భాగాలలో అసమాన సంభావ్యతను కలిగిస్తుంది. .

అందువల్ల, కార్బన్ రాడ్ మరియు జింక్ కప్పు నుండి వైర్ల మధ్య వోల్టేజ్ ఉంది. మూలం యొక్క ఓపెన్ టెర్మినల్స్ అంతటా ఈ వోల్టేజ్‌ను ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (సంక్షిప్త EMF) అంటారు.

అందువలన, EMF కూడా ఒక వోల్టేజ్, కానీ చాలా నిర్దిష్ట పరిస్థితుల్లో. ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ వోల్టేజ్ వలె అదే యూనిట్లలో కొలుస్తారు, అవి వోల్ట్లు (V) లేదా ఫ్రాక్షనల్ యూనిట్లు - మిల్లీవోల్ట్‌లు (mV), మైక్రోవోల్ట్‌లు (μV), 1 mV = 10-3 V మరియు 1 μV = 10-6 V.

చారిత్రాత్మకంగా అభివృద్ధి చెందిన "EMF" అనే పదం ఖచ్చితంగా సరికాదు, ఎందుకంటే EMF వోల్టేజ్ యొక్క కోణాన్ని కలిగి ఉంది, అస్సలు శక్తి లేదు, అందుకే ఇది ఇటీవల వదిలివేయబడింది, "అంతర్గత వోల్టేజ్" (అంటే, ది వోల్టేజ్, మూలం లోపల ఉత్తేజితం) లేదా «రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్». పదం «EMF» అనేక పుస్తకాలలో ఉపయోగించబడింది మరియు GOST రద్దు చేయబడలేదు కాబట్టి, మేము దానిని ఈ వ్యాసంలో ఉపయోగిస్తాము.

అందువల్ల, సోర్స్ ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (EMF) అనేది కొన్ని రకాల శక్తి వినియోగం ఫలితంగా మూలం లోపల ఉత్పన్నమయ్యే సంభావ్య వ్యత్యాసం.

కొన్నిసార్లు మూలం వద్ద ఉన్న EMF బాహ్య శక్తుల ద్వారా ఏర్పడుతుందని చెప్పబడింది, ఇది విద్యుత్ రహిత స్వభావం యొక్క ప్రభావాలుగా అర్థం చేసుకోబడుతుంది. కాబట్టి, పారిశ్రామిక విద్యుత్ ప్లాంట్లలో అమర్చిన జనరేటర్లలో, యాంత్రిక శక్తి వినియోగం కారణంగా EMF ఏర్పడుతుంది, ఉదాహరణకు, పడే నీరు, బర్నింగ్ ఇంధనం మొదలైన వాటి యొక్క శక్తి. ప్రస్తుతం, సౌర బ్యాటరీలు సర్వసాధారణంగా మారుతున్నాయి, దీనిలో కాంతి శక్తి మార్చబడుతుంది. విద్యుత్ శక్తి మరియు మొదలైనవి.

కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో, రేడియో ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సాంకేతికత యొక్క ఇతర శాఖలు, విద్యుత్ వోల్టేజీలు అనే ప్రత్యేక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల నుండి పొందబడతాయి సిగ్నల్ జనరేటర్లు, దీనిలో పారిశ్రామిక విద్యుత్ నెట్వర్క్ యొక్క శక్తి అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ నుండి తీసుకోబడిన వివిధ వోల్టేజీలుగా మార్చబడుతుంది.ఈ విధంగా, సిగ్నల్ జనరేటర్లు పారిశ్రామిక నెట్‌వర్క్ నుండి విద్యుత్ శక్తిని వినియోగిస్తాయి మరియు విద్యుత్ రకం యొక్క వోల్టేజ్‌లను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి, కానీ పూర్తిగా భిన్నమైన పారామితులతో, నెట్‌వర్క్ నుండి నేరుగా పొందలేము.

ఏదైనా వోల్టేజ్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణం సమయంపై ఆధారపడటం. సాధారణంగా, జనరేటర్లు వోల్టేజీలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని విలువలు కాలానుగుణంగా మారుతాయి. దీని అర్థం ఏ క్షణంలోనైనా జనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ భిన్నంగా ఉంటుంది. అటువంటి వోల్టేజ్‌లను వేరియబుల్స్ అని పిలుస్తారు, స్థిరాంకాలకి విరుద్ధంగా, దీని విలువలు సమయంతో మారవు.

