温度对模拟信号的影响
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ad转换器产生误差的原因AD转换器是一种用于将模拟信号转换为数字信号的设备,它在各种电子设备中广泛应用。
然而,在使用AD转换器时,可能会出现一些误差。
本文将分析导致AD转换器产生误差的原因,并探讨如何避免这些误差。
AD转换器产生误差的一个主要原因是量化误差。
量化误差是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号时所引入的误差。
这是因为AD 转换器只能对模拟信号进行离散化处理,而无法完全精确地表示模拟信号的连续性。
因此,无论AD转换器的分辨率如何高,都会存在一定的量化误差。
要减小量化误差,可以采用更高的AD转换器分辨率或者增加信号的采样率。
噪声也是导致AD转换器产生误差的重要因素。
噪声是指在信号转换过程中由于各种原因引入的干扰信号。
这些干扰信号可能来自于电源噪声、电磁干扰、器件本身的噪声等。
噪声会使得AD转换器输出的数字信号与原始模拟信号之间存在差异。
为了减小噪声对AD 转换器的影响,可以采取一些措施,例如使用滤波器来滤除噪声、增加AD转换器的信噪比等。
非线性误差也是导致AD转换器产生误差的一个重要原因。
非线性误差是指AD转换器输出的数字信号与输入的模拟信号之间存在的非线性关系。
这种非线性关系可能是由于AD转换器本身的非线性特性或者外部环境的影响引起的。
为了减小非线性误差,可以采用校准技术对AD转换器进行校准,使其输出更加准确。
温度变化也会对AD转换器的性能产生影响,进而导致误差的产生。
温度变化会导致AD转换器内部电路的参数发生变化,从而影响其性能。
为了减小温度变化对AD转换器的影响,可以采取一些保温措施或者使用温度补偿技术。
AD转换器在实际应用中可能会产生误差,这些误差主要包括量化误差、噪声、非线性误差和温度变化等。
为了减小这些误差,可以采用一些措施,例如增加AD转换器的分辨率、提高信号的采样率、采用滤波器滤除噪声、进行校准等。
通过合理的设计和优化,可以使AD转换器的性能更加稳定和准确,从而提高其在各种应用中的可靠性和精确性。
1、为什么要“共地”,不“共地”是否影响观测到的信号波形?答:一定要共地,这是因为一组电子仪器同时工作时,即使它们使用的是同一电源,由于电子仪器不同的电路设计(即使是相同的两台仪器,由于元器件的品质差异)也会在电子仪器之间产生微小的电位差或离散电容,这样就会对被测目标的测量读数产生干扰。
由于现在电子产品越来越精密,所以,哪怕很小的干扰也会严重影响测量结果的准确度。
2、调节示波器的灵敏度旋钮和调节信号发生器时幅度旋钮时,示波器荧光屏上的波形的幅度都发生变化,问有何不同?答:示波器上显示的是信号波形,当旋转灵敏度旋钮时,显示的是同一信号不同测量单位的读数,可能是秒、毫秒(x轴灵敏度)等等或者可能是伏特,微伏,毫伏(y轴灵敏度)等等,示波器上不同时刻显示的都是同一信号;而函数信号发生器是产生信号的源头,当你调节信号发生器的幅度旋钮时,实际上是改变了信号,示波器上不同时刻显示的是不同的信号。
3、将放大电路输入阻抗、输出阻抗的理论计算值与实际测量值相比较,分析误差原因。
答:(1)放大电路的输入、输出阻抗,计算公式是在理想情况下得到的,忽略了其他因素的影响,因此理论计算与实验测量值之间有误差。
(2)测量数据时产生的误差,导致他们之间的误差(3)温度对仪器的影响4、说明电路输入阻抗、输出阻抗的实际意义。
答:输入阻抗描述放大电路对信号源索取电流的大小,反映阻抗对电流阻碍作用的大小。
