Måle elektroniske bølger: bølgeformer sett på en oscilloskop - dummies

Det er fire grunnleggende typer bølgeformer som du kommer inn i og igjen når du jobber med elektroniske kretser. Waveforms er de karakteristiske mønstrene som oscilloskopspor vanligvis tar. Disse mønstrene viser hvordan spenningen i signalet endres over tid - stiger den og faller sakte eller fort, er spenningsendringen jevn eller uregelmessig, og så videre.

De fire typer bølgeformer er:

• Sinbølge: Spenningen øker og avtar i en jevn kurve. Hvis du husker din trigonometri klasse fra videregående skole, kan du huske en trig-funksjon kalt sinus , som har å gjøre med vinkler målt i høyre trekanter.

  Få mennesker vil gå tilbake til videregående trigonometri, så det er alt jeg skal si om matematikken bak sinusbølgene. Det er imidlertid nok å si at sinusbølger finnes overalt i naturen. For eksempel kan sinusbølger finnes i lydbølger, lyse bølger, havbølger - selv om det er en bølge av en slinky er en sinusbølge.

  Og viktigst av alt fra elektronikkens standpunkt er vekselstrømspenningen som er gitt i det offentlige kraftnettet i form av en sinusbølge. I en vekselstrøm sinusbølge øker spenningen jevnt til en toppspenning er nådd. Så begynner spenningen å senke til den når null. På dette tidspunktet blir spenningen negativ, noe som forårsaker strømmen til å reversere retningen.

  Når det er negativt, fortsetter spenningen til den når sin maksimale negative spenning, og så begynner den å øke til den når null igjen. Spenningen blir da positiv, gjeldende reverserer, og sinusbølge syklusen gjentas.

  Antall ganger en sinusbølge (eller annen bølge, for den saks skyld) gjentar seg, kalles sin frekvens . Frekvensen måles i enheter kalt hertz , forkortet Hz . Vekselstrømmen som er tilgjengelig fra et vanlig strømuttak, endres seksti ganger i sekundet. Således er frekvensen av husholdnings-AC 60 Hz.

  De fleste bølgeformene som finnes i elektroniske kretser, har en mye høyere frekvens enn husholdnings vekselstrøm, vanligvis i størrelsesorden flere tusen hertz ( kilohertz, eller kHz ) eller millioner av Hertz megahertz , eller MHz ).

  

• Firkantbølge: Representerer et signal der en spenning bare slås på, forblir på for en stund, slår av, holder seg av for en stund, og gjentas deretter.Grafen for en slik bølge viser skarpe, vinkelrettede svinger, og derfor kalles den en firkantbølge.

  I virkeligheten gjør de fleste kretser som forsøker å skape firkantede bølger, ikke jobben perfekt. Som et resultat kommer spenningen sjelden på helt, og det sjelden slår av helt med det samme. Dermed er de vertikale delene av firkantbølgen ikke egentlig vertikale i den virkelige verden.

  I tillegg til tider overskrider begynnelsespenningen målspenningen med litt, slik at den opprinnelige vertikale opptaket går litt for høyt i et veldig kort øyeblikk, og deretter legger seg ned til riktig spenning.

  Firkantede bølger finnes i mange elektroniske kretser.

• Trekantbølge: Spenningen øker i en rett linje til den når en toppverdi, og deretter senker den i en rett linje. Hvis spenningen når null og begynner å stige igjen, er trekantbølgen en form for likestrøm. Hvis spenningen krysser null og går negativ før den begynner å stige igjen, er trekantbølgen en form for vekselstrøm.

• Sagtandbølge: Denne er en hybrid av en trekantbølge og en firkantbølge. I de fleste sawtooth bølger øker spenningen i en rett linje til den når sin toppspenning, og deretter spenningen springer øyeblikkelig (eller så nært som mulig som mulig) til null, og umiddelbart gjentas.