इलेक्ट्रॉनिक्स में फ्रीक्वेंसी क्या है?


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यह मेरे दिमाग में कुछ समय से तैर रहा है, हर चीज की एक आवृत्ति होती है। डीसी-डीसी कनवर्टर की तरह, मेरा दायरा 100 मेगाहर्ट्ज है (मुझे पता है कि यह एक बैंडविड्थ है लेकिन इसमें आवृत्ति की इकाई है)। मैं समझता हूं कि एक एस्टेबल 555 में एक आवृत्ति होती है जो टोपी और प्रतिरोधों के मूल्यों के आधार पर निशान और अंतरिक्ष समय है। और फिर आपके पास बैंड-पास फिल्टर का उपयोग होता है जो विभिन्न आवृत्तियों को फ़िल्टर कर सकता है तो यह सब क्या है? एक प्रत्यक्ष धारा की आवृत्ति कैसे होती है? और बैंडविड्थ और आवृत्ति के बीच संबंध के रूप में वे एक ही इकाइयों है।


डायरेक्ट करंट में एक फ्रिक्वेंसी हो सकती है क्योंकि यह असीम रूप से बहुत पहले शुरू नहीं हुआ था और भविष्य में लंबे समय तक नहीं बना रहेगा। यह संभवतः केवल एक चक्र का अनुभव कर सकता है, लेकिन इससे अधिक संभावना नहीं है कि यह अपने प्रभावी "जीवनकाल" पर कई ऑफ-ऑफ चक्रों का अनुभव करेगा। यह आवृत्ति यादृच्छिक हो सकती है, या यह बहुत नियमित हो सकती है (हर दिन बिजली की आपूर्ति पर स्विच करें, इसे हर रात बंद करें)। एक दृष्टिकोण से, इसे 1 / अनंत हर्ट्ज की आवृत्ति के रूप में सोचा जा सकता है।
TDHofstetter

जवाबों:


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घटनाओं को दोहराने के लिए आवृत्ति समय का विलोम है। यदि आपके मुख्य का एक चक्र अवधि (0.02 सेकंड) में एक सेकंड का 1/50 है, तो एक सेकंड (1 / 0.02) में 50 चक्र होंगे। हम कहते हैं कि आवृत्ति 50 हर्ट्ज है।
आवृत्ति के लिए इकाई हर्ट्ज (Hz) है। 1 Hz प्रति सेकंड 1 चक्र के बराबर है, इसके लिए एक पुराना नाम (cps)। यह एक सुविधाजनक इकाई है, यहां तक ​​कि बहुत कम चक्रों के लिए भी हम एक उपसर्ग के साथ उपयोग करते हैं: मेगाहर्ट्ज, गीगाहर्ट्ज। लंबे समय तक चक्र (1 हर्ट्ज के पास या उससे अधिक) के लिए हम कभी-कभी मिनट को इकाई के रूप में उपयोग करते हैं: प्रति मिनट 70 बीट्स प्रति मिनट (बीपीएम), 100 बीपीएम की एक मेट्रोनोम सेटिंग।
अभी भी लंबे समय तक चक्र को समय की अवधि (1 / आवृत्ति) के रूप में व्यक्त किया जाता है।

हर सिस्टम की अपनी खासियत (रेंज) फ्रीक्वेंसी होती है। एक दिल की धड़कन लगभग 1-2 हर्ट्ज होगी, और एक ट्रम्पोलिन की प्रतिध्वनि आवृत्ति 1 हर्ट्ज के क्रम में भी होती है। रेडियो तरंगों में आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है: 30 kHz (10 किमी की इसी तरंग दैर्ध्य के लिए) वीएलएफ (बहुत कम आवृत्ति) है, जबकि एक माइक्रोवेव ओवन का मैग्नेट्रोन 2.45 गीगाहर्ट्ज पर "संचारित" होता है। और जब तक 30 kHz रेडियो के लिए कम है, यह पहले से ही अच्छी तरह से परे है जो हम ध्वनिक रूप से अनुभव कर सकते हैं।

एक सिग्नल की एक उच्च आवृत्ति (तस्वीर में शीर्ष ट्रैक) एक आस्टसीलस्कप पर कम आवृत्ति (नीचे ट्रैक) की तुलना में तेजी से पुनरावृत्ति के रूप में दिखाई जाएगी।

