“波”可以定义为在某个时间间隔上重复的变化量值的模式。波具有共同的特点,如声波、脑电波、海浪、光波、电压波等等。所有这些都是定期重复的现象。信号发生器通常生成以可控方式重复的电 ( 一般是电压 ) 波。
每个完整重复的波形是一个“周期”。波形是以图形方式表示波的活动,即随时间变化情况。横轴是时间,竖轴是电压。注意, 某些仪器可以捕获或生成电流波形、功率波形或其它波形。在本文中,我们将主要介绍传统电压随时间变化的波形。
波形有许多特点,但主要属性与幅度、频率和相位有关:
幅度:衡量波形电压“强度”的指标。幅度在 AC信号中一直变化。信号发生器可以设置电压范围,如-3V到+3V。这将生成在两个电压值之间波动的信号,变动速率取决于波形和频率。
频率:整个波形周期发生的速率。频率的单位是赫兹 (Hz),原来称为每秒周期数。频率与波形周期 ( 或波长 ) 成反比,后者是衡量相邻波上两个类似波峰之间距离的指标。频率越高,周期越短。
相位:在理论上,相位是波形周期相对于0度点的位置。在实践中,相位是周期相对于参考波形或时点的位置。
正弦波可以最好地解释相位。正弦波的电压电平在数学上与圆周移动有关。与整个圆一样,正弦波的一个周期会经过 360 度。正弦波的相角描述了周期经过的时间。
两个波形可以有完全相同的频率和幅度,但相位不同。相移也称为延迟,描述了两个类似的信号之间的定时差,如图 4 所示。相移在电子器件中十分常见。
波形的幅度、频率和相位特点是信号发生器用来优化几乎任何应用的波形的构件。此外,还有其它参数进一步定义了信号,在许多信号发生器中,这些参数也作为受控变量实现。
边沿转换时间也称为上升时间和下降时间,其特点通常与脉冲和方波有关。它们用来衡量信号边沿从一种状态转换成另一种状态所需的时间。在现代数字电路中,这些值通常很低,只有几纳秒、甚至更低。
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