通常希望放大电路的输入阻抗愈大愈好,Ri愈大,说明放大电路对信号源索取的电流愈小。
输出阻抗是描述放大电路带负载能力的一项技术指标。
通常希望放大电路的输出阻抗愈小愈好,Ro愈小,说明放大电路的带负载能力愈强。
填空题:1、交流毫伏表的使用:交流毫伏表测量的是有效值2、示波器测波形的读数据方法:幅值(信号电压值)=示波器扫描线在y轴方向偏离的格数*电压选择旋钮所指示的电压;交流电压一个完整的波形在示波器x轴方向所占用的格数乘以扫描速度旋钮所指示的时间,就等于这个交流电压的周期3、射极跟随器电压放大倍数:近似等于1.4、两种失真波形的关系:截止失真(顶部被削);饱和失真(底部被削)5、差分放大器对差模和共模信号的影响:差分放大器的发射极电阻对差模信号无反馈作用,不影响差模放大倍数;对共模信号有较强的负反馈作用,可有效抑制零漂,稳定静态工作点。
一、介绍ADC采样电容的作用和原理ADC(Analog-to-Digital Converter)是模拟信号转换为数字信号的装置,通常用于将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,以便于微处理器或其他数字设备进行处理和分析。
而ADC采样电容是ADC 装置中的一个重要组成部分,用于存储和转换模拟信号。
二、温度对ADC采样电容的影响1. ADC采样电容的精度受到温度的影响。
温度变化会导致ADC采样电容的电容值发生变化,进而影响模拟信号的采样精度和准确性。
2. 温度对ADC采样电容的影响主要体现在电容温度系数上。
电容温度系数是指在一定温度范围内,电容值随温度变化的变化率。
通常情况下,电容温度系数为ppm/℃,即每摄氏度温度变化1℃,电容值会发生多少的变化。
三、解决ADC采样电容温度系数问题的方法1. 通过选用温度稳定性高的材料制作ADC采样电容。
选用温度稳定性高的陶瓷材料或者多层介质电容(MLCC)来制作ADC采样电容,可以减小温度对电容值的影响。
2. 添加温度补偿电路来修正ADC采样电容的温度系数。
通过将温度传感器采集到的温度数据输入到温度补偿电路中,再根据温度系数的特性进行修正,可以在一定程度上减小温度对ADC采样电容的影响。
3. 选用温度系数稳定的ADC采样电容。
通过在工程设计中,选用温度系数稳定的ADC采样电容,可以减小温度对ADC采样电容的影响。
四、结论ADC采样电容的温度系数是影响ADC采样精度和稳定性的重要因素。
合理选择材料、采用温度补偿电路和选用温度系数稳定的ADC采样电容,可以减小温度对ADC采样电容的影响,提高ADC采样的精度和稳定性。
在实际应用中,需要根据具体的工程需求和成本等因素进行合理的选择和设计,以确保ADC采样电容在不同温度环境下的稳定性和准确性。
五、ADC采样电容的温度系数对系统性能的影响ADC采样电容的温度系数不仅仅影响到采样精度和准确性,还会直接影响整个系统的性能稳定性。
adc位数和温度范围和精度的关系ADC(模数转换器)是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。
在许多应用中,ADC的性能与位数、温度范围和精度密切相关。
本文将探讨这三个因素之间的关系。
我们来看位数对ADC性能的影响。
位数指的是ADC的输出结果能够表示的离散级别数量。
一般来说,位数越高,ADC转换的精度就越高。
例如,一个12位的ADC可以将模拟信号分成4096个离散级别,而一个16位的ADC可以将模拟信号分成65536个离散级别。
因此,更高位数的ADC可以更准确地表示模拟信号的细微变化。
然而,位数越高,ADC的转换速度就越慢。
这是因为更高位数的ADC 需要更多的时间来完成转换过程。
