示波器基础知识
波和信号的解释
示波器在测量和校准信号时必不可少
示波器就是这样的仪器。它们是多功能工具,对于电子设备设计和测试期间出现的各种任务非常有用。它们对于记录、显示和评估电子信号以确定被测设备的功能至关重要。
如果您想知道一个简单的万用表是否也能胜任这项工作——示波器远远超出了它们的能力。它们允许您通过使设备发出的电子信号可见而直接查看设备,并执行复杂的操作以充分利用收集的数据 – 这反过来又可以实现最佳决策。此外,它们通常更容易学习、更可靠并且可以使用多年。这意味着翻新的示波器将能够以更低的价格为您提供准确的测量结果。
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什么是信号?它的定义和性质
要真正理解示波器的功能并充分利用其功能,掌握信号理论的基本原理是非常有帮助的。携带信息的电子波是信号,指示设备或组件执行其预期任务。该信息以电压、电流或电磁波随时间变化的方式编码。
当示波器显示信号时,这些是需要注意的基本属性。
相移
如果两个相同的波仅在水平位置上有所不同,则称为相移。它的数量以弧度或度数的百分比来表示。例如,正弦波的周期(参见下面的正弦波定义)相当于一个完整圆的 360 度。如果将两个正弦波设置为半个周期的水平平移,则它们显示出 180 度的相移。
波形
仪器显示的波浪形形状称为波。显示的图形提供了有关被测设备发出的信号的大量信息。电压电平的变化清晰可见,无论是保持恒定、线性变化还是突然跳跃。以下是使用示波器时经常遇到的一些标准波形。
正弦波
上面提到的正弦波以正弦函数命名,因为显示的是正弦函数图形。这是一个平稳的周期性振荡。例如,家用电源插座中的交流电会产生正弦波。
方波和矩形波
在两个不同值之间周期性跳跃的角波形,一个在高电平,一个在低电平。如果两段的长度相同,则将其描述为方波,如果它们不相等,则将其描述为矩形。
三角波和锯齿波
为了产生三角波,电压电平形成线性上升沿或下降沿,也称为斜坡,在反转方向之前达到一致的电压。在锯齿波中,一个边缘显示出突然的、近乎垂直的下降。
脉冲
脉冲表现为其他电平电压的突然中断,与闪烁的灯没有什么不同。如果这种情况连续发生,这些脉冲也称为一列。脉冲可以对单个数据进行编码,但通常是由故障引起的。
复波
所有这些以及其他波形都可以交错并形成复杂的波,这些波可能不是周期性的。
关于波和信号要记住的 3 件事
综上所述,这里是对波和信号简介的三个要点:
- 信号是携带信息的电子波
- 一个好的新示波器或二手示波器将允许您显示、读取和解释 DUT 发出的信号,以确定它是否按预期运行
- 需要注意的基本属性是振幅、周期、频率,可能还有相移以及波的形式
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