전자 제품의 주파수는 무엇입니까?


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이것은 내 마음에 잠시 떠 다니고 있으며 모든 것이 주파수입니다. dc-dc 변환기와 마찬가지로 내 범위는 100 MHz입니다 (대역폭이지만 주파수 단위는 알고 있음). Astable 555는 캡과 저항의 값을 기준으로 마크와 공간 시간 인 주파수를 가지고 있음을 이해합니다. 그리고 다른 주파수를 필터링 할 수있는 대역 통과 필터를 사용하므로이 모든 것이 무엇입니까? 직류의 주파수는 어떻게됩니까? 대역폭과 주파수의 관계는 동일한 단위를 갖습니다.


직류는 오래 전에 시작되지 않았고 앞으로도 오래 지속되지 않기 때문에 주파수를 가질 수 있습니다. 아마도 한 번의 사이클 만 경험할 수도 있지만 효과적인 "수명"동안 여러 차례의 온-오프 사이클을 경험할 것입니다. 이 주파수는 임의적이거나 매우 규칙적 일 수 있습니다 (매일 전원 공급 장치를 켜고 매일 밤 끄십시오). 하나의 관점에서, 주파수는 1 / 무한대 Hz 인 것으로 생각 될 수있다.
TDHofstetter

답변:


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빈도는 이벤트 반복 시간의 역수입니다. 메인의 단일 사이클이 지속 시간 (0.02 초)의 1/50 초인 경우, 초당 50 사이클이 있습니다 (1 / 0.02). 주파수는 50Hz라고합니다.
주파수 단위는 헤르츠 (Hz)입니다. 1Hz는 초당 1 사이클과 같으며 그 이전 이름 ​​(cps)입니다. MHz, GHz 접두사를 사용하여 매우 짧은주기에도 편리한 장치입니다. 더 긴주기 (1Hz 이상)의 경우 때때로 분을 단위로 사용합니다. 분당 70 비트 (BPM)의 심박수, 100 BPM의 메트로놈 설정입니다.
더 긴주기는 종종 기간 (1 / 주파수)으로 표시됩니다.

모든 시스템에는 일반적인 (범위) 주파수가 있습니다. 하트 비트는 1-2Hz 정도이며 트램폴린의 공명 주파수도 1Hz 정도입니다. 전파는 넓은 주파수 범위를 갖습니다. 30kHz (해당 파장 10km)는 VLF (매우 낮은 주파수) 인 반면 전자 레인지의 마그네트론은 2.45GHz에서 "전송"됩니다. 라디오의 경우 30kHz는 낮지 만 이미 음향 적으로 인식 할 수있는 수준을 훨씬 초과합니다.

신호의 높은 주파수 (그림의 맨 위 트랙)는 낮은 주파수 (맨 아래 트랙)보다 빠른 반복으로 오실로스코프에 표시됩니다.

다른 주파수

정전압 인 "직류"(DC)의 주파수는 0Hz입니다.

대역폭은 주파수의 범위를 하한에서 상한으로 나타냅니다. 스코프가 DC (0Hz)에서 최대 100MHz의 신호를 처리 할 수있는 경우 대역폭은 100MHz-0Hz = 100MHz입니다.


DC가 0Hz라면 어떻게 전기가 될 수 있습니까? 다른 모든 것이 전기 공명을 가지고 있지만 DC가 아닌 경우?
Piotr Kula

@ppumkin-AC에서 전류는 앞뒤로 흐르며 방향이 바뀌는 횟수는 주파수입니다. DC에서 전류는 한 방향으로 계속 흐릅니다.
stevenvh

0Hz 전파가 가능합니까?
Piotr Kula

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@ppumkin-아니오. 안테나는 주변 환경에 커패시터를 형성하며 일단 커패시터가 충전되면 (매우 빠르게) 일반 커패시터를 충전하는 것처럼 전류 흐름이 중지됩니다. 커패시터에 전류가 흐르도록 AC가 필요 하듯이 안테나에서 전류가 흐르도록하려면 AC가 필요합니다.
stevenvh

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@ppumkin-걱정하지 마십시오 . 전기가 무엇인지 실제로 아는 사람 은 없습니다! 우리는 전기를 생산하고 전기 제품, 모델 전자 제품 등을 만들 수 있지만 실제로 전기 요금 은 아무도 모릅니다. :-)
stevenvh

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일반적인 의미에서 빈도는 무언가가 반복되는 속도입니다. 일반적으로 "초당 반복"또는 헤르츠 (Hz)로 측정됩니다. 시계가 1Hz로 틱합니다. 나는 0.00000386 Hz의 속도로 잔디밭에 물을줍니다. 그리고 내 자동차 깜박임은 약 0.5Hz로 깜박입니다. 그게 다야! 물론 정확히 반복되는 것을 고려할 때 상황이 조금 더 복잡해집니다. 그러나 "빈도"는 정말 간단합니다.

스코프 또는 대역 통과 필터는 일반적으로 Hz 단위로 지정되며 통과 할 수있는 (또는 통과 할 수없는) 신호의 주파수를 나타냅니다. 이와 관련하여 사인파 에 대해 이야기하고 있습니다.

