W pomiarach zniekształceń nieliniowych celem jest sprawdzenie, jak bardzo badany układ "dorzuca" nowe częstotliwości do sygnału wejściowego. Nieliniowość powoduje, że przy pobudzeniu jedną częstotliwością na wyjściu pojawiają się dodatkowe składowe: druga harmoniczna, trzecia itd. Na tej podstawie wyznacza się m.in. poziomy harmonicznych oraz wskaźniki typu THD.
Dlatego na wejście doprowadza się sygnał sinusoidalny. Sinusoida ma w idealnym przypadku jedną składową częstotliwościową. To kluczowe: jeśli na wyjściu pojawią się kolejne składowe, można je przypisać badanemu torowi (jego nieliniowości), a nie generatorowi lub samemu kształtowi sygnału testowego.
Dlaczego pozostałe przebiegi nie są właściwe w tym klasycznym ujęciu?
- Prostokątny: z definicji zawiera (w przybliżeniu) wiele harmonicznych nieparzystych o amplitudach malejących z numerem harmonicznej. Gdy taki sygnał podasz na układ, widmo wyjściowe jest "zanieczyszczone" już na starcie i trudniej rozdzielić, co pochodzi od nieliniowości, a co jest naturalnym składnikiem pobudzenia.
- Trójkątny: również ma harmoniczne (głównie nieparzyste), tylko o szybszym spadku amplitudy niż w prostokącie. Nadal nie jest to pojedyncza składowa, więc utrudnia jednoznaczną ocenę zniekształceń nieliniowych metodą harmonicznych.
- Piłokształtny: ma widmo bogate w harmoniczne (zarówno parzyste, jak i nieparzyste). Takie pobudzenie jeszcze bardziej komplikuje interpretację wyników w pomiarze zniekształceń nieliniowych.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie dotyczy "zniekształceń nieliniowych" i pomiaru według schematu z generatorem oraz analizą składowych, to najczęściej poprawną odpowiedzią jest sinusoida. Pozostałe kształty są przydatne w innych testach (np. odpowiedź na skok, sprawdzanie przełączania), ale nie jako klasyczny sygnał do wyznaczania harmonicznych generowanych przez nieliniowość.
