Hallo zusammen, nehmen wir an, ich will den Frequenzgang von einem System vermessen, dieses hat aber ein nichtlineares verhalten (clippt, Übernahmeverzerrungen, o.ä). Muss ich nun die Energie auf allen Frequenzen betrachten, oder nur die auf der Erregungsfrequenz? Mal ein Beispiel dazu: Ich vermessen einen HF-Verstärker mit Spekki und Tracking-Generator, der Spekki misst nur die Energie auf der Generator-Frequenz. Nun ersetze ich den Spekki-Eingang durch ein Powermeter, das breitbandig misst. Wenn der Verstärker nichtlinearitäten aufweist, wird das Ergebnis verschieden ausfallen, welches Ergebnis ist 'der Frequenzgang'? Grüße, Lukas
Gast
#3127701
> ich will den Frequenzgang von einem System vermessen, > dieses hat aber ein nichtlineares verhalten (clippt, > Übernahmeverzerrungen, o.ä) Dann sorge dafür, dass keine nennenswerten Nichtlinearitäten auftreten, denn anderenfalls misst du nicht den Frequenzgang, sondern das Klirrverhalten. Der Frequenzgang bewertet die Verstärkung/Dämpfung der Generatorfrequenz, aber nicht die Oberwellen. Es hat keinen Sinn, einen Frequenzgang bei merklicher Verzerrung zu messen.
Der Frequenzgang ist nur für lineare Systeme definiert (LTI als Stichwort). Ausgehen von linearen Systemen ergibt sich für jede Sinusschwindung des anregenden Signals eine Sinusschwindung im Ausgangssignal. Dieses Signal hat die selbe Verlaufsform aber unterschieldiche Amplitude und Phasenlage. Die Übertragungsfunktion stellt für jede Sinusfrequenz das komplexe Verhältnis der beiden Signale aus. Ist ein System nicht linear, entsteht aus einem Sinus mit einer Frequenz am Eingang mehrere Sinuse verschiedener Frequenzen am Ausgang. Hier lässt sich keine Verhältnis bilden. Der Frequenzgang ist für nicht lineare Systeme nicht definiert. Eine Möglichkeit ist, für jede Spannung am Eingang den Frequenzgang für eine infinitisimal kleine Auslenkungen zu definieren.
>Wenn der Verstärker nichtlinearitäten aufweist, wird das Ergebnis >verschieden ausfallen,.. Aber nur, wenn die Verzerrungen extrem groß sind. Wird bei einem Leistungsmeßgerät nicht geometrisch über die Harmonischen addiert? Dann hätte ein Verzerrungsprodukt von 10% nur einen Einfluß entsprechend SQRT(1^2 + 0,1^2)= 1,005 zu 1, also eine Frequenzgangsabweichung von 20 x log (1,005) = 0,04dB zur Folge.
Gast
#3128484
Man sollte sich zu Gemuete fuehren was die Aussage des Frequenzganges, resp der Uebertragungsfunktion ist. Fuer ein lineares System gilt : die Uebertragungsfunktion ist die Fouriertransformierte der Impulsantwort. Damit zusammenhaengend lassen sich Signale in orthogonale Basisfunktionen zerlegen, einzeln duch das System durchlassen und die Antworten nachher wieder zusammensetzen. Bei einem nichtlinearen System kann man auch einen Frequenzgang (als Sweep) messen, der ist aber abhaengig von Offset und Amplitude. Der Ansatz der Fouriertransformation ist nicht mehr haltbar, denn man kann ein Signal nicht mehr in orthogonale Basisfunktionen zerlegen. Und genausowenig deren Antwort wieder zusammensetzen. Man kann aber fuer kleine Amplituden ein nichtlineares System linearisieren.