因此,在实际应用中,需要根据具体要求权衡位数和转换速度之间的关系。
如果应用需要高精度的转换结果,可以选择高位数的ADC,但需要忍受较慢的转换速度。
相反,如果应用对转换速度要求较高,可以选择低位数的ADC,但需要牺牲一定的转换精度。
温度范围对ADC性能的影响也非常重要。
ADC的性能通常会随着温度的变化而发生变化。
温度变化会导致ADC的参考电压发生漂移,从而影响转换结果的准确性。
因此,在选择ADC时,需要考虑应用环境的温度范围,并选择能够在该温度范围内工作的ADC。
ADC的精度也是衡量其性能的重要指标之一。
精度指的是ADC转换结果与模拟输入信号之间的误差。
一般来说,精度越高,ADC的转换结果与实际信号的差别就越小。
精度通常用百分比或位数表示。
例如,一个12位的ADC具有1/4096的转换精度,即转换结果与实际信号之间的最大误差为1/4096。
因此,选择高精度的ADC可以获得更准确的转换结果。
需要注意的是,ADC的精度与位数并不完全相同。
位数只表示ADC 输出结果的离散级别数量,而精度则表示转换结果与实际信号之间的误差。
因此,一个高位数的ADC并不一定具有高精度。
在选择ADC时,需要同时考虑位数和精度这两个因素。
ADC的位数、温度范围和精度是其性能的重要指标。
模拟信号电路设计优化技巧
在进行模拟信号电路设计时,优化技巧是非常重要的,可以提高电路性能和稳
定性。
以下是一些模拟信号电路设计优化技巧:
1. 选择合适的元器件:在设计模拟信号电路时,选择合适的元器件对电路性能
至关重要。
比如,选择适合的运放、电容、电阻等元件,以确保电路能够稳定工作。
2. 最小化噪声干扰:噪声是模拟信号电路中常见的问题,可以通过合理设计电
路布局和使用低噪声元件来最小化噪声干扰。
另外,地线和电源线也需要正确连接,以减少噪声的影响。
3. 使用负反馈:负反馈可以提高电路的稳定性和线性度,因此在设计模拟信号
电路时可以考虑使用负反馈。
通过合理选择反馈电阻和电容,可以实现电路性能的优化。
4. 考虑温度漂移:温度漂移是影响模拟信号电路性能的重要因素之一。
在设计
电路时,需要考虑元件的温度漂移特性,选择具有较小温度漂移的元件,以提高电路的稳定性和精度。
5. 避免回路稳定性问题:在设计模拟信号电路时,需要注意回路稳定性问题,
避免出现电路振荡或不稳定的情况。
可以采取一些措施,如增加补偿电容、调整增益等,以确保电路的稳定性。
总之,模拟信号电路设计优化技巧涉及到元器件选择、噪声干扰、负反馈、温
度漂移和回路稳定性等方面。
通过合理运用这些技巧,可以提高电路性能、稳定性和精度,从而满足不同应用场景的需求。
希望以上内容对您有所帮助。
a d转换器的相对精度名词解释A/D转换器的相对精度名词解释简介:A/D转换器(模数转换器)是一种将模拟信号转换成数字信号的设备,被广泛应用于数字系统和通信领域。
相对精度是衡量A/D转换器性能的一个重要指标,本文将解释相对精度的定义和影响因素,同时探讨提高A/D转换器相对精度的方法。
一、相对精度的定义相对精度是指A/D转换器输出结果与真实输入值之间的误差。
它通常用百分比或位数表示。
例如,某个A/D转换器的相对精度为±0.1%,意味着转换器的输出值可能与实际值相差不超过0.1%。
相对精度的值越小,表示A/D转换器的精度越高。
二、影响因素1. 量化误差:量化误差是A/D转换器输出值与输入模拟信号之间的差异。
它是由于数字化过程中离散化造成的。
量化误差会导致相对精度的降低,因此减小量化误差是提高相对精度的重要方式。
2. 噪声:噪声是A/D转换器性能的另一个重要影响因素。
噪声来源包括输入信号噪声、电源噪声和电路元件噪声等。
