SİNÜZOİDAL DALGA SİNYALİ NEDİR ? 

Sinüzoidal dalga sinyali nedir ? Sinyal nedir ? Sinüs dalgası nedir ? Sinüzoidal dalga neden önemlidir ? Bu yazımızda Sinüzoidal Dalga Sinyali ile ilgili bilgiler içeren bir incelemeyi sizlerle paylaşıyoruz.Temel elektronik serisinde bir hayli bilgi birikimi yapıyorken , bu yazı ile de kaldığımız yerden devam ediyoruz.

Sinüs dalgaları , sinüzoidal sinyaller gibi tanımlamalar dahil matematiksel ifadelerle de desteklenen yazımıza hızla giriş yapalım.

Başlayalım.

SİNÜZOİDAL DALGA SİNYALİ 

Sinüs dalgası veya sinüzoidal dalga sinyalinin ne olduğunu ve nasıl çalıştığını anlamak için, önce bir sinyalin ne olduğunu anlamaya çalışalım.

Sinyal nedir?

Bizi çevreleyen dünyada farklı ölçülebilir miktarlar var.Bazı miktarlar, yerçekimi, ışık hızı, havada ses hızı nedeniyle hızlanma gibi sabittir.Bazıları AC voltajı, basınç, sıcaklık gibi zamana göre değişmekte olan ölçülebilir miktarlardır.

Zaman değiştikçe bu miktarların da  değerinin değiştiği anlamına gelir. Sinyal, sadece belirli bir süre boyunca alınan herhangi bir miktarın değeri anlamına gelir.Sinyaller genellikle doğada değişen zamanlardır.

Genel olarak, farklı zaman anındaki değerler arasında bir grafik çizilir. Buna sinyalin grafiksel gösterimi denir.

Sinüs dalgası veya sinüzoidal dalga sinyali nedir?

Sinüs Dalgası veya Sinüzoidal Dalga Sinyali özel bir sinyal türüdür.Bu da bir fonksiyon ile ifade edilir ;

Formül = f(t) = sin (wt) ya da f(t) = Axsin(wt + α) , burada w = 2πf’tir.

Sinüs dalgası sıfırdan başlar ve pozitif değerleri kaplar ve ardından sıfıra tekrar ulaşır.Ardından yine negatif değerleri kapsar, sıfıra ulaşır, ve biz burada bir döngüyü veya tek döngüyü tamamlamış olduğunu söyleyebiliriz.

Sinüs dalgasının üst kısmına pozitif döngü denir ve alt kısma tek döngüde negatif döngü denir.

Farklı zaman değerleri için, Sinyal o zamandaki miktar değerlerini verir.Bu nedenle Sinyal, zamanın bir işlevidir. Bu nedenle, asf (t) olarak ifade edilmiştir.Sinüzoidal sinyalin maksimum değeri de genlik (A) olarak adlandırılır.

Burada w Sinyalin Açısal Frekansı olarak adlandırılır ve f, Sinyalin Frekansıdır.α ise Faz farkı olarak adlandırılır.

Frekans Hertz (Hz) cinsinden ölçülür. Saniyede gerçekleşen sinyalin döngü sayısını gösterir. Büyük ω veya büyük f değeri, sinyalin daha az zamanla daha fazla salınımı (yani pozitif değerlerden negatif değerlere) tamamladığını gösterir. Dolayısıyla, sinyal doğada daha da salınımdadır.

Sinüzoidal sinyalin sıfırdan başlaması gerekmez. Belirli bir süre sonra başlayabilir. Sinüzoidal Sinyalin başladığı süre, faz farkı yardımı ile belirtilir (∅). Radyan cinsinden ölçülür.

Periyodik sinyaller, belirli bir süre sonra modellerini tekrarlayan sinyallerdir.Döngünün tekrarlanmasından sonraki bu zaman Periyodik Sinyalin zaman periyodu (T) olarak adlandırılır. Sinyalin frekansı tersidir.

