Mät elektroniska vågor: vågformar som ses på en oscilloskop - dummies

Det finns fyra grundläggande typer av vågformer som du kommer att springa över och igen när du arbetar med elektroniska kretsar. Vågformer är de karakteristiska mönster som oscilloskopspår brukar ta. Dessa mönster indikerar hur spänningen i signalen ändras över tiden - stiger den och faller långsamt eller snabbt, är spänningsbytet stadigt eller oregelbundet, och så vidare.

De fyra typerna av vågformer är:

• Sinvåg: Spänningen ökar och minskar i en stadig kurva. Om du kommer ihåg din trigonometryklass från gymnasiet kanske du kommer ihåg en trigfunktion som heter sinus , som har att göra med vinklar mätta i rätt trianglar.

  Få människor vill gå tillbaka till gymnasiet trigonometri, så det är allt jag ska säga om matematiken bak sinusvågorna. Det räcker med att säga att sinusvågor finns överallt i naturen. Sinusvågor kan till exempel hittas i ljudvågor, ljusvågor, havsvågor - även studsningen av en slinky är en sinusvåg.

  Och viktigast av allt från elektronikens synvinkel är växelströmsspänningen som tillhandahålls i det offentliga elnätet i form av en sinusvåg. I en växelströmssynvåg ökar spänningen stadigt tills en toppspänning nås. Sedan börjar spänningen minska tills den når noll. Vid den tidpunkten blir spänningen negativ, vilket medför att strömflödet går tillbaka.

  När det är negativt fortsätter spänningen att ändras tills den når sin maximala negativa spänning, och sedan börjar den öka tills den når noll igen. Spänningen blir då positiv, strömmen vrids och sinusvågcykeln upprepas.

  Antalet gånger en sinusvåg (eller någon annan våg, för den delen) upprepar sig kallas dess frekvens . Frekvensen mäts i enheter som heter hertz , förkortad Hz . Den växelström som är tillgänglig från ett vanligt eluttag ändras sextio gånger i sekundet. Således är frekvensen av hushålls-AC 60 Hz.

  De flesta vågformar som finns i elektroniska kretsar har en mycket högre frekvens än hushållets växelström, vanligtvis inom intervallet flera tusen hertz ( kilohertz, eller kHz ) eller miljoner hertz ( megahertz eller MHz ).

  

• Kvadratvåg: Representerar en signal där en spänning helt enkelt slås på, stannar på ett tag, stängs av, stannar av ett tag och upprepar sedan.Grafen för en sådan våg visar skarpa vinklar, varför det kallas en kvadratvåg.

  I själva verket gör de flesta kretsar som försöker skapa kvadratiska vågor inte sitt jobb perfekt. Som ett resultat kommer spänningen sällan på helt och hållet, och sällan släcker den helt direkt. Således är de vertikala delarna av kvadratvågen inte egentligen vertikala i den verkliga världen.

  Dessutom överstiger initialspänningen ibland målspänningen med lite, så den första vertikala upptaget går lite för högt i ett mycket kort ögonblick och sedan sätter sig ner till rätt spänning.

  Kvadratiska vågor finns i många elektroniska kretsar.

• Triangelvåg: Spänningen ökar i en rak linje tills den når ett toppvärde och sedan minskar den i en rak linje. Om spänningen når noll och börjar sedan stiga igen är triangeln vågformen likström. Om spänningen korsas noll och går negativ innan den börjar stiga igen är triangelvågan en form av växelström.

• Sågtvåg: Den här är en hybrid av en triangelvåg och en kvadratvåg. I de flesta sågtandvågor ökar spänningen i en rak linje tills den når sin toppspänning, och därefter sänks spänningen omedelbart (eller så nära som möjligt) till noll och omedelbart upprepas.