Wat is group delay

Bij analysers wordt er steeds gesproken over group delay. Kan iemand dat in jip en janneke taal uitleggen ?

Zover ik het snap is het een faseverschuiving zonder magnitude amplitude verandering van de amplitude van het incident signaal. Dat zegt me echter weinig. Er is dus iets wat zorgt dat er geen magintude verandering is maar toch de fase veranderd. Is dat bv een impedantie van 50 ohm. bv een spoel die bij freq X 50 ohm is en dus een goede aanpassing geeft en dus niets met de magnitude doet maar wel wat met de fase doet.

Een filter met een vaste group delay is een filter met magnitude respons = 1, en een lineair faseverloop ifv de frequentie. Hierdoor krijg je een vaste tijdsvertraging van het gehele signaal, evenredig met de hoek van de fasekarakteristiek.

Als je geen lineair faseverloop hebt krijg je fasedistortie: ingangs golfvorm en uitgangs golfvorm zijn niet meer dezelfde, omdat niet elke frequentiecomponent met dezelfde tijd verschoven wordt.

[Bericht gewijzigd door stecj366 op (29%)]

Jullie roepen allemaal dingen die ik niet snap. Dus mischien weten jullie er al veel meer van dan ik. Maar...

Als je een pulse ergens doorheen stuurt, dan heb je de snelheid waarmee bijvoorbeeld je electronen door je draadje lopen, en de snelheid waarmee het pulsje aan de andere kant komt. Dat laatste noemen ze de group snelheid. (of delay als je het daarover hebt).

Maar goed.... Ik kan het helemaal verkeerd hebben, en het kan uit een verkeerd vakgebied zijn. dus neem dit met een korreltje zout.

Fred,
wat leesvoer:
http://na.tm.agilent.com/pna/help/WebHelp7_5/Tutorials/Group_Delay6_5.…

http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5951-0357.pdf

Even een voorbeeld aan de hand waarvan het uit te leggen valt.

Stel nu, je hebt een filter gebouwd en je wilt lekker AM luisteren met signalen die door dat filter gaan. Wat je wilt is dat het signaal nog hetzelfde uit het filter komt als dat het erin ging. Logisch.
Maar het is niet per se logisch dat dat ook zo is.
Want een AM-signaal bestaat natuurlijk niet slechts uit een draaggolf, maar ook uit modulatie, die op frequenties daarnaast zit.
Stel nu dat je een heel steil filter (bijv. met kristallen) waar de fase van het uitgangssignaal flink heen en weer gaat t.o.v. het ingangssignaal. (dat is niet vreemd bij dergelijke scherpe filters)
Wat wil dat nu zeggen? de draaggolf is natuurlijk een hele andere frequentie dan de modulatie. Dus die draaggolf wordt anders in fase gedraaid als bijvoorbeeld 1kHz modulatie. Dus het kan best dat op sommige frequenties de draaggolf ineens 90 graden gedraaid is t.o.v. de modulatie. Dat wil dan zeggen dat er amper meer geluid uit komt op die frequenties. Gevolg, de goede frequenties komen wel door het filter, maar het AM-signaal wordt toch sterk vervormd.

(en dan ben ik er nog vanuit gegaan dat de bovenzijband en onderzijband wel in fase blijven, en da's natuurlijk nog een probleem)

Wat je dus wilt is dat alle frequenties even ver worden vertraagd in het filter. Zeg maar dat het signaal 1ms later eruit komt dan erin. Maar niet dat de ene frequentie er 2ms over doet en de andere 1ms, want dan klinkt het slecht.
Wat zegt dat nou over de fase. Nouja, de fase hangt af van de tijd en de frequentie. Als een signaal goed wordt doorgegeven, dan loopt de fase steeds verder op met de frequentie. (in 1ms zijn er 10 golven van 10khz verstreken, en 11 golven van 11kHz)
De groepsvertraging is dan gedefinieerd als het verschil in fase gedeeld door het verschil in frequentie. (als ik het me goed herinner) Dit geeft dan een soort van tijdsvertraging aan.

Dit speelt trouwens ook een rol in kabels e.d. Verschillende frequenties hebben een andere snelheid als de weerstand in een kabel groter is dan de impedantie op een bepaalde frequentie. (telegrafisten vergelijking, waar ik het in jongensradio met FET over heb gehad)

Maar ook in watergolven. Als ik daar een steentje in gooi, dan verplaatst het water zich niet netjes met 1 golf, die zich voortplant. Maar met een rij golfjes, die samen een grote golf vormen. Aan de achterkant van de golf ontstaan kleine golfjes die sneller dan de grote golf bewegen. Ze worden steeds groter, halen de grote golf in, en verdwijnen weer.
http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(water_waves)

Hier nog een paar plotjes:
http://physics.usask.ca/~hirose/ep225/animation/dispersion/anim-disper…

Dergelijke effecten zijn waarschijnlijk ook verantwoordelijk voor het slecht klinken van AM op de kortegolf. (dat de stemmen zo nu en dan erg vervormen) Dan is de draaggolf uit fase met de modulatie. Dacht ik. (kan ik fout hebben)

@rbeckers: Grappig, mijn Hp8407a staat op de voorpagina van dat artikel van je :D

(Z) Volgens mij heb jij een HP8405A ;-) maar dat is wel het apparaat op de foto

Ik ga die AN eens doorlezen. Als ik het zo hoor is dit een erg complex iets. Niet zozeer wat het betekend maar wel dus hoe je er mee om moet gaan om het goed te krijgen en hoe het te meten. Je ziet wel de fase op je scherm maar je moet daar ook nog wat mee kunnen.

Ik heb bv een 1:1 antenne unun er tussen gehangen.(1-10MHz sweep) De doorlaat is nagenoeg ongedempt maar je ziet de fase draaien. Ongeveer bij 5MHz gaat hij van inductief naar capacitief. Er is geen resonantie. Die zitten er wel vanaf 20MHz.