Analoginiai signalai ir jų charakteristikos
2. Signalų šaltiniai
Elektroninių sistemų analoginiai įėjimo signalai dažniausiai gaunami matuojant kokio nors fizinio dydžio kitimą. Neelektrinių dydžių kitimą elektriniais signalais verčiantys įtaisai vadinami jutikliais.
Dalis jutiklių patys yra elektros energijos šaltiniai. Jie generuoja elektros srovę ar įtampą, proporcingas matuojamiems neelektriniams dydžiams, pvz, fotodiodai, elektromagnetiniai mikrofonai, pjezoelektriniai slėgio jutikliai, termoporos, tachogeneratoriai ir kiti panašūs jutikliai.
Kiti jutikliai elektros srovės negeneruoja, tačiau proporcingai matuojamam neelektriniam dydžiui keičia elektrinės grandinės parametrus, pavyzdžiui, varžą, talpą ar induktyvumą, todėl jiems reikalingas pašalinis elektros energijos šaltinis. Jutiklį su energijos šaltiniu kaip vientisą įtaisą ir pirmojo tipo jutiklį, galima įsivaizduoti kaip elektros energijos šaltinį, kurio įtampa ar srovė priklauso nuo matuojamojo dydžio kitimo.
Remiantis ekvivalentinio šaltinio teorema, bet kokį jutiklį galima pakeisti ekvivalentiniu dvipoliu (4 pav.), sudarytu iš idealaus įtampos šaltinio, kurio įtampa yra E, ir nuosekliai su juo įjungta vidaus varža ri (Teveno forma, 4 pav., a) arba iš idealaus srovės šaltinio, kurio stiprumas I, ir lygiagrečiai su juo prijungtos vidaus varžos ri (Nortono forma, 4 pav., b). Šie du šaltiniai tarpusavyje yra ekvivalentiški, o jų parametrai susiję priklausomybe
E = I·ri .
4 pav. Ekvivalentiniai šaltiniai: a – įtampos ir b – srovės
Analizuojant elektronines sistemas ar įrenginius, realus signalo šaltinis gali būti pakeistas bet kuriuo ekvivalentiniu ir tai neturi įtakos analizės tikslumui. Praktiškai, kai signalo šaltinio vidaus varža yra gana maža, naudojamas ekvivalentinis įtampos šaltinis, o kai vidaus varža gana didelė, – ekvivalentinis srovės šaltinis. Tuomet ekvivalentiniame šaltinyje galima nevertinti jo vidaus varžos ir pakeisti jį idealiu to paties tipo (įtampos ar srovės) šaltiniu.