Az intermodulációt elektronikus analóg módon egyes erősítők hibájának jelölésére használják, amely különösen bosszantó lehet az erősítők rádió kommunikációra szánt magas frekvenciájára .
Az intermodulációs jelenségek kapcsolódnak a jelátalakítók hibáihoz , különösen az elektroakusztikus és a vibroakusztikus jelenségekhez.
A tökéletes lineáris erősítő a kimenetén nagyobb amplitúdójú , de a bemeneti jellel megegyező alakú jelet reprodukál . Ha a kimeneti jelnek nincs a bemeneti jel alakja, akkor azt mondják, hogy torzítás van . Torzítás van, ha:
Ezt az utolsó torzítást harmonikus torzításnak nevezzük . A bemeneti szinuszhullám újabb kimeneti hullámformát ad, amelyet fel lehet bontani ugyanolyan frekvenciájú fundamentumra, mint a bemeneten, és más, többszörös frekvenciákra, a harmonikusokra. Itt jelenik meg az intermoduláció.
Az intermoduláció problémája akkor merül fel, amikor egy erősítő összetett alakú jeleket erősít. Az erősítő intermodulációs jellemzőit úgy mérjük, hogy a bemenetére egyidejűleg két szinuszos jelet adunk, azonos szintűek, és az F 1 és F 2 frekvenciák .
Megtaláljuk például az F 1 + F 2 , az F 1 - F 2 , a 2 F 1 - F 2 frekvenciákat , és általában n-t . F 1 + m . F 2 , ahol n és m jelentése a relatív egész számok.
Ha n = 0, akkor az m szorzata a hasznos jel harmonikusa.
A harmadik rendű termékek ( n = 2, m = -1 és m = 2, n = -1) különösen zavaróak, mert gyakran közel állnak a hasznos jelekhez, vagy az erősítő hasznos sávjában vannak. Emiatt az erősítőket gyakran a harmadrendű intermoduláció jellemzi, köszönhetően az "elfogási pontnak".
Az intermodulációs torzítás hatása egy TV jelerősítőben:A televíziós csatornákat frekvenciaintervallumok választják el egymástól, csak kissé magasabbak, mint a vivőfrekvenciájuk által továbbított jelek frekvenciái .
Az elégtelen lineáris erősítő, amely felerősíti a TV-csatornák jeleit, hamis jeleket hozhat létre más csatornákon, és interferenciát okozhat az utóbbiak számára.
Bármi legyen is az erősítő jellemzője, a Taylor-sorozat fejlődésével meg lehet adni ennek a görbének a munkapontja körüli hozzávetőleges értékét egy polinommal .
Az n sorrend intermodulációs szintje kapcsolódik ennek a polinomnak az n teljesítménytényezőjéhez
Az intermoduláció sorrendje megegyezik n abszolút értékével plusz m abszolút értékével .
A mérnökök az "elfogási ponttal" határozzák meg az erősítő intermodulációs jellemzőit, amelyet "be" vagy "ki" kell definiálni. Például, ha egy erősítő van egy harmadik sorrendben elfogása pont értéke IP 3 a kimeneten, és ha a kimenet két hasznos jelek F 1 és F 2 a szintre, amely azonos a P , ez is kimeneti parazita jeleket és a , szintek ( a P , IP 3 és IMD teljesítményeket dBm-ben fejezik ki ).
Az elfogási pont az RF erősítőinek fontos paramétere . Az elfogási pont meghatározásának gyakori hibája nem világos, hogy ez IP 3 bemenet vagy IP- 3 kimenet. A teljesítményerősítőknél az IP 3 kimenetről szoktunk beszélni, az alacsony és a zajszintű erősítőkről pedig az IP 3 In-ről. mondjuk - mondjuk meg azokat a kimeneti szinteket, amelyekből az erősítő erősítése kivonásra kerül ( dB-ben ).
Példa:Az erősítő két hasznos szinuszos jelet (két spektrális "vonal") bocsát ki, F 1 és F 2 frekvenciájú , azonos +7 dBm-es szintekkel. IP 3 lehallgatási pontja (kimenete) +30 dBm. Ilyen körülmények között is jelen lesz a kimeneten, az intermodulációs 3 th érdekében IP 3 ki és szintje:
* IMD 3 = 3. (7 dBm) - 2. (30 dBm) = -39dBmHa ennek az erősítőnek az erősítése 20 dB , akkor az „ IP 3 in” értéke 10 dBm, a hasznos bemeneti jelek értéke –13 dBm, és a bemenetre „visszahozott” fiktív intermodulációs termékek -59 dBm.
Természetesen ezek a képletek csak akkor érvényesek, ha a számított termékek „az erősítő sávszélességébe esnek”.
Az elektroakusztikus jelek többnyire harmonikus jelek . Megfigyelhetjük keverékét egy alapfrekvencia a harmonikusok rend 2, 3, stb A zene érzékelése a részleges harmóniájától függ . Az akkordban az alapvető frekvenciák nagyjából egyszerű arányban vannak: 3/2 és 5/4 például a tökéletes akkord ötödik és nagyobb harmadára . A harmonikus részek intermodulációs termékei azonban nincsenek összhangban, disszonánsként érzékelik egymást . Köznyelvben azt mondjuk, hogy "úgy hangzik, mint egy serpenyő".
Mivel az audiojelekre szintén nagy tranziensek jellemzők, a tranzisztoros erősítők bevezetésével legalább az első húsz évben figyelem fordult az intermodulációs torzításnak vélt átmeneti torzítás csökkentésére.
Az intermodulációval kapcsolatban aggodalomra ad okot a mikrofonok és hangszórók gyártása , amelyek membránjait nem lineáris jellemzők befolyásolják, különösen magas jelszinteken. Ha az intermodulációs termékek a hallható spektrumba tartoznak, akkor hátrányosan befolyásolják a transzdukció minőségét .
Szélsőséges esetben az elektromos gitárerősítő , amelyet a zenészek szándékosan erős torzítással befolyásolnak , amikor a zenész akkordot játszik, intermodulációs termékeket hoz létre, amelyek a megfigyelők szerint az akkord egyik oka voltak. -a idejű módban játszani a gitár , szemben játszik arpeggios vagy meglévő akkordokat a akusztikus gitár .
A hangszerek, különösen a kürt vibroakusztikus elemzése azt mutatja, hogy az anyag nem-linearitása inharmóniákhoz is vezet , amelyeket nem lehet torzításnak tekinteni, mivel forrásról van szó, de genezisükben az intermodulációhoz tartoznak, és magyarázatukat.
Elektroakusztikus eszközöknél intermodulációs tesztet alkalmaznak azok linearitásának megítélésére. Ezt a tesztet egyszerűbb elvégezni, mint a harmonikus torzítás elemzését.