స్థిరమైన వోల్టేజ్‌లతో ఏదైనా సమాచారాన్ని (ప్రసంగం, సంగీతం, టెలివిజన్ చిత్రాలు, డిజిటల్ డేటా మొదలైనవి) ప్రసారం చేయడం ప్రాథమికంగా అసాధ్యం అని గుర్తుంచుకోవాలి మరియు కమ్యూనికేషన్ టెక్నిక్ సమాచార ప్రసారం కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడినందున, ప్రధాన శ్రద్ధ ఉంటుంది. సమయం మారుతున్న సంకేతాల కోసం ఖాతాలోకి మారారు.

ఏ క్షణంలోనైనా వోల్టేజీలను తక్షణం అంటారు... తక్షణ వోల్టేజ్ విలువలు సాధారణంగా సమయ-ఆధారిత వేరియబుల్స్ మరియు చిన్న అక్షరం (తక్కువ అక్షరం) మరియు (t) లేదా సంక్షిప్తంగా, — మరియు. తక్షణ విలువల సమ్మషన్ . ఒక తరంగ రూపాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, t = 0 నుండి t = t1 వరకు ఉన్న విరామంలో వోల్టేజీలు సమయానికి అనులోమానుపాతంలో పెరుగుతాయి మరియు t = t1 నుండి t = t2 వరకు ఉన్న విరామంలో అవి అదే చట్టం ప్రకారం తగ్గుతాయి, అప్పుడు అటువంటి సంకేతాలు త్రిభుజాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి. .

కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలలో ఇవి చాలా ముఖ్యమైనవి చదరపు తరంగ సంకేతాలు… అటువంటి సంకేతాల కోసం, t0 నుండి t1 వరకు ఉన్న విరామంలో వోల్టేజ్ సున్నాకి సమానం, ప్రస్తుతానికి t1 గరిష్ట విలువకు తీవ్రంగా పెరుగుతుంది, t1 నుండి t2 వరకు ఉన్న విరామంలో ఇది మారదు, ప్రస్తుతానికి t2 తీవ్రంగా సున్నాకి తగ్గుతుంది, మొదలైనవి

ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్స్ ఆవర్తన మరియు నాన్-ఆవర్తనగా విభజించబడ్డాయి. ఆవర్తన సంకేతాలను సిగ్నల్స్ అంటారు, దీని తక్షణ విలువలు అదే సమయం తర్వాత పునరావృతమవుతాయి, కాలం T అని పిలుస్తారు. నాన్-ఆవర్తన సంకేతాలు ఒక్కసారి మాత్రమే కనిపిస్తాయి మరియు మళ్లీ పునరావృతం కావు. ఆవర్తన మరియు నాన్-ఆవర్తన సంకేతాలను నియంత్రించే చట్టాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

అన్నం. 1

అన్నం. 2

అన్నం. 3

వాటిలో చాలా వరకు, ఆవర్తన సంకేతాలకు పూర్తిగా సరైనవి, ఆవర్తన లేని వాటికి పూర్తిగా తప్పుగా మారతాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి. నాన్-పీరియాడిక్ సిగ్నల్స్ అధ్యయనానికి ఆవర్తన వాటిని అధ్యయనం చేయడం కంటే చాలా క్లిష్టమైన గణిత ఉపకరణం అవసరం.

పప్పుల మధ్య విరామాలతో దీర్ఘచతురస్రాకార సంకేతాలు లేదా, వాటిని "బర్స్ట్‌లు" ("సంకేతాలను పంపడం" అనే భావన నుండి) చాలా ముఖ్యమైనవి. ఇటువంటి సంకేతాలు విధి చక్రం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, అనగా. సమయం T మరియు పంపే సమయం ti యొక్క నిష్పత్తి:

ఉదాహరణకు, పాజ్ సమయం పల్స్ సమయానికి సమానంగా ఉంటే, అంటే, పంపడం సగం వ్యవధిలో జరుగుతుంది, అప్పుడు విధి చక్రం

మరియు పంపే సమయం వ్యవధిలో పదో వంతు అయితే, అప్పుడు

వోల్టేజ్ యొక్క తరంగ రూపాన్ని దృశ్యమానంగా పరిశీలించడానికి, కొలిచే సాధనాలను ఓసిల్లోస్కోప్‌లు అంటారు... ఓసిల్లోస్కోప్ యొక్క స్క్రీన్‌పై, ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ ఓసిల్లోస్కోప్ యొక్క ఇన్‌పుట్ టెర్మినల్స్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్ యొక్క వక్రతను గుర్తించింది.

