Dispositivo no lineal con dos frecuencias

Recibí esto en una pregunta de la entrevista y todavía no sé la respuesta.

¿Qué salida tendrá un dispositivo no lineal si le damos dos frecuencias aleatorias? F 1 y F 2 ?

Respondí que tendrá dos operadores, pero realmente no estoy seguro de mi respuesta.

Ni siquiera entiendo la pregunta . ¿Qué es lo que realmente está preguntando aquí? "¿Qué salida tendrá un dispositivo no lineal .. "? ¿ Debería ser más bien What will the output be of a non-linear device if we give two random frequencies as input??

Respuestas (4)

La respuesta correcta es que no se sabe sin más información sobre este dispositivo no lineal. No lineal solo descarta lineal, pero puede significar cualquier otra cosa, incluida la emisión de una señal fija independientemente de las entradas.

Para demostrar que comprende el concepto, debe explicar que un dispositivo lineal puede producir como máximo solo las frecuencias que se le asignan. Puede cambiar la amplitud y el ángulo de fase de las frecuencias de entrada, pero no puede crear otras nuevas. Podría, por ejemplo, atenuar una o ambas frecuencias mucho más allá del ruido de fondo, por lo que incluso para un dispositivo lineal, la respuesta es ninguna, una o ambas frecuencias de entrada.

Lo que probablemente buscaban con esta pregunta es que usted diga que el dispositivo no lineal puede producir frecuencias adicionales más allá de las que ingresó. Si el dispositivo no lineal incluye un término de producto, como aparentemente asume Leon, entonces usted obtendrá la suma y la diferencia de las dos frecuencias incluidas en la salida.

+1 Si bien esta es una respuesta técnicamente precisa, es un poco pedante. El OP no especificó el contexto de la pregunta además de "en una entrevista", así que entiendo por qué respondiste de esta manera. Sé que si nuestra empresa hubiera hecho esta pregunta en una entrevista, preferiríamos una respuesta como la última frase.
@TimH: En realidad, podría ser una buena pregunta para ver si alguien solo da la respuesta instintiva que está asumiendo, o si realmente piensa en la pregunta y da la respuesta correcta más general. Respondería como lo hice en los dos primeros párrafos, pero señalo que para un multiplicador de producto obtendría los términos de suma y diferencia, en caso de que el entrevistador sea el que haga suposiciones instintivas y no reconozca la respuesta correcta para lo que es. Los entrevistadores tontos son tan problemáticos como los entrevistados tontos.
¿No sería lineal un dispositivo cuya salida fuera una función fija independientemente de las entradas, ya que f(a+b)+f(c)=f(a)+f(b+c) sería cierto para cualquier combinación de un , b y c?

En general, obtendrá:

  • las dos frecuencias originales f1,f2
  • La suma y la diferencia de las dos frecuencias f1 + f2, f1 - f2 (también conocidos como productos de intermodulación)
  • Los armónicos de cada una de las dos frecuencias (f1*2, f1*3, f1*n, f2*2, f2*3, f2*n, ...)
  • Armónicos de los productos de intermodulación
  • Productos de intermodulación entre cualquiera de los anteriores y cualquier otro componente

TL/DR: un desastre.

En la práctica, aunque puede obtener todos estos, las amplitudes de muchos de ellos pueden ser insignificantemente bajas o incluso cero, según la forma de la no linealidad.

Un caso especial es un multiplicador perfecto o un mezclador balanceado con una portadora en cada entrada. Esto produce la suma y la diferencia en la salida, y nada más.

Otro caso especial es un dispositivo con ley cuadrática o función de transferencia cuadrática (los triodos de tubo de vacío y algunos amplificadores FET pueden aproximarse a esto): obtendrá las frecuencias originales, la suma y la diferencia, y casi únicamente los segundos armónicos. Es un buen amplificador de guitarra o un sistema de alta fidelidad "audiófilo" demasiado caro...

Etcétera.

¿Entiendes lo que sucede cuando pones una sola frecuencia en un dispositivo no lineal?

En general, colocar cualquier frecuencia única en un dispositivo no lineal producirá distorsión armónica , lo que significa que verá componentes de frecuencia adicionales en la salida que son multiplicaciones enteras de la frecuencia de entrada.

Si coloca dos frecuencias en el dispositivo no lineal, no solo obtendrá distorsión armónica en cada una de esas frecuencias, sino que también obtendrá distorsión de intermodulación , lo que significa que también verá energía en frecuencias que son las sumas y diferencias entre todos. de las posibles combinaciones de las dos frecuencias originales y sus armónicos.

En los circuitos de RF, el último efecto a veces se usa deliberadamente (junto con los filtros de paso de banda) para traducir señales de una banda de frecuencia a otra.

si f1 y f2 se alimentan a una función de transferencia no lineal, la salida será la suma de los productos de f1 y f2 y sus armónicos

(f1)(f2)(f1+f2)(f1-f2)(f2-f1)(2f1+2f2)...(3f1+3f2).....infinito

así funcionan los mezcladores rf

Esta es la respuesta instintiva común, pero no es necesariamente correcta. Está asumiendo un cierto tipo de sistema no lineal. Un multiplicador te da las frecuencias de suma y diferencia. Ciertamente es un sistema no lineal, pero no todos los sistemas no lineales son multiplicadores.
sí, tiene razón, pero en el contexto de una entrevista, la respuesta instintiva suele ser la mejor respuesta.
No cuando soy el entrevistador.
..............¡Lindo!
Dispositivo no lineal con dos frecuencias
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 1v