噪声会降低A/D转换器的信噪比,从而影响相对精度。
对于高精度要求的应用,需要采取噪声滤波和抑制技术来提高A/D转换器的相对精度。
3. 温度漂移:温度对A/D转换器性能的影响主要体现在温度漂移上。
温度变化会导致A/D转换器的基准电压、放大器增益等参数发生偏移,从而引起相对精度的变化。
为了抵消温度漂移的影响,A/D转换器通常采用温度传感器和补偿电路。
4. 非线性误差:非线性误差是指A/D转换器输出值与输入信号之间的非线性关系引起的误差。
非线性误差会导致输入量程内的信号失真和变形,从而影响相对精度。
三、提高相对精度的方法1. 选择高精度的A/D转换器:市场上有多种不同精度的A/D转换器可选择。
对于对精度要求较高的应用,选择更高精度的转换器可以明显提高相对精度。
2. 去除噪声:噪声抑制是提高相对精度的关键。
可以通过滤波器、终端电阻、屏蔽等方法减少噪声的干扰。
3. 校准和补偿:A/D转换器的校准和补偿是提高相对精度的有效手段。
模拟量传感器的抗干扰措施1.选择合适的电缆和连接器:选择抗干扰性能好的电缆和连接器,可以有效减少外界电磁干扰对测量信号的影响。
抗干扰电缆和连接器通常使用屏蔽层和抗干扰材料以阻挡外界电磁干扰的进入。
2.电磁兼容设计:在传感器的设计阶段,应考虑电磁兼容性。
采用适当的电路布局和屏蔽措施,以减少外界电磁干扰对传感器的影响。
例如,在传感器电路设计中使用地线屏蔽和差动信号放大器,可有效减少共模干扰信号。
3.供电电源的稳定性:传感器的稳定工作需要稳定的供电电源。
因此,应选用电源稳定性好、抗干扰能力强的供电方案,如稳压电源或者电源滤波器,以减少电源波动对传感器测量信号的影响。
4.地线连结:保持传感器、仪表和系统的地电位连结良好,减小共模干扰信号对测量信号的干扰。
5.信号放大和滤波:对传感器的信号进行放大和滤波,以提高信号的稳定性和精确性。
例如,可以采用差动放大器,将差模信号放大,抑制共模干扰信号。
6.屏蔽和隔离:对传感器进行屏蔽和隔离是提高其抗干扰能力的有效手段。
可以在传感器外壳和电缆中添加金属屏蔽层,减少外界电磁干扰的侵入。
7.抗振设计:对于一些特定应用场景,传感器可能会受到振动的干扰。
在设计中应考虑传感器的机械抗振性能,避免振动对传感器测量信号的干扰。
可以采用机械隔振和防振结构等措施来解决这一问题。
8.温度补偿:温度是影响传感器测量信号稳定性和准确性的重要因素。
因此,采用适当的温度补偿技术来抵消温度变化对传感器的影响,可以提高其抗干扰能力。
9.数据处理和校准:传感器的测量信号需要进行数据处理和校准,以消除系统误差和干扰。
例如,可以采用滤波算法、校正算法等方法,提高传感器的测量精度和抗干扰能力。
总之,抗干扰措施对于保证传感器的测量信号稳定性和准确性至关重要。
通过合理的设计和选择合适的技术手段,可以有效减少外界干扰对传感器的影响,提高其抗干扰性能。
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施外界干扰是指在模拟量传感器工作过程中,来自外部环境的电磁干扰或其它因素对传感器测量信号的附加影响。
外界干扰会引起传感器输出信号的波动、偏移甚至失真,降低传感器的测量精度和稳定性。
为了减少或消除外界干扰对传感器的影响,可以采取一系列的抗干扰措施。
一、影响模拟量传感器的外界干扰因素:1.电磁干扰:电磁辐射、电磁感应、电源电磁干扰等会导致传感器信号干扰;2.温度变化:温度变化会导致传感器材料的热胀冷缩,从而影响传感器的准确度;3.行程限制:在使用位置或环境中,由于传感器的安装或固定存在行程限制,会使得传感器的测量范围受限;4.液体介质:液体介质对传感器的影响由介质的种类、温度、压力、浓度、酸碱程度等因素决定;5.机械振动:传感器受到机械振动时,易产生误差,使传感器输出信号出现偏差;6.光照强度:光照强度的变化会对一些光电传感器产生影响,如光敏电阻、光电二极管等。