विभिन्न आवृत्तियों

स्थिर वोल्टेज के रूप में "डायरेक्ट करंट" (DC) में 0 हर्ट्ज की आवृत्ति होती है।

बैंडविड्थ कम आवृत्ति से उच्च तक जाने वाली आवृत्तियों की एक सीमा को इंगित करता है। यदि आपका दायरा DC (0 Hz) से 100 MHz तक के संकेतों को संभाल सकता है, तो इसकी बैंडविड्थ 100 MHz - 0 Hz = 100 MHz है।


तो यदि DC 0Hz है तो यह बिजली कैसे हो सकती है? अगर सब कुछ एक विद्युत अनुनाद है, लेकिन डीसी नहीं है?
पायोटर कुला

@ppumkin - एसी में करंट आगे और पीछे बहता है, और जितनी बार यह दिशा बदलता है उतनी बार आवृत्ति होती है। डीसी में धारा एक दिशा में लगातार बहती है।
स्टीवन्वह

क्या 0Hz रेडियो तरंग होना संभव है?
पायोटर कुला

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@ppumkin - नहीं। आपका एंटीना इसके चारों ओर एक संधारित्र बनाता है और एक बार संधारित्र (बहुत जल्दी) चार्ज होने पर वर्तमान प्रवाह बंद हो जाता है, जैसे आप एक साधारण संधारित्र को चार्ज करते हैं। ऐन्टेना से बाहर बहने वाले प्रवाह को बनाए रखने के लिए आपको एसी की आवश्यकता होती है, जैसे संधारित्र के माध्यम से प्रवाह को चालू करने के लिए आपको एसी की आवश्यकता होती है।
स्टीवन्वह

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@ppumkin - चिंता मत करो, कोई भी वास्तव में नहीं जानता कि बिजली क्या है! हम बिजली पैदा कर सकते हैं, और बिजली के उपकरण, मॉडल इलेक्ट्रॉनिक्स और ऐसे बना सकते हैं, लेकिन क्या विद्युत चार्ज वास्तव में यह कोई नहीं जानता। :-)
स्टीवन्वह

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आवृत्ति, सामान्य अर्थों में, वह दर है जिस पर कुछ दोहराता है। आमतौर पर "प्रति सेकंड दोहराव" या हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) में मापा जाता है। मेरी घड़ी 1 हर्ट्ज पर टिक जाती है। मैं अपने लॉन को 0.00000386 हर्ट्ज की दर से पानी देता हूं। और मेरी कार ब्लिंकर लगभग 0.5 हर्ट्ज पर झपकी लेती है। बस! बेशक चीजें थोड़ी अधिक जटिल हो जाती हैं जब आप विचार करते हैं कि वास्तव में क्या दोहरा रहा है। लेकिन "फ्रीक्वेंसी" वास्तव में इतना आसान है।

एक स्कोप, या बैंड पास फिल्टर, आमतौर पर Hz में रेट किया जाता है और एक सिग्नल की आवृत्ति को संदर्भित करता है जो इसके माध्यम से जा सकता है (या नहीं कर सकता)। इस संदर्भ में, यह एक साइन लहर के बारे में बात कर रहा है ।

555, या अन्य घड़ी सिग्नल प्रकार सर्किट जैसा कुछ, सिग्नल स्विच कितनी बार के बारे में बात कर रहा है।

"डीसी" शब्द का अक्सर दुरुपयोग किया जाता है, इसलिए इसे बहुत गंभीरता से न लें। अधिकांश समय यह एक बिजली की आपूर्ति को संदर्भित करता है जो एक स्थिर वोल्टेज को आउटपुट करता है। लेकिन यह एक ऐसी चीज का भी उल्लेख कर सकता है जो एक सिग्नल को आउटपुट करती है जो केवल एक सकारात्मक वोल्टेज है। या, यह एक संकेत को संदर्भित कर सकता है जो "ज्यादातर स्थिर" वोल्टेज है। लेकिन, यदि सिग्नल वास्तव में अपरिवर्तनीय है तो इसमें शून्य की आवृत्ति होती है।

बैंडविड्थ और फ़्रीक्वेंसी का एक संबंध होता है - इस तरह से कि एक कार और एक बेसबॉल संबंधित हैं (वे दोनों मील प्रति घंटे में मापा जाता है)।


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वाह मुझे वाकई लगा कि यह उससे कहीं अधिक जटिल होने जा रहा है। यह इसलिए हो सकता है कि मुझे इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक सीधी परिभाषा मिलना मुश्किल था।
डीन

