泰克示波器中的耦合、直流耦合及交流耦合
使用Multisim软件中的双示踪(双通道)示波器检测交流信号时,选择DC耦合输入和AC耦合输入,得到不同的交流信号波形图,具体表现为波形在纵坐标上下移动一定位置。
例如,下面的全波整流电路,变压器变压比为10:1(输出电压输出比输入电压小10倍),通道A检测整流前的交流电压信号(图为区分其他电线,改为黄色),通道B检测整流后的电压信号。两个二极管型号为1N4148,负载电阻为40欧姆。
为便于观察,将A通道信号波形图向下移动1.4格。
在上图中,当B通道信号耦合输入模式选择DC耦合时,B通道的波形符合理论上全波整流后的单向脉冲特征,频率是整流前信号频率的两倍。
当B通道信号耦合输入模式改为AC耦合时,B通道波形向下移动一个距离,如下图所示:
为什么会这样?AC耦合输入使输入信号发生了哪些变化?什么是DC耦合和AC耦合?中间有哪些0耦合的方法?
在信号处理领域,这是一个有争议的话题。什么是AC耦合和DC耦合?让我们从什么是耦合开始。什么是耦合?
能量从一种介质到另一种介质,其中的传输过程(或称为传输方式)称为耦合。例如,从金属电线到光缆的电能传输过程是一种耦合,电机的动能变成了液压泵的压力能,中间的传输过程也是一种耦合。可以理解,耦合是一种传输工具或改变方式。
通过AC耦合或DC耦合,上述电路中的泰克示波器将通道输入端的电信号转换为屏幕上显示的电信号。AC、如何改变DC耦合?
先说DC耦合。DC耦合可以同时允许电路中的交流和DC信号通过,也可以理解为它不能阻止信号,所有类型的信号都可以通过。因此,DC耦合可以显示信号的原始外观,但在电路分析中,信号源中常常需要有用的信号,例如信号。
这个信号源就含有一个交流信号
和一个直流信号5伏特。像这种信号源一般称为带有5伏特直流偏置的交流信号。
假如我们只需要对电路进行有用的信号分析,例如其中的交流信号,那么就可以通过AC耦合信号源。
AC耦合只允许通过交流信号。当示波器选择AC耦合输入时,实际上是在输入电路中添加一个电容,从而隔离DC信号,使示波器屏幕只显示信号源中的交流成分,方便工程师检测电路。
说白了,DC耦合就是对输入信号没有任何处理,对输入信号没有任何影响。
以下是一个具有200伏特DC偏置的交流信号源,同时使用A。、B通道检测电流源的信号,其中A通道设置为DC耦合输入模式,B通道设置为AC耦合输入模式,结果如下:
A通道检测的信号波形恢复了电流源的原始信号,而B通道过滤掉了DC信号,留下了交流信号。以上可以用简单的数学公式来表示,过滤掉DC信号的过程是否有点像数学中的三角函数导数,抹去了常量部分,这只是我目前的猜测。
而且Multisim中还有一种耦合方式是0,相当于断路,没有信号输入。
DC耦合允许任何类型信号通过;
AC耦合只允许交流信号通过。
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