二、抗干扰措施:1.选择合适的传感器:根据实际应用场景和环境的特点,选择适合的传感器类型,例如抗干扰能力较强的电磁屏蔽传感器、温度补偿能力较强的温度传感器等;2.屏蔽设计:在传感器电缆、电源线等连接线路上进行屏蔽,减少电磁辐射和感应的干扰;3.地线连接:传感器与测量设备之间应有良好的地线连接,以减少干扰电压和电流的影响;4.使用滤波器:在传感器信号线路上加装滤波器,用于滤除高频干扰信号;5.增加隔离:在传感器与测量设备之间加装隔离设备以消除接地环路的干扰;6.电源稳定化:使用稳定、纹波小的电源,保持传感器工作的电源稳定;7.加装抗干扰电路:在接触式传感器的输入端加装适当的抗干扰电路,提高传感器的抗干扰能力;8.密封防护:对于受液体介质影响的传感器,采用密封防护措施,避免介质对传感器的侵蚀和干扰;9.防止机械振动:采用固定牢固、减振措施等方式,防止传感器受到机械振动的干扰;10.具体环境调整:针对不同的外界干扰因素,可针对具体环境进行调整,例如对温度进行补偿、增加隔离物等。
电路中的模拟信号处理方法与技巧随着科技的不断进步和应用的广泛推广,电路中的模拟信号处理方法与技巧扮演着越来越重要的角色。
在电路设计和信号处理领域,我们经常会遇到各种模拟信号,如音频信号、视频信号、温度信号等。
为了保证信号的传输和处理质量,我们需要运用一系列方法和技巧对这些模拟信号进行处理和优化。
本文将讨论一些常用的信号处理方法与技巧,旨在帮助读者更好地理解和应用模拟信号处理的原理和方法。
一. 滤波技术滤波是模拟信号处理中最常见的方法之一。
在电子设备和通信领域,滤波器用于去除不需要的频率成分或者增强所需的频率成分。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器用于通过低频信号而阻断高频信号,高通滤波器则是通过高频信号而抑制低频信号。
带通滤波器可以通过指定的频率范围而通过目标信号,带阻滤波器则是通过指定的频率范围而抑制目标信号。
二. 采样与保持技术当模拟信号需要转换为数字信号或者需要对信号进行时域分析时,采样与保持技术非常关键。
采样是指将连续模拟信号在一定时间间隔内取样的过程,保持则是指将被采样的信号保持在一段时间内。
通过采样与保持技术,我们可以获得模拟信号的离散表示,进而进行数字信号处理。
三. 放大与调节技术在电路中,信号放大是指增加模拟信号的幅度,调节则是指改变信号的幅度或频率。
放大和调节技术通常用于放大弱信号、调节信号幅度以及增加信号的动态范围。
常见的放大与调节电路包括运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)、反馈电路和放大器电路等。
四. 调制与解调技术调制和解调是指在模拟信号处理中改变信号的特征以进行传输和接收的过程。
调制是将低频信息信号载波,使之具有适合传输的频率特征,解调则是将调制后的信号恢复成原始信号。
调制与解调技术广泛应用于无线通信和电视广播等领域。
五. 信号处理芯片与算法除了上述的基本技巧和方法,现代电路中的模拟信号处理还涉及到信号处理芯片和算法的应用。
dcdc电感对模拟信号的干扰DC-DC电感对模拟信号的干扰主要表现在以下几个方面:
1. 磁饱和:当电感的磁芯达到饱和状态时,其电感值会大幅下降,导致通过电感的电流波形发生变形,从而影响模拟信号的传输质量。
2. 电磁干扰:DC-DC电感在工作过程中会产生电磁场,可能会对周围的模拟信号产生干扰。