@ डीन - विभिन्न आवृत्तियों और आयामों पर योग और कॉशन द्वारा लगभग किसी भी तरंग को उत्पन्न किया जा सकता है। बैंडविड्थ सिग्नल की न्यूनतम आवृत्ति में उच्चतम आवृत्ति है (उदाहरण के लिए f1 = 10 Hz, f2 = 100 Hz, B = f2 - f1 = 90 Hz)। एम्पलीफायर या फिल्टर की बैंडविड्थ को आमतौर पर 3-डीबी आवृत्ति (आधा-शक्ति बिंदु) द्वारा परिभाषित किया जाता है
एरिक सन

@eryksun - मैं "लगभग किसी भी तरंग" के बजाय "कोई भी दोहरा तरंग" कहूँगा।
स्टीवनव

@stevenvh और @eryksun: यह इस प्रश्न के दायरे से थोड़ा परे है, लेकिन Google "योगात्मक संश्लेषण" है। यह एक साथ साइन तरंगों का एक गुच्छा जोड़कर मनमानी तरंग बनाने के लिए एक विधि है। यह लिंक अच्छा है: soundonsound.com/sos/jun00/articles/synthsec.htm उस पेज के अंत में "अब लेट्स गेट नॉइज़ " सेक्शन ज़रूर पढ़ें।

@stevenh - सच है, 'उत्पन्न' शब्द का मेरा उपयोग गैर-असीम परिमाण वाले साइनसोइड की एक सीमित परिमित संख्या का अर्थ है। इसके विपरीत, एक एपेरियोडिक तरंग में एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है। मैं वास्तव में एक पैथोलॉजिकल फ़ंक्शन की संभावना के खिलाफ बचाव कर रहा था जिसमें फूरियर रूपांतरण का अभाव है, न कि मैं एक उदाहरण के बारे में सोच सकता हूं या यहां तक ​​कि एक निर्माण के बारे में कैसे जाना है।
इरीक सन

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जैसा कि ऊपर उत्तर में बताया गया है कि आवृत्ति किसी घटना की पुनरावृत्ति का माप है। जैसा कि आप आवृत्ति के बारे में एक से अधिक प्रश्न पूछते हैं, मुझे इसका वर्णन करें कि विभिन्न संदर्भों में इसका क्या अर्थ है।

साइन तरंग

इस मामले में, आवृत्ति एक सेकंड में संकेत में सकारात्मक (या नकारात्मक) चोटियों की संख्या है। साइन लहर एसी बिजली की आपूर्ति से जुड़ी तरंगों का एक उदाहरण है। तो, 60 हर्ट्ज आवृत्ति के साथ एक एसी आपूर्ति का मतलब है कि इसके वोल्टेज की साइन लहर स्वयं 60 बार प्रति सेकंड दोहराती है। एक डीसी सिग्नल (यह समय के साथ नहीं बदलता है) को 0 हर्ट्ज की आवृत्ति कहा जाता है।

एसी पावर डोमेन के बाहर साइन वेव बहुत अधिक उपयोगी और सार्थक है। वास्तव में हम समय-समय पर दो भागों में संकेतों को वर्गीकृत कर सकते हैं (समय के साथ कुछ पैटर्न दोहराए जाने वाले संकेत) और एपेरियोडिक (समय में दोहराए जाने वाले सिग्नल)।

साइन लहर सबसे मौलिक आवधिक संकेत है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसके साथ केवल एक आवृत्ति जुड़ी हुई है। हम विभिन्न आवृत्तियों के साइन तरंगों के कुछ संयोजन का उपयोग करके सभी आवधिक और एपेरियोडिक संकेतों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। एक आवधिक संकेत एक मौलिक आवृत्ति और हार्मोनिक आवृत्तियों से बना है। उदाहरण के लिए १०० हर्ट्ज फ़्रीक्वेंसी वाली एक चौकोर तरंग वास्तव में इसका मतलब है कि इसमें १०० हर्ट्ज़ की एक फ़्रीक्वेंसी फ़्रीक्वेंसी है और हार्मोनिक फ़्रीक्वेंसी (हमेशा फ़्रीज़ुअल मल्टीपल ऑफ़ फ़्रीक्विक फ़्रीक) २०० हर्ट्ज़, ३०० हर्ट्ज़, ४०० हर्ट्ज़ ... आदि एपेरियोडिक से जुड़ी फ़्रीक्वेंसियों के लिए थोड़ी ज़्यादा ज़रूरत होती है शामिल चर्चा, इसलिए मैं इसे यहाँ शामिल नहीं करूंगा।

