9.3 : Frekans Tepkisi

Kazanç ve faz kayması, bir devrenin sinüzoidal giriş voltajı veya akımı üzerindeki etkisini tanımlayan doğrusal devrelerin özellikleridir. Reaktif elemanlar içeren devrenin davranışı, giriş sinüzoidinin frekansına bağlı olacaktır. Sonuç olarak kazanç ve faz kaymasının tamamının frekans fonksiyonu olacağı gözlenmiştir.

Kazanım:

V_iç'in bir devreye giriş olduğunu ve V_dış'ın bir devrenin çıkış sinyali olduğunu varsayalım.

Giriş ve çıkış sinyalleri A ve B genliğine ve sırasıyla 0° ve θ° faz açısına sahiptir.

Devrenin kazancı, giriş ve çıkış sinüzoidlerinin boyutları arasındaki ilişkiyi verir. Özellikle kazanç (K), çıkış sinüzoidinin genliğinin giriş sinüzoidinin genliğine oranıdır.

K kazancı birden büyük olduğunda, bu artış anlamına gelirken, birden küçük bir kazanç zayıflamayı gösterir. Kazanç logaritmik bir ölçek kullanılarak tanımlanır. Desibel (dB) cinsinden ifade edildiğinde kazanç, aynı ölçekte çok büyük ve çok küçük sayıları temsil etmek için uygun bir yol sağlar. Desibel cinsinden kazanç aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Burada:

dB desibel cinsinden kazançtır,

K kazançtır,

log, 10 tabanındaki logaritmadır.

Faz değişimi:

Faz kayması, giriş sinyalinin fazına kıyasla çıkış sinyalinin fazının geciktirildiği veya ilerletildiği miktarı ifade eder. Çıkış ve giriş sinüzoidleri arasındaki açısal farktır. Giriş ve çıkış sinyali sırasıyla 0° ve θ° faz açısına sahiptir, bu durumda faz kayması (θ_kayma) şu şekilde verilir:

Pozitif bir θ_kaymat, çıkış sinyalinin giriş sinyalinin gerisinde kaldığını gösterirken, negatif çıkış sinyalinin giriş sinyaline göre önde olduğu anlamına gelir.