3. 热效应:DC-DC电感在工作过程中会产生热量,如果热量控制不当,会导致电感温度升高,从而影响其电感值和磁芯的磁导率,进一步影响模拟信号的传输质量。
为了减小DC-DC电感对模拟信号的干扰,可以考虑以下几个方面:
1. 选择合适的电感值和线圈匝数,以使电感的磁芯工作在饱和状态前,避免磁饱和对模拟信号的影响。
2. 优化电感的结构和材料,减小其产生的电磁场和热效应。
3. 在电感和模拟信号之间加入适当的滤波器,以减小DC-DC电感对模拟信
号的干扰。
4. 控制DC-DC电感的温度,避免因温度过高而影响其性能。
以上信息仅供参考,如有需要建议咨询电子设备相关专业人士。
温度对模拟信号的影响
在有线电视行业内,维修人员有句俗话:“最忙最累,冬夏两季。
”并不是说这两季是一年中气候最恶劣,而是说这两季温差太大,足以对有线电视系统构成严重的影响。
冬季气温低系统电平升高,导致系统非线性失真严重,即CSO、CTB等指标下降,产生交调等故障;夏季气温较高,系统电平下降,造成C/N载噪比下降,使高频端许多频道产生雪花,甚至无法收看。
这些影响主要是温度变化对电缆特性的影响。
要想深入了解这一影响,必须从理论上进行分析,这样对系统设计和维护都有很大帮助。
CA TV系统目前使用最多的信号传输媒介是同轴电缆,其优点是传输频带比较宽,频道稳定,可满足传输多种业务信号的需要,特别适用于双向传输;技术成熟,价格便宜,安装维修方便。
在分析温度对电缆特性和系统影响之前必须先了解同轴电缆的一些特性。
一、同轴电缆的传输原理电磁波在同轴电缆的中心导体与屏蔽层之间传输,是一封闭电路。
由于高频信号的集肤效应,电流只在中心导体的表面与屏蔽层的内表面流动,因此电磁场不会向外泄漏,不会影响外界,外界干扰信号也不会渗入内部,具有良好的屏蔽性。
二、同轴电缆特性1. 特性阻抗:同轴电缆在终端匹配的情况下,电磁波沿同轴电缆传播所遇到阻抗,称为特性阻抗,单位为Ω。
同轴电缆的特性阻抗与其结构尺寸和介电常数等有关,可近似表示为:式中:Z0--特性阻抗(Ω);D--外导体内径(mm);d--内导体外径(mm);εγ--相对介电常数。
有线电视系统采用特性阻抗值为75Ω的同轴电缆。
2. 损耗特性:同轴电缆的损耗(或衰减)特性反映了电磁能量沿电缆的损耗大小,它与同轴电缆的内外导体直径,绝缘材料的相对介电常数及工作频率有关,可近似表示为:电缆越长,对信号的衰减越大,因此衰减通常用单位长度的分贝数表示。
在CATV系统中,常用在最高工作频率下的损耗分贝数来表示电缆的长度(即电长度),用字母E表示。
由公式知,同轴电缆对射频信号有损耗,而且损耗大小和频率有关,频率越高损耗越大,也正因为如此,形成了电缆的倾斜特性,即其损耗和频率的关系呈现单值倾斜的曲线。
倾斜特性在系统的设计中造成了不少麻烦,需要使用均衡网络来均衡成平坦特性,这个倾斜曲线,理论上可用下列公式表示:式中的L为损耗值以db为单位,f为频率以MHz为单位,脚标(L为低频,H为高频)表示不同的频率值及其相应的损耗值,这个公式在我们有线电视使用的频率范围内是相当正确的。
提高工作频率,减小传输损耗,有两种途径:一是降低介质损耗,改进电缆结构,因而出现了各种不同形成的同轴电缆,如MC2同轴电缆,它是用空气作为介质的,QR1 TX发泡同轴电缆等,它们的寿命、机械性能、电气性能等都比早期的实心、藕芯电缆好。
二是在电缆的传输电路中加放大器和均衡器进行斜率补偿和斜率控制。
3. 温度特性电缆的损耗不仅与其结构,材料和工作频率有关,而且与环境温度有关。
温度主要影响电缆的直流电阻及介质损耗。
温度升高电缆的导体和介质的损耗增加;温度下降,这两种损耗降低。