फिल्टर

एक (इलेक्ट्रॉनिक) फ़िल्टर एक उपकरण है जो सचमुच "फ़्रीक्वेंसी" फ़िल्टर करता है। उदाहरण के लिए यदि कोई फ़िल्टर कहता है कि यह 1KHz के कटऑफ फ्रीक के साथ एक कम पास फिल्टर (LPF) है, तो इसका मतलब है कि इसके इनपुट पर आने वाली कोई भी साइन-वे आउटपुट तक पहुंच जाएगी यदि और केवल अगर इसमें 1 KHz से कम आवृत्ति है। इसलिए यदि हम इस एलपीएफ के माध्यम से 10 हर्ट्ज की एक स्क्वायर वेव पास करते हैं, तो आउटपुट में हम केवल स्क्वायर-वेव के हारमोंस देखेंगे जो 1000 हर्ट्ज (100 हारमोनिक्स) से कम हैं।

यदि हम सभी (स्क्वायर वेव के लिए अनंत) हार्मोनिक्स (साइन वेव्स) को शामिल नहीं करते हैं और उन्हें मौलिक आवृत्ति साइन-वेव के साथ जोड़ते हैं, तो हमें स्क्वायर वेव नहीं मिलेगा। लेकिन, परिणामस्वरूप तरंग वर्ग-तरंग का एक अनुमान होगा। तो, किसी भी आवृत्ति का एक सटीक वर्ग तरंग का उत्पादन व्यावहारिक रूप से असंभव है।

डीसी-डीसी कनवर्टर

मुझे लगता है कि यह आपके प्रश्न का मुख्य विषय है कि एक डीसी "चीज" की आवृत्ति कैसे हो सकती है। दरअसल DC-DC कनवर्टर एक DC वोल्टेज (उदा। 5V) को दूसरे DC वोल्टेज (उदा। 20 V) में बदलने के लिए एक वर्गाकार तरंग (अनिवार्य रूप से स्विच को बार-बार चालू और बंद करता है) का उपयोग करता है। तो, इस फ़ंक्शन (DC-DC रूपांतरण) को करने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्विच की आवृत्ति को DC-DC कनवर्टर की आवृत्ति के रूप में जाना जाता है।

बैंडविड्थ और आवृत्ति

अब हम फिर से फ़िल्टर पर वापस जाते हैं। हमने अभी देखा कि एलपीएफ क्या करता है। अन्य प्रकार के फ़िल्टर हैं; उच्च पास फिल्टर (एचपीएफ), बैंड पास फिल्टर (बीपीएफ) और कई और अधिक। बीपीएफ के बारे में सोचते हैं। बीपीएफ में एक संपत्ति होती है जो इसे केवल आवृत्तियों (साइन-वेव्स) की अनुमति देती है जो मूल्यों की एक निश्चित सीमा में होती हैं। कटऑफ आवृत्तियों 100Hz और 5KHz के साथ एक BPF, उस रेंज -ie बैंड में केवल आवृत्तियों को पारित करेगा। तो हम कह सकते हैं कि हमारे फिल्टर की "बैंडविड्थ" (5000 - 100 = 4900 हर्ट्ज है। यहां तक ​​कि एलपीएफ में बैंडविड्थ हो सकती है जो कटऑफ फ्रीक्वेंसी के बराबर है।

बैंडविड्थ एक शब्द है जिसका उपयोग फिल्टर के अलावा बहुत अधिक संदर्भ में किया जाता है। एक अधिक सामान्य और ढीली व्याख्या यह है कि कोई उपकरण कितनी तेजी से काम कर सकता है (इसलिए यदि वह डिवाइस एक फिल्टर है तो उस फिल्टर का ऊपरी कटऑफ क्या है, यह मानते हुए कि हम निचले कटऑफ की परवाह नहीं करते हैं)।

कंप्यूटर में आवृत्ति

मुझे पता है कि आपने इसके लिए नहीं पूछा था, लेकिन इस विषय को कवर करने के लिए यह एक सही जगह है। जब आप कहते हैं कि मेरे पास 3 गीगाहर्ट्ज का कंप्यूटर है तो इसका क्या मतलब है?