Formül = T = 1/f

Sinüzoidal sinyal periyodik bir sinyaldir, çünkü döngü, bilindiği üzere  bir dalga boyu’ndan sonra tekrarlanmaya devam eder.

Evimizdeki, ofislerdeki ve endüstrilerdeki tüm güç sinyalleri AC sinüzoidal sinyallerdir. Hindistan ve İngiliz ülkelerindeki frekans (f) 50 Hz’dir ve Amerikan ülkelerinde 60 Hz’dir.

Sinüzoidal Dalga Sinyali Neden Önemli?

Sinüzoidal sinyaller hem elektrik hem de elektronik mühendisliği alanlarında önemlidir.

Fourier Serileri Teorisine göre, herhangi bir sinyal (Periyodik Sinyal) sadece farklı sinüslerin sinüs ve kosinüs sinyalleri olarak yazılabilir. Bu nedenle karmaşık bir sinyal basit sinüs ve kosinüs sinyallerine ayrılabilir ve matematiksel analizler kolaylaşır.

Bu nedenle elektrik ve elektronik analizde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca, transformatörlerde çıkış voltajı manyetik akı zaman türevidir. Manyetik akı, giriş geriliminin zaman türevidir.Ancak hem giriş hem de çıkışta aynı voltaj sinyalini istiyoruz.

Bu koşulu karşılayan tek işlev sinüs ve kosinüs fonksiyonlarıdır.Sinüs sinyali sıfırdan başlayarak tercih edilir.Bu nedenle bugün dünyadaki güç sistemlerinin çoğu sinüzoidal AC voltaj kullanıyor. Tüm ev cihazları Sinüzoidal AC voltajında ​​da çalışır.

Sinüzoidal Dalga Formu Örneği 1  :

Sinüzoidal dalga formu  Vm = 169.8 sin (377t) volt olarak tanımlansın.Dalga formunun RMS voltajını hesaplayalım.Frekans ve anlık değer voltajı (Vi) 6 milisaniye sonra ;

Sinüzoidal dalga formunda verilen genel ifade ise ;

Formül = V(t) = Vm x sin (wt)

Burada artık maksimum voltaj değerinin 169.8 volt olduğunu dalga formu formüllerinden görebilirsiniz.

V(rms) = 0.707 x maksimum değer

V(rms) = 0.707 x 169.8 = 120 volt

Açısal hız (w) 377 rad/s olarak verilmiştir.Burada 2πf = 377 olduğu için , frekansı hesaplamak artık kolaydır  ;

Frekans  = f = 377 / 2π = 60 Hz’dir.

6ms sonraki anlık voltajı veren ifade ise ;

V(i) = Vm x sin (wt)

V(i) = 169.8 sin (377 x 0.006)

V(i) = 169.8 sin (2.262 radyan)

2.262 radyan x 57.3 derece = 129.6 derece olacaktır.

V(i)= 169.8 sin (129.6 derece ) = 169.8 x 0.771 = 130.8 volt peak olacaktır.

Not : 6ms için acısal hızın (rads) olarak verildiğini unutmayın.Eğer istenirse , bunu derece olarak eşdeğer bir açıya çevirebiliriz ve anlık voltaj değerini hesaplamak için bu değeri kullanabiliriz.

Anlık volt değerinin derece cinsinden açısı ise şu şekilde verilmektedir ;

Derece  = (180 derece / π) x radyan = > (180 derece / π) x 2.262 = 57.3 derece x 2.262 = 129.6 derece

SİNÜZOİDAL DALGA SİNYALİ NEDİR SONUÇ :

Bugünki yazımızda Sinüzoidal Dalga Sinyali Nedir adlı yazıyı sizlerle paylaştık.Sinüzoidal dalga sinyali anlamında genel mantık ve işleyiş konusunda umuyorum faydalı bir içerik olmuştur.Diğer bir temel elektronik serisi yazısında görüşmek üzere.

İyi Çalışmalar