555 또는 다른 클럭 신호 유형 회로와 같은 것은 신호가 얼마나 자주 스위칭되는지에 대한 것입니다.

"DC"라는 용어는 종종 남용되기 때문에 너무 심각하게 생각하지 마십시오. 대부분의 경우 정상 전압을 출력하는 전원 공급 장치를 가리 킵니다. 그러나 그것은 단지 양의 전압 인 신호를 출력하는 어떤 것도 언급 할 수 있습니다. 또는 "주로 일정한"전압 인 신호를 가리킬 수도 있습니다. 그러나 신호가 변하지 않으면 주파수가 0입니다.

대역폭과 주파수는 자동차와 야구가 서로 관련이있는 방식과 관련이 있습니다 (둘 다 시간당 마일로 측정 됨).


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와우 나는 그것이 그것보다 훨씬 더 복잡해질 것이라고 생각했다. 이것이 제가 전자 제품에 대한 직접적인 정의를 얻는 것이 어려운 이유 일 수 있습니다.
Dean

@Dean-다양한 주파수 및 진폭에서 사인 및 코사인을 합산하면 거의 모든 파형을 생성 할 수 있습니다. 대역폭은 신호에서 가장 높은 주파수에서 가장 낮은 주파수를 뺀 것입니다 (예 : f1 = 10 Hz, f2 = 100 Hz, B = f2-f1 = 90 Hz). 증폭기 또는 필터의 대역폭은 일반적으로 3dB 주파수 (반 파워 포인트)로 정의됩니다 .
Eryk Sun

@eryksun- "거의 모든 파형"대신 "모든 반복 파형"이라고 말하고 싶습니다.
stevenvh

@stevenvh와 @eryksun : 이것은이 질문의 범위를 약간 넘어서지 만 구글 "additive synthesis"입니다. 사인파를 함께 ​​추가하여 임의 파형을 생성하는 방법입니다. 이 링크는 양호합니다 : soundonsound.com/sos/jun00/articles/synthsec.htm 해당 페이지의 끝에있는 "지금 시끄럽게 하자"섹션을 읽으십시오.

@stevenh-사실, '생성 된'이라는 용어의 사용은 무한대가 아닌 여러 개의 정현파 수를 의미합니다. 반대로 비주기 파형은 연속적인 스펙트럼을 갖습니다. 실제로 푸리에 변환이없는 병리학 적 기능의 가능성에 대해 헤지하고 있었으며, 예제를 만들거나 어떻게 구성 해야하는지 생각할 수는 없습니다.
Eryk Sun

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위의 답변에서 언급했듯이 빈도는 이벤트 반복의 척도입니다. 빈도에 대해 두 가지 이상의 질문을했을 때 다른 상황에서 그 의미가 무엇인지 설명하겠습니다.

사인파

이 경우 주파수는 1 초 동안 신호의 양 (또는 음) 피크 수입니다. 사인파는 AC 전원 공급 장치와 관련된 파의 예입니다. 따라서 60Hz 주파수의 AC 공급은 전압의 사인파가 초당 60 회 반복됨을 의미합니다. DC 신호 (시간이 지나도 변하지 않음)는 주파수가 0Hz라고합니다.

사인파는 AC 전원 영역 외부에서 훨씬 더 유용하고 의미가 있습니다. 실제로 신호를 주기적 (시간이 지남에 따라 어떤 패턴을 반복하는 신호)과 비 주기적 (시간에 반복되지 않는 신호)의 두 부분으로 분류 할 수 있습니다.

사인파는 가장 기본적인주기 신호입니다. 주파수와 관련된 주파수가 하나뿐이기 때문입니다. 주파수가 다른 사인파의 조합을 사용하여 모든 주기적 및 비 주기적 신호를 나타낼 수 있습니다. 주기적 신호는 기본 주파수와 고조파 주파수로 구성됩니다. 예를 들어 100Hz 주파수의 구형파는 실제로 기본 주파수가 100Hz이고 고조파 주파수 (항상 기본 주파수의 정수배)가 200Hz, 300Hz, 400Hz 등임을 의미합니다. 비 주기적 신호와 관련된 주파수는 조금 더 필요합니다 여기에 포함시키지 않겠습니다.

필터

(전자) 필터는 문자 그대로 주파수를 "필터링"하는 장치입니다. 예를 들어 필터가 차단 주파수가 1KHz 인 저역 통과 필터 (LPF)라고하면, 입력에서 나오는 사인파가 1KHz 미만의 주파수를 가진 경우에만 출력에 도달한다는 것을 의미합니다. 따라서이 LPF를 통해 10Hz의 구형파를 통과하면 출력에서 ​​1000Hz (100 고조파) 미만의 구형파의 고조파 만 볼 수 있습니다.

