Måle elektroniske bølger: bølgeformer ses på en oscilloskop - dummies

Der er fire grundlæggende typer af bølgeformer, som du løber ind over og igen når du arbejder med elektroniske kredsløb. Waveforms er de karakteristiske mønstre, som oscilloskopspor normalt tager. Disse mønstre angiver, hvordan spændingen i signalet ændres over tid - stiger den og falder langsomt eller hurtigt, er spændingsændringen stabil eller uregelmæssig osv.

De fire typer af bølgeformer er:

• Sinbølge: Spændingen øges og falder i en stabil kurve. Hvis du husker din trigonometrik klasse fra gymnasiet, kan du huske en trig-funktion kaldet sinus , der har at gøre med vinkler målt i rigtige trekanter.

  Få mennesker vil gå tilbage til gymnasiet trigonometri, så det er alt jeg skal sige om matematikken bag sine bølger. Det er nok nok at sige, at sinusbølger findes overalt i naturen. For eksempel kan sinusbølger findes i lydbølger, lyse bølger, havbølger - selv om en slinky studs er en sinusbølge.

  Og vigtigst af elektronikkens standpunkt er vekselstrømsspændingen, der er tilvejebragt i det offentlige strømnettet, i form af en sinusbølge. I en vekselstrømssinabølge øges spændingen støt, indtil en spids er nået. Derefter begynder spændingen at falde, indtil den når nul. På dette tidspunkt bliver spændingen negativ, hvilket bevirker, at strømmen til omvendt retning.

  Når det er negativt, fortsætter spændingen med at ændre sig, indtil den når sin maksimale negative spænding, og så begynder den at stige, indtil den når nul igen. Spændingen bliver så positiv, strømmen vendes, og sinusbølge cyklus gentages.

  Antallet af gange en sinusbølge (eller en anden bølge, for den sags skyld) gentager sig kaldes dens frekvens . Frekvensen måles i enheder kaldet hertz , forkortet Hz . Vekselstrømmen, der er tilgængelig fra en standard stikkontakt, ændrer sig 60 gange i sekundet. Således er frekvensen af ​​husholdnings-AC 60 Hz.

  De fleste bølgeformer, der findes i elektroniske kredsløb, har en meget højere frekvens end husholdnings vekselstrøm, typisk i intervallet flere tusinde hertz ( kilohertz, eller kHz ) eller millioner af hertz megahertz eller MHz ).

  

• Firkantbølge: Representerer et signal, hvor en spænding simpelthen tændes, forbliver på et stykke tid, slukker, forbliver i et stykke tid og gentager derefter.Grafen for en sådan bølge viser skarpe, retvinklede drejninger, hvorfor det kaldes en firkantbølge.

  I virkeligheden gør de fleste kredsløb, der forsøger at skabe firkantede bølger, ikke deres job perfekt. Som følge heraf kommer spændingen sjældent på helt øjeblikkeligt, og det sjældent slukker helt med det samme. Således er de vertikale dele af kvadratbølgen ikke egentlig lodrette i den virkelige verden.

  Derudover overskrider undertiden den indledende spænding målspændingen med en lille smule, så den indledende lodrette optagelse går lidt for høj i et meget kort øjeblik og sætter sig derefter ned til den rigtige spænding.

  Firkantede bølger findes i mange elektroniske kredsløb.

• Trekantbølge: Spændingen stiger i en lige linje, indtil den når en topværdi, og derefter falder den i en lige linje. Hvis spændingen når nul og derefter begynder at stige igen, er trekantbølgen en form for likestrøm. Hvis spændingen krydser nul og går negativ, før den begynder at stige igen, er trekantbølgen en form for vekselstrøm.

• Sawtooth wave: Denne ene er en hybrid af en trekant bølge og en firkantet bølge. I de fleste sawtooth bølger øges spændingen i en lige linje, indtil den når sin spids, og så springer spændingen øjeblikkeligt (eller så tæt som muligt som muligt) til nul og genoptages straks.