ఓసిల్లోస్కోప్ సాధారణంగా ఆన్ చేయబడినప్పుడు, దాని స్క్రీన్‌పై వక్రతలు సమయం యొక్క విధిగా పొందబడతాయి, అనగా, అంజీర్‌లో చూపిన వాటికి సమానమైన బీమ్ ట్రేసింగ్ చిత్రాలు. 1, a - 2, b.ఒక ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ ట్యూబ్‌లో రెండు కిరణాలను సృష్టించి, రెండు చిత్రాలను ఒకేసారి గమనించడానికి అనుమతించే పరికరాలు ఉంటే, అలాంటి ఒస్సిల్లోస్కోప్‌లను డబుల్-బీమ్ ఓసిల్లోస్కోప్‌లు అంటారు.

డ్యూయల్-బీమ్ ఓసిల్లోస్కోప్‌లు ఛానెల్ 1 మరియు ఛానెల్ 2 ఇన్‌పుట్‌లు అని పిలువబడే రెండు జతల ఇన్‌పుట్ టెర్మినల్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి. డ్యూయల్-బీమ్ ఓసిల్లోస్కోప్‌లు సింగిల్-బీమ్ ఓసిల్లోస్కోప్‌ల కంటే చాలా అధునాతనమైనవి: ఇన్‌పుట్ వద్ద రెండు వేర్వేరు పరికరాలలో ప్రక్రియలను దృశ్యమానంగా సరిపోల్చడానికి వాటిని ఉపయోగించవచ్చు. మరియు ఒక పరికరం యొక్క అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్స్, అలాగే అనేక ఆసక్తికరమైన ప్రయోగాలు చేయడం.

అన్నం. 4

ఓసిల్లోస్కోప్ అనేది ఎలక్ట్రానిక్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఉపయోగించే అత్యంత ఆధునిక కొలిచే పరికరం, దాని సహాయంతో మీరు సిగ్నల్‌ల ఆకారాన్ని నిర్ణయించవచ్చు, వోల్టేజీలు, ఫ్రీక్వెన్సీలు, దశల మార్పులను కొలవవచ్చు, స్పెక్ట్రాను గమనించవచ్చు, వివిధ సర్క్యూట్‌లలో ప్రక్రియలను సరిపోల్చవచ్చు మరియు అనేక కొలతలు మరియు పరిశోధనలను కూడా చేయవచ్చు. , ఇది క్రింది విభాగాలలో చర్చించబడుతుంది.

అతిపెద్ద మరియు అతి చిన్న తక్షణ విలువ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని స్వింగ్ వోల్టేజ్ అప్ అని పిలుస్తారు (ఒక పెద్ద అక్షరం సమయ విలువలో స్థిరంగా వివరించబడుతుందని సూచిస్తుంది మరియు సబ్‌స్క్రిప్ట్ «p» అంటే "పరిధి" అనే పదం. సంజ్ఞామానం Ue చేయవచ్చు ఉపయోగించబడుతుంది) కాబట్టి, ఓసిల్లోస్కోప్ యొక్క తెరపై, పరిశీలకుడు పరిశోధించబడిన వోల్టేజ్ యొక్క ఆకారాన్ని మరియు దాని పరిధిని చూస్తాడు.

ఉదాహరణకు, FIG లో. 4a FIGలో సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్ వక్రతను చూపుతుంది. 4, బి - సగం వేవ్, అంజీర్లో. 4, సి - పూర్తి వేవ్, అంజీర్లో. 4, d - సంక్లిష్ట రూపం.

వక్రరేఖ క్షితిజ సమాంతర అక్షం గురించి సుష్టంగా ఉంటే, అంజీర్లో వలె. 3, a, ఆపై శ్రేణిలో సగం గరిష్ట విలువగా పిలువబడుతుంది మరియు ఉమ్ ద్వారా సూచించబడుతుంది.వక్రరేఖ ఏకపక్షంగా ఉంటే, అంటే, అన్ని తక్షణ విలువలు ఒకే గుర్తును కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, సానుకూలంగా ఉంటే, స్వింగ్ గరిష్ట విలువకు సమానంగా ఉంటుంది, ఈ సందర్భంలో Um = పైకి (Fig. 3, a, చూడండి, 3, బి, 4. బి, 4, సి). అందువలన, కమ్యూనికేషన్ ఇంజనీరింగ్లో, వోల్టేజీల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు: కాలం, ఆకారం, పరిధి; ఏదైనా ప్రయోగాలు, లెక్కలు, అధ్యయనాలు, మొదట ఈ విలువల గురించి ఒక ఆలోచన కలిగి ఉండాలి.