Gleichstrombias

Bei Beschreibung a periodische Funktion in dem Zeitdomäne, das Gleichstrombias, Gleichstromkomponente, DC -Offset, oder Gleichstromkoeffizient ist der bedeuten Amplitude der Wellenform. Wenn die mittlere Amplitude Null ist, gibt es keine Gleichstromverzerrung. Eine Wellenform ohne Gleichstrombias ist als a bekannt DC ausgeglichen oder DC frei Wellenform.[1]

Herkunft

Der Begriff stammt aus der Elektronik, wo DC bezieht sich auf a Gleichstrom Stromspannung. Im Gegensatz dazu sind verschiedene andere Nicht-DC-Frequenzen analog zu Überlagern Wechselstrom (AC) Spannungen oder Ströme, daher genannt Wechselstromkomponenten oder Wechselstromkoeffizienten.

Anwendungen

Bei der Gestaltung elektronischer Verstärkerschaltungen hat jedes aktive Gerät Vorurteile seine festlegen Betriebspunkt, der stationäre Strom und Spannung auf dem Gerät, wenn kein Signal angewendet wird. Im Bipolare Transistor -VorurteileZum Beispiel wird ein Widerstandsnetzwerk verwendet, um eine kleine Menge Gleichstrom auf die Basisklemme des Transistors anzuwenden. Das Wechselstromsignal wird am selben Anschluss angewendet und verstärkt. Das Bias -Netzwerk wurde entwickelt, um das angelegte Wechselstromsignal zu erhalten. In ähnlicher Weise verwenden Verstärker Feldeffekttransistoren oder Vakuumröhren haben auch Vorspannungskreise. Der Betriebspunkt eines Verstärkers beeinflusst seine Eigenschaften von Verzerrungen und Effizienz stark. Leistungsverstärkerklassen werden durch den Betriebspunkt unterschieden, der durch die Gleichstromverzerrung festgelegt wird.

DC -Offset ist normalerweise unerwünscht, wenn es verursacht wird Ausschnitt oder andere unerwünschte Veränderungen im Betriebspunkt eines Verstärkers. Eine elektrische Gleichstromverzerrung wird nicht durch a gehen Transformator oder Kondensator; So ein einfaches Isolationstransformator oder Serie verdrahtet Der Kondensator kann verwendet werden, um ihn zu blockieren oder zu entfernen, so dass nur die Wechselstromkomponente auf der anderen Seite. In Signalverarbeitungsbegriffen kann der DC-Offset in Echtzeit durch a reduziert werden Hochpassfilter. Für gespeicherte digitale Signale entfernen die Subtrahiere der mittleren Amplitude von jeder Probe den Versatz. Sehr niedrige Frequenzen können wie eine Gleichstromverzerrung aussehen, werden jedoch als "langsam ändernde DC" oder "Baseline Wander" bezeichnet.

Kommunikationssysteme

DC-ausgeglichene Signale werden in Kommunikationssystemen verwendet, um Bitfehler zu verhindern Kapazitive Kopplung oder Transformer. Bitfehler können auftreten, wenn eine Reihe von 1 eine Gleichstrompegel erzeugt, die den Kopplungskondensator lädt und den Signaleingang falsch auf eine 0-Ebene bringt. Um solche Fehler zu vermeiden, sind die meisten Zeilencodes sind so konzipiert, dass DC-ausgeglichene Signale erzeugt werden. Die häufigsten Klassen von DC ausgewogenen Liniencodes sind Codes mit konstantem Gewicht und Codes gepaarte Diserität.

Audio

Im Audio AufnahmeEin DC -Offset ist ein unerwünschtes Merkmal. Es tritt bei der Erfassung von Schall vor, bevor er den Rekorder erreicht, und wird normalerweise durch fehlerhafte oder minderwertige Geräte verursacht. Dies führt zu einem Versatz der Mitte der Aufzeichnungswellenform, die zwei Hauptprobleme verursachen kann. Entweder werden die lautesten Teile des Signals vorzeitig abgeschnitten, da die Basis der Wellenform nach oben bewegt wurde, oder es tritt unhörbare Niederfrequenzverzerrungen auf. Niederfrequenzverzerrung ist bei der Erstaufzeichnung möglicherweise nicht hörbar, aber wenn die Wellenform in ein komprimiertes oder verlustvolles digitales Format wie MP3 neu abgetastet wird, können diese Korruptionen hörbar werden.[2]

Ein DC Bandvorspannung wurde in frühen Bandrekordern verwendet, um die Verzerrung zu verringern.

Eine Gleichstromverzerrung wird auf das Kontrollgitter von angewendet Vakuumröhren in Machtverstärker um die Macht zu regulieren.[3]

Frequenzauswahl

Auf einen spannungsgesteuerter Oszillator (VCO), wie in a Rundfunksender, Auswahl der Mittelfrequenz des Trägerwelle wird mit einer Gleichstrombias gemacht. Zum Frequenzmodulation (FM) ist die Wechselstromkomponente die Basisband Audiosignal Plus alle Unterträger. Frequenzverschiebungsschlüsselung Kann ausschließlich durch Ändern der Gleichstromverzerrung erfolgen.

Wellenformdarstellung

Das Konzept wurde auf jede Darstellung von a ausgedehnt Wellenform und zu zweidimensionalen Transformationen wie die Diskrete Cosinus -Transformation benutzt in JPEG.

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Kees Schuhoumer Immink (März 1997). "Leistungsbewertung von DC-freien Multimode-Codes". IEEE -Transaktionen zur Kommunikation. 45 (3): 293–299. doi:10.1109/26.558690. Das DC-Balanced oder dc-frei Codes, wie sie oft genannt werden, haben eine lange Geschichte und ihre Anwendung beschränkt sich sicherlich nicht auf die Aufzeichnungspraxis.
  2. ^ "Archivierte Kopie". Archiviert vom Original am 2016-08-23. Abgerufen 2014-01-30.{{}}: CS1 Wartung: Archiviertes Kopie als Titel (Link)
  3. ^ Randall Aiken. "Was ist Voreingenommenheit?". Aikenamps.com. Archiviert von das Original Am 2012-02-13. Abgerufen 2012-08-16.