泰克示波器中的耦合、直流耦合及交流耦合
使用Multisim軟件中的雙示蹤(雙通道)示波器檢測交流信號時,選擇DC耦合輸入和AC耦合輸入,得到不同的交流信號波形圖,具體表現為波形在縱坐標上下移動一定位置。
例如,下面的全波整流電路,變壓器變壓比為10:1(輸出電壓輸出比輸入電壓小10倍),通道A檢測整流前的交流電壓信號(圖為區分其他電線,改為黃色),通道B檢測整流后的電壓信號。兩個二極管型號為1N4148,負載電阻為40歐姆。
為便于觀察,將A通道信號波形圖向下移動1.4格。
在上圖中,當B通道信號耦合輸入模式選擇DC耦合時,B通道的波形符合理論上全波整流后的單向脈沖特征,頻率是整流前信號頻率的兩倍。
當B通道信號耦合輸入模式改為AC耦合時,B通道波形向下移動一個距離,如下圖所示:
為什么會這樣?AC耦合輸入使輸入信號發生了哪些變化?什么是DC耦合和AC耦合?中間有哪些0耦合的方法?
在信號處理領域,這是一個有爭議的話題。什么是AC耦合和DC耦合?讓我們從什么是耦合開始。什么是耦合?
能量從一種介質到另一種介質,其中的傳輸過程(或稱為傳輸方式)稱為耦合。例如,從金屬電線到光纜的電能傳輸過程是一種耦合,電機的動能變成了液壓泵的壓力能,中間的傳輸過程也是一種耦合??梢岳斫猓詈鲜且环N傳輸工具或改變方式。
通過AC耦合或DC耦合,上述電路中的泰克示波器將通道輸入端的電信號轉換為屏幕上顯示的電信號。AC、如何改變DC耦合?
先說DC耦合。DC耦合可以同時允許電路中的交流和DC信號通過,也可以理解為它不能阻止信號,所有類型的信號都可以通過。因此,DC耦合可以顯示信號的原始外觀,但在電路分析中,信號源中常常需要有用的信號,例如信號。
這個信號源就含有一個交流信號
和一個直流信號5伏特。像這種信號源一般稱為帶有5伏特直流偏置的交流信號。
假如我們只需要對電路進行有用的信號分析,例如其中的交流信號,那么就可以通過AC耦合信號源。
AC耦合只允許通過交流信號。當示波器選擇AC耦合輸入時,實際上是在輸入電路中添加一個電容,從而隔離DC信號,使示波器屏幕只顯示信號源中的交流成分,方便工程師檢測電路。
說白了,DC耦合就是對輸入信號沒有任何處理,對輸入信號沒有任何影響。
以下是一個具有200伏特DC偏置的交流信號源,同時使用A。、B通道檢測電流源的信號,其中A通道設置為DC耦合輸入模式,B通道設置為AC耦合輸入模式,結果如下:
A通道檢測的信號波形恢復了電流源的原始信號,而B通道過濾掉了DC信號,留下了交流信號。以上可以用簡單的數學公式來表示,過濾掉DC信號的過程是否有點像數學中的三角函數導數,抹去了常量部分,這只是我目前的猜測。
而且Multisim中還有一種耦合方式是0,相當于斷路,沒有信號輸入。
DC耦合允許任何類型信號通過;
AC耦合只允許交流信號通過。
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