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  • 交流信号和直流信号的区别
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    2017-04-10 15:21:00

    连续信号离散信号都是相对于时间而言的,严格来说应该是连续时间信号和离散时间信号。

    模拟信号是指时间和幅值都连续,数字信号是指时间和幅值都离散。

    直流信号交流信号都属于连续信号的行列。从周期性方面来说的话,直流信号的周期是无穷大,而交流信号的周期为有限值,也就是说直流信号在任何时间间隔内,幅值(大小和方向)都不变,交流信号在某一时间间隔(也就是周期)内幅值(大小和方向)改变,而且这个改变具有周期性。

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/lovexz/p/6689225.html

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      假设我们想使用直流的芯片测量交流信号:由于交流信号的输出电压范围超过了芯片的量程,所以要按照比例缩小;由于交流信号有正有负,所以需要把交流信号电压抬升。
      假设需要把电路抬高的幅度为V_REF。改进上一节学习过的带分压电路的同相比例运算电路,将同相输入端的参考电压由0V改为V_REF,得到交流信号运放电路
    在这里插入图片描述
    图 交流信号运放电路
      同样,为了保证运放输入级差分电路的对称性,保证两个输入端的电流“看到”的阻抗是一样的,对应电阻的阻值要一致:R1A=R1B=R1,R2A=R2B=R2。
      由于虚短:
    在这里插入图片描述
      由于虚断,分别分析P点与N点的电流关系:
    在这里插入图片描述
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      两式相加,得
    在这里插入图片描述
      如果无需抬高电压,即V_REF=0,交流信号通过同相输入端与反相输入端传入电路,这就是常见的交流信号运算放大电路。如果V_REF=0,V_(in-)=0,那么此公式与带分压电路的同相比例运算电路完全一样。

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    在电子电路中,将前级电路(或信号源)的输出信号送至后级电路(或负载)称为耦合。耦合的作用就是把某一电路的能量输送(或转换)到其他的电路中去。

    在示波器中,存在两种耦合设置,一种是通道的耦合方式,另外一种是触发的耦合方式,今天我们来详细说说这两种耦合设置的功能以及差别。

    先来说示波器通道的耦合方式,一般打开示波器的通道菜单,就可以看到示波器有三种通道耦合方式的设置,分别是直流耦合、交流耦合、地。我们给示波器输入一个频率为1KHz、幅值为100V、偏置为50V的正弦波信号(即该信号含有50V的直流分量)。

    直流耦合也叫DC耦合,当选择此选项时,信号通过导线直接到前端放大器,被测信号含有的直流分量和交流分量都能通过,可用于查看低至0Hz且没有较大DC偏移的波形。此时信号显示如图所示:

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    交流耦合也叫AC耦合,当选择此选项时,信号通过电容耦合到前端放大器,被测信号的直流信号被阻隔,只允许交流分量通过,可用于查看具有较大直流偏移的波形。此时信号显示如图所示:

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    可以看到信号从零点(左侧黄色五边形里面写了个1的就是零点)往下移动了,上图中零点在波形下方位置,此时零点处于波形中间位置,因为信号的直流分量被过滤掉了。示波器的垂直档位是20V/div,信号下移了2格半,差不多正好就是50V。

    当耦合方式为地时,代表内部输入接地,断开外部输入。此时信号显示如图所示:

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    接地耦合的作用是在不方便外部断开,或者外部干扰很大的时候,帮助我们准确寻找零点。

    通道耦合,是用来控制信号到达示波器前端放大器的能量输送方式。触发耦合,就是用来控制信号到达示波器触发电路的能量输送方式。

    常见的触发耦合有直流、交流、高频抑制、低频抑制、噪声抑制。

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    类似通道耦合,当选择直流耦合的时候,直流分量和交流分量都能通过触发。选择交流耦合的时候,示波器会滤除触发信号中的直流成分。高频抑制会抑制触发信号中高于50KHz的信号,低频抑制会抑制触发信号中低于50KHz的信号,而噪声抑制,是用低灵敏度的直流耦合来抑制触发信号中的高频噪声。

    我们来看下面这个信号:

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    此信号选用交流耦合,当触发电平超出波形的时候,信号依然可以被扫描同步。因为此信号是一个2V的方波,其中带有1V的直流分量。因此当触发耦合方式为交流时,信号实际应该下移1V,因此当触发电平-500mV时依然可以被触发。

    再来看下下面这个信号:

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    此信号选用低频抑制,虽然触发电平在信号范围内,但是由于触发信号中低于50KHz的信号被抑制,因此信号依然无法被扫描同步,出现信号不稳定的现象。

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    点击上方“电磁兼容检测”,马上关注

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    示波器DC/AC耦合设置及影响

    摘要:介绍了示波器的DC/AC耦合设置及其影响。

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    耦合指把电信号从一条电路连接到另一条电路使用的方法。在这种情况下,输入耦合是从测试电路到示波器的连接。耦合可以设置成DC或AC。

    DC耦合显示输入信号的所有信息,包括DC信号成分和AC信号成分。

    AC耦合封锁信号的DC成分,即AC耦合滤除直流成分信号,因此可以看到以零伏为中心的波形。示波器AC耦合是在BNC端和衰减器之间串联一个电容。这样,信号的DC分量就被滤除,而信号的低频AC分量也会有一定的衰减。示波器的低频截止频率就是示波器显示的信号幅度仅为其真实幅度为71%时的信号频率。示波器的低频截止频率主要决定于其输入耦合电容的数值。示波器的低频截止频率典型值为10Hz。

    下面的两个图说明了DC耦合设置和AC耦合设置对同一信号的测量差异。

    例如对一个带有2V DC成分的Vp-p正弦波,图1(示波器设置为DC耦合)和图2(示波器设置为AC耦合)说明了这种差异,DC耦合设置显示输入信号的所有信息,包括DC信号成分和AC信号成分,即AC信号是以DC信号幅度为中心的波形。

    而图2中,对同一信号(2V DC成分的Vp-p正弦波信号),示波器输入耦合设置为AC耦合,由图可知:AC耦合滤除了2V的DC信号成分,只有Vp-p正弦波的AC信号成分。AC耦合设置适合用于整个信号(交流+直流)对volts/div设置太大的情况。

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    图1  带有2V DC成分的Vp-p正弦波的DC耦合

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    图2  带有2V DC成分的Vp-p正弦波的AC耦合

    另外,需要注意示波器的触发耦合方式,即合理选择耦合触发方式:

    (1)使用交、直流耦合方式时,触发耦合和通道耦合要设置一致;

    (2)当信号中包含高频干扰或者噪声使示波器不能触发稳定时,可以采用示波器触发设置里的高频抑制功能;

    (3)当信号中包含低频干扰时(例如电源纹波里面的50Hz工频干扰),示波器不能触发稳定时候可以采用示波器触发设置里的低频抑制功能。

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