Signaalinsiirtoketjut

Signaalinsiirtoketjut ovat järjestelmissä käytettyjä peräkkäisiä lohkoja, joiden kautta signaali siirtyy. Ketju koostuu tavallisesti useista vaiheista, jotka voivat muuttaa signaalia ennen sen siirtämistä seuraavalle, kuten vahvistimista, suodattimista, muuntimista ja viivittimistä. Jokainen lohko voi vaikuttaa signaalin voimakkuuteen, aikavalmistukseen tai spektriin, minkä vuoksi ketjun kokonaisvaikutus määritellään kokonaisvaltaisella siirtokertoimella.

Käytännössä signaalinsiirtoketjut mallinnetaan usein lineaarisina, aikainvariantteina järjestelminä, joiden ominaisuutta kuvaa taajuusvaste tai siirtokertoimen kokonaisfunktio. Koko ketjun vaste saadaan kertomalla yksittäisten lohkojen siirtokertoimet tai konvoluoiolla lohkojen vasteet. Ketju vaikuttaa viiveisiin, kaistanleveyteen ja kohinaan, ja pienet epälineaarisuudet voivat kumuloitua ja aiheuttaa vääristymiä tai rajoittaa dynaamista aluetta.

Suunnittelussa korostuvat impedanssiyhteensopivuus, kaistanleveys, kohina, dynaaminen alue ja mahdolliset heijastukset sekä signaalin viiveet. Ketjun hallinta vaatii huomiota myös tilavarauksia, lämpötilavaihteluita ja komponenttien toleransseja, jotka voivat muuttaa siirtokertoimia eri käyttötilanteissa.

Sovelluksissa signaalinsiirtoketjuja käytetään tele- ja kuituverkkojen signaalilähetyksessä, audio- ja videojärjestelmissä sekä mittaus- ja sensoriverkkojen signaalin hallinnassa. Ketjujen analysointi auttaa ymmärtämään signaalin laadun heikkenemistä sekä suunnittelemaan kompensaatiota ja optimointia.