고조파 (사인파)를 모두 포함하지 않고 (사인파) 기본 주파수 사인파와 함께 추가하면 구형파를 얻지 못합니다. 그러나 결과 파동은 구형파의 근사치입니다. 따라서 모든 주파수의 정확한 구형파를 생성하는 것은 실제로 불가능합니다.

DC-DC 컨버터

나는 이것이 당신의 주된 주제 인 DC "thing"이 어떻게 주파수를 가질 수 있는지 생각합니다. 실제로 DC-DC 컨버터는 하나의 DC 전압 (예 : 5V)을 다른 DC 전압 (예 : 20V)으로 변환하기 위해 구형파 (필수적으로 반복적으로 켜고 끄는 스위치)를 사용합니다. 따라서이 기능을 수행하는 데 사용되는 스위치의 주파수 (DC-DC 변환)를 DC-DC 변환기의 주파수라고합니다.

대역폭과 주파수

다시 필터로 돌아 갑시다. 우리는 방금 LPF가하는 일을 보았습니다. 다른 유형의 필터가 있습니다. 고역 통과 필터 (HPF), 대역 통과 필터 (BPF) 등이 있습니다. BPF에 대해 생각해 봅시다. BPF는 고정 된 값 범위에있는 주파수 (사인파) 만 허용하는 속성이 있습니다. 컷오프 주파수가 100Hz 및 5KHz 인 BPF는 해당 범위, 즉 대역의 주파수 만 전달합니다. 따라서 필터의 "대역폭"은 (5000-100 = 4900 Hz)라고 말할 수 있습니다. LPF조차도 차단 주파수 자체와 같은 대역폭을 가질 수 있습니다.

대역폭은 필터 이외의 다른 상황에서 사용되는 용어입니다. 더 일반적이고 느슨한 설명은 장치가 얼마나 빨리 작동 할 수 있는지에 대한 것입니다 (따라서 장치가 필터 인 경우 필터의 상단 컷오프는 하한 컷오프에 신경 쓰지 않는다고 가정).

컴퓨터의 주파수

나는 당신이 이것을 요구하지 않았다는 것을 안다. 그러나 이것은 또한이 주제를 다루기에 적당한 곳이다. 내가 3GHz 컴퓨터를 가지고 있다고 말할 때 무엇을 의미합니까?

컴퓨터에는 디지털 회로를 사용하여 모든 수학 및 논리 연산을 수행하는 CPU가 있습니다. CPU의 각 작업은 하나 이상의 명령어로 나뉩니다. 그런 다음이 명령어는 여러 단계로 처리됩니다. 명령어 처리의 각 단계는 시간이 걸리고 최대 시간이 걸리는 단계는 CPU의 주파수를 결정합니다. 따라서 최대 시간 = 1ns (나노초 = 0.000000001 초)가 걸리는 CPU 단계 인 경우 1GHz (1 / 1ns)에서 해당 CPU를 실행할 수 있습니다. 이것은 매우 복잡한 개념에 대한 매우 기본적인 설명이므로 너무 정확하지 않으며 CPU마다 다릅니다.


예를 들어 필터가 차단 주파수가 1KHz 인 저역 통과 필터 (LPF)라고하면, 입력에서 나오는 사인파가 1KHz 미만의 주파수를 가진 경우에만 출력에 도달한다는 것을 의미합니다.”
LvW

이 설명은 실제 필터 회로에는 적용되지 않습니다. 필터가 일부 주파수 성분을 "필터 아웃"(이상적으로 억제)한다는 것은 일반적으로 오해입니다. 사실이 아닙니다. 언급 된 예에서, 1kHz의 주파수는 3dB만큼 감쇠되며, 높은 주파수는 저역 통과를 통과하지만 필터 차수 (n * 20dB / dec)에 따라 감쇠됩니다.
LvW

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우리는 분자와 원자 등의 바다에 살고 있습니다. 송신기 안테나가 주파수 파를 만들 때 실제로는이 파동과 같은 원자와 분자의 바다에 채찍질 (간단히 말하면 기술이 아닙니다)과 같은 sth를 수행합니다. 우리는 회로의 주파수, 전기 특성을 가진 와이어에 대해 이야기합니다. 우리는 일반적으로 대체 전류, AC를 의미합니다. 이름에서 알 수 있듯이 양과 음 사이에서 번갈아 사인파를 만들고 주파수라고 할 수 있습니다.

TX 전송의 경우 일반적으로 볼 때 큰 차이는 없습니다.

송신기가 신호를 보내려고 할 때 전 방향이든 팬 모양이든 물결 모양의 채찍을 보내며 철 재료를 제외한 모든 재료에 침투하여 재료 또는 주파수에 따라 방향을 바꾸거나 반사시킵니다.
손을 반복해서 빠르게 움직이면 고주파가 발생하고 천천히 움직이면 저주파가 발생한다는 것을 상상해보십시오.
휩 래시를 살펴보면 빠른 이동의 범위가 짧고 느린 이동의 범위가 더 깁니다.


전기의 물리학에 대한 다른 답변과 입문 교과서를 살펴보십시오. 기본적으로 모든 문장에 대해 심각한 오해가 있습니다.
DerManu
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