在同一频率,不同温度时,电缆的衰减常数按下式计算:αt=[1+(t-20)β]α20℃式中:αt—温度在t℃时电缆的衰减常数;α20℃—温度在20℃时衰减常数;t—温度,单位为℃;β—在20℃时电缆的衰减温度系数,单位‰/℃ 4. 匹配与反射特性当信号源与传输线匹配时,能获得信号的最大传输。
在CA TV传输系统中,除了要求各部件与电缆之间必须按阻抗匹配的要求级联外,还要求电缆的阻抗均匀性。
理想电缆的阻抗值一直保持75Ω,但在电缆中总有一些杂质和结构不规则,引起电缆阻抗变化,产生反射,入射波和反射波在传输线上就形成了驻波,如果驻波周期性出现,就会对某一频率严重衰减,甚至会使某频道“神秘地消失”。
尤其在湿气侵入电缆后,不仅会改变介电常数,引起阻抗失配,产生反射,而且会增加传输损耗,特别是主干线系统,湿气影响更大。
三、温度变化对电缆特性的影响系统的工作性能随着温度变化主要是由于同轴电缆特性随温度变化而造成的。
与此有很大关系的就是电缆的衰减与温度变化直接有关。
温度一增加,电缆的损耗也就增加,如果这些变化没有得到补偿,则热天会使信号的电平降低而
噪声的影响增大,(尤其在系统的各个末端更是如此),而冷天则会使信号电平增高,而交扰调制就更加严重。
在CATV行业内部,有一条定性估计温度对电缆衰减影响的基本经验规则:即温度每变化一度损耗则变化0.2%,即一般馈线的温度系数是0.2%/℃。
温度变化对系统工作的影响可以清楚地通过下面的例子来说明。
若有一个550MHz系统,两放大器之间电缆距离为22dB,若有5个放大器,总损耗为5×22=110dB,如本地区气温一年变化范围为40℃∽-10℃,即15±25℃,其损耗要变化110×0.002×(±25)=±5.5dB,即40℃时为115.5dB,-10℃时为104.5dB。
对最低的Ds-1频道其损耗则小得多,即:式中:fL---系统最低频道频率;fH---系统最高频道频率;LL---电缆在最低频道频率损耗;LH---电缆在最高频道频率损耗。
此时环境温度仍变化± 25℃时,其损耗变化应为34×0.002×(±25)=±1.7dB。
电缆再长,串接放大器再增加,其损耗的变化幅度会更大,就不能满足用户端频道间电平差不超过5.5dB的技术标准。
这样在系统设计时,可以用损耗随温度变化与放大器输出电平的变化幅度进行比较,来验证系统设计的合理性。
实际上如果系统电平仅比过载电平大,约大5dB,图象的质量就会由优秀降低到完全不能接受的地步。
在另一极端情况下,如信号电平衰减约15dB,而又没有得到补偿,则图象质量也将因噪声而变坏到不堪接受的地步,(这在系统老化时会出现这种现象),因此放大器的工作窗口应调节在工作区域的中心,对噪声和过载有着相同的安全裕量。
因此设法补偿电缆损耗跟随温度变化就变成了对任何一种电视系统提出的基本要求。
再者一段电缆的输出信号即使在常温下是平坦的,到±25℃时就不平坦了,会产生(±5.5)-(±1.7)≈±3.8dB的倾斜度。
这种情况说明了全同轴系统为什么一定要使用自动电平控制放大器的原因,放大器不但要补偿其损耗的变化,还要补偿其损耗的倾斜度的变化,才能使系统保持输出电平不变。
这个要求加上要在整个通带和温度范围内,必须精确地跟踪实现补偿的要求,便成了为保证系统全年工作正常所必需解决的最苛刻的设计课题。
如果干线系统没有这种补偿能力,那就需要按季节进行均衡调整。
因此,象矿区各电视站这样的小系统,由于干线短,不需要使用自动电平控制放大器,但必须使用带温补和倾斜输出的放大器,这样会对系统有很大改善,并且还要保证每年的夏初和秋末对放大器进行两次均衡的调整,以确保系统的各项指标在正常的范围内,使系统正常运行。