Що таке постійна складова, і як позначається втрата її на роботу систем.
Нижче зображено графік синусоїдальної напруги без постійної складової. Визначальною ознакою відсутності постійної складової є-
Рівність площ позитивних і негативних напівхвиль (відмічені червоним і жовтим)
підключимо батарейку до генератора синуса і подивимося сумарний сигнал. Як видно з графіка-негативних напівхвиль немає взагалі це явна ознака наявності постійної складової, але це окремий випадок. А величину постійної складової довго обчислювати не треба, досить подивилися напруга на батарейці-це і буде шукана величина.
Інший випадок, коли напівхвилі опускаються на негативний рівень. Видно, що напівхвилі, які нижче нульової позначки, значно менше за площею положітельних- отже в наявності позитивна постійна складова, а величина її обчислюється як різниця площ позитивних і негативних напівхвиль.
Подивимося на прямокутні імпульси з точки зору постійної складової. Видно, що імпульси не заходять на рівень негативних напруг, отже, без всяких сумнівів, маємо позитивну постійну складову.
Поставимо розділову ланцюг, яка має розділовий конденсатор, включений послідовно з сигналом, а він. як відомо, пропускає змінну напругу і не пропускає постійне.
Подивимося графік процесу втрати постійної складової. Графік зображує момент включення генерації імпульсів. Видно як "тане" верхній рівень і росте нижній. Так буде відбуватися до тих пір, поки площа імпульсів негативного рівня (жовтий колір) не дорівнюватиме площі позитивного рівня (червоний колір). Процес називається - сповзання імпульсів. Причина криється в заряді ємності.
Простежимо довше цей процес до закінчення вирівнювання. Зверніть увагу, в кінці графіка відбулося вирівнювання площ імпульсів, а не амплітуд. Причина в тому, що імпульси мають нерівне співвідношення часу імпульсу і проміжку.
Розглянемо один із прикладів того, коли втрата постійної складової призводить до збою або часткової втрати інформації.
Подивимося графік прямокутних імпульсів у генератора манчестерського кодування, яке часто застосовується в локальних комп'ютерних мережах. Відразу видно наявність позитивної постійної складової тому на рівень негативного напруги імпульси не заходять. (це тільки приклад, реалії в мережах дещо інші)
Введемо ланцюг з розділовим конденсатором і цифровий мікросхемою, для того щоб зрозуміти, як в реаліях можна втратити інформацію.
На графіку зображено процес втрати постійної складової.
Під рівнем перетворення мається на увазі рівень спрацьовування цифровий мікросхеми вхід якої підключений до виходу нашої розділової ланцюга.
Як видно, нічого страшного не сталося і імпульси і раніше перетинають рівень перетворення. Але відбувається це тому що імпульси правильної прямокутної форми. У реаліях ці імпульси не завжди прямокутні. (Єдино, в цьому випадку буде знижена стійкість за рахунок того, що вершинки імпульсів дуже близько до рівня перетворення.)
У випадках, коли швидкість перемикання цифрових мікросхем нашими імпульсами підходить до межі можливості будь-яких конкретно мікросхем, то імпульси будуть схожі на пилку, тобто з заваленими фронтами. Або імпульси пройшли ланцюга з обмеженою пропускною здатністю (Підсилювачі, довгі лінії передач, лазерні лінії зв'язку і т. Д.). Нижче наведена еквівалентна схема такого ланцюга.
Нижче бачимо, що після повного сповзання імпульсів (втрата постійної складової) останні два імпульсу (червоний колір), які пройшли через ланцюга з обмеженою пропускною здатністю (наприклад лазерна зв'язок), не змогли перейти через рівень перетворення. Відтак не переключили цифрову мікросхему, що призвело до повної втрати цих імпульсів, що в свою чергу призведе до втрати частини інформації, що передається і її спотворення.
Нижче показана повна схема, навантажена на цифрову мікросхему з конкретним порогом перетворення рівня вхідного сигналу у вихідний імпульс.
Нижче наведено графік імпульсів в точках, за якими послідовно проходить сигнал. Зверніть увагу на часові спотворення і затримки вихідних імпульсів в порівнянні з вхідними, а в одному випадку і його повну потерю.Обратіте увагу і на те, що зрушені імпулси на виході щодо імпульсів на вході-так званий фазовий зсув.