寫在開頭
學習一樣新事物總會帶來很多新的專業名詞。在學習新事物之前先大致了解一下相關的專業術語,可以幫助我們在學習的過程中事半功倍,不至于在游覽一些相關文章的時候看地一頭霧水。學習示波器也一樣。下面我們將和大家認識一些示波器的常用術語。
術語的解釋其實十分困難,雖然本身的目的就是為了讓不懂此領域的新人快速入門,但往往術語解釋中又包含各種術語,令學習者頭疼。本文在講述示波器性能相關術語時,將盡可能的簡潔明了,讓剛學習示波器的人,能夠有大致的了解,幫助新人快速地接受這些術語。
示波器的波形相關術語
具有時空周期性的事物就可以稱之為波,波動是時間和空間的雙重周期運動。例如,聲波,水波,腦電波,電磁波等。而示波器測量的是電壓的波動。一個波的周期,就是波數次重復的其中一次所花的時間。波形就是波的圖像表達模型。電壓波形展示的就是電壓(Y軸)隨時間(X軸)的變化。
從這個波形中我們可以得出改信號的大量信息。從波形高度的改變,你得知電壓的改變。
如果波形的其中一段出現一條直線,你就知道在該段時間內,電壓沒有變化。一條筆直的斜線,表明電壓上升或下降的速率穩定(電壓加速度為0)。而波形上的銳角意味著電壓的突變。下面是一些常見的電壓波形圖和常見的波形源。
常見電壓波形圖
常見波形源
示波器的波形種類
大多數的波形,都可以歸類為下面幾種:
l 正弦波
l 方波和矩形波
l 鋸齒波和三角波
l 沿和脈沖
正弦波:
正弦波是一種基本的波形,我們家里墻上的插座輸出的電壓波形就是正弦波,由信號發生器的振蕩器產生的測試信號通常也是正弦波。大多數交流電源都會產生正弦波。
阻尼振蕩波形是一種特殊的情況,在一個振蕩的電路中,電壓隨著時間的流逝逐漸減弱。
方波和矩形波:
矩形波是另一種常見的波形。簡單的講,矩形波就是直流電壓有規律間斷性地開和關。這是測試放大器的標準波形,高質量的放大器方波的失真度就越低。電視,廣播和計算機電路經常使用方波作為定時信號。
矩形波和方波類似,方波的正負脈寬相同,而矩形波可以是任意的。這點在數字電路測量中尤為重要。
鋸齒波和三角波:
鋸齒波和三角波是由設計用于線性控制電壓的電路產生的,例如模擬示波器的水平掃描或電視的光柵掃描。 這些波的電壓以恒定速率變化。
沿和脈沖:
電壓的瞬間變化就會在波形中形成沿,電壓由低到高會形成上升沿,比如你打開電源開關的時候,由高到低就會形成下降沿,比如你關閉電源開關的時候。而整個打開然后過了一會關閉的動作下來,就會形成一個脈沖。它可能代表計算機電路傳輸的一點信息,也可能是電路中的故障或缺陷。
一整排連續的脈沖就叫脈沖序列,計算機中的數字組件使用脈沖相互通信。 脈沖在X射線和通信設備中也很常見。
示波器常用的波形測量項
周期和頻率:
如果一個信號是重復的,則它便具有頻率。 頻率以赫茲(Hz)為單位,等于信號在一秒鐘內重復自身的次數。具有重復性的信號也就有了周期,它指代信號在多次重復的過程中其中一次所花的時間。
因此,周期和頻率互為倒數。
下面的例子中是一個正弦波,它的頻率是3HZ,周期是1/3秒。
電壓:
電壓是指電路中兩點之間的電位或信號強度。一般來說其中一個點是接地點(0V),但也并非一直如此。要測量波形從最大峰值到最小峰值的電壓,這稱為峰峰值電壓。幅值通常指從接地點測得的信號的最大電壓。下面的例子所示的波形幅值為1V,峰峰值電壓為2V。
相位:
觀察正弦波可以很好的解釋相位的概念。一個圓有360°,正弦波的電壓呈循環運動。所以一個正弦波的周期也可以有360°。如上圖所示。當你想描述一個波形的周期經過多少量時,您可以使用度來描述正弦波的相角。相移描述了兩個類似信號之間的定時差。如下圖所示,電壓的波形相對于電流的波形的相位是90°,因為這兩個波型在周期中到達同一個點的距離是一個周期的1/4(360°/4=90°)。相移在電子器件中十分常見。
審核編輯:湯梓紅
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