एक कंप्यूटर में एक सीपीयू होता है जो डिजिटल सर्किट का उपयोग करके सभी गणितीय और तार्किक संचालन करता है। सीपीयू में प्रत्येक ऑपरेशन को एक या अधिक निर्देशों में विभाजित किया जाता है। इन निर्देशों को फिर कई चरणों में संसाधित किया जाता है। इंस्ट्रक्शन प्रोसेसिंग में प्रत्येक चरण में कुछ समय लगता है और जो स्टेज अधिकतम समय लेता है वह सीपीयू की आवृत्ति तय करता है। इसलिए यदि एक सीपीयू स्टेज जो अधिकतम समय लेता है = 1ns (नैनो सेकंड = 0.000000001 सेकंड), तो फिर हम उस CPU को 1GHz (1 / 1ns) पर चला सकते हैं। यह एक बहुत ही जटिल अवधारणा की एक बहुत ही बुनियादी व्याख्या है, इसलिए यह बहुत सटीक नहीं है और विभिन्न सीपीयू में भिन्न है।


"उदाहरण के लिए यदि कोई फिल्टर कहता है कि यह 1KHz के कटऑफ फ्रीक के साथ एक कम पास फिल्टर (LPF) है, तो इसका मतलब है कि इसके इनपुट पर आने वाली कोई भी साइन-वे आउटपुट तक पहुंच जाएगी यदि और केवल अगर इसमें 1 KHz से कम आवृत्ति है।"
लविवि

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह कथन वास्तविक फिल्टर सर्किट पर लागू नहीं होता है। यह एक सामान्य गलतफहमी है कि फिल्टर कुछ आवृत्ति घटकों को "फ़िल्टर आउट" (आदर्श रूप से दबाने) करेगा। यह सच नहीं है। उल्लिखित उदाहरण में, 3 kB द्वारा 1 kHz की आवृत्ति को शामिल किया जाएगा - उच्च आवृत्तियों को भी निम्न पथ पर रखा जाएगा, लेकिन फ़िल्टर के क्रम के आधार पर क्षीणन के साथ (n * 20 dB / dec)।
लविवि

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हम अणुओं और परमाणुओं आदि के समुद्र में रह रहे हैं, जब एक ट्रांसमीटर एंटीना एक आवृत्ति तरंग बनाता है, यह वास्तव में एक लहर की तरह परमाणुओं और अणुओं के इस समुद्र में व्हिपलैश (बस डाल, नहीं तकनीक) की तरह sth करता है और जब हम एक सर्किट में आवृत्ति के बारे में बात करते हैं, एक तार, विद्युत विशेषताओं के साथ, हम आम तौर पर एक वैकल्पिक वर्तमान, एसी का मतलब है, जैसा कि नाम से संकेत मिलता है, यह सकारात्मक और नकारात्मक के बीच वैकल्पिक रूप से साइन लहर बनाता है और इसे आवृत्ति कहा जा सकता है।

जब आप आम तौर पर उन्हें देखते हैं, तो TX ट्रांसमिशन के साथ ज्यादा अंतर नहीं होता है।

कल्पना कीजिए कि जब एक ट्रांसमीटर सिग्नल भेजना चाहता है, तो यह लहराता है या नहीं, चाहे वह ओमनी-दिशात्मक या प्रशंसक आकार हो, यह फेरस सामग्री को छोड़कर हर चीज में प्रवेश करता है, जो सामग्री या आवृत्ति के आधार पर इसे पुनर्निर्देशित या प्रतिबिंबित करता है।
फिर से व्हिपलैश की कल्पना करें, यदि आप अपने हाथों को बार-बार हिलाते हैं और जल्दी से आप एक उच्च आवृत्ति बनाते हैं, और यदि आप इसे धीरे-धीरे आगे बढ़ाते हैं, तो एक कम आवृत्ति।
व्हिपलैश को देखें, एक त्वरित चाल में छोटी सीमा होती है, और एक धीमी चाल में एक लंबी सीमा होती है।


कृपया बिजली के भौतिकी के बारे में अन्य उत्तरों और कुछ परिचयात्मक पाठ्यपुस्तकों पर एक नज़र डालें। आपकी ओर से गंभीर गलतफहमी है, मूल रूप से हर वाक्य में।
डेरमनू
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