电信号源
两个不同点之间的电势差称为电压,为简便起见简称为“电压”,因为电路理论主要关注电气现象或过程。因此,如果以某种方式创建了两个电位彼此不同的区域,则它们之间会出现电压 U = φ1 - φ2,其中 φ1 和 φ2 是器件区域的电位,由于消耗很少形成不等值的能量电势...
例如,干电池包含各种化学物质——煤、锌、结块等。作为化学反应的结果,能量(在这种情况下是化学的)被消耗,但是在元素中出现了具有不同数量电子的区域,这导致元素中碳棒和锌杯所在的那些部分的电位不相等.
因此,碳棒和锌杯的导线之间存在电压。电源开路端子两端的电压称为电动势(缩写为 EMF)。
因此,EMF 也是电压,但在相当特定的条件下。电动势的测量单位与电压相同,即伏特 (V) 或小数单位 - 毫伏 (mV)、微伏 (μV),其中 1 mV = 10-3 V 和 1 μV = 10-6 V。
历史上发展起来的术语 «EMF» 严格来说是不准确的,因为 EMF 具有电压的量纲,根本不是力,这就是为什么它最近被废弃的原因,取而代之的是术语 «internal voltage»(即,源内激发的电压)或 «参考电压»。由于«EMF»这个术语在很多书籍中都有使用,而 GOST 并没有被取消,所以我们将在本文中使用它。
因此,源电动势(EMF)是由于消耗某种能量而在源内部产生的电势差。
有时说源头的 EMF 是由外力形成的,这被理解为非电性的影响。所以,在安装在工业发电厂的发电机中,由于消耗机械能,例如落水的能量,燃料燃烧等,形成了EMF。目前,太阳能电池越来越普遍,其中光能转换转化为电能等
在通信技术、无线电电子学和其他技术分支中,电压是从称为 信号发生器,其中工业电网的能量被转换成从输出端获取的不同电压。通过这种方式,信号发生器消耗来自工业网络的电能,也产生电气类型的电压,但具有完全不同的参数,不能直接从网络获得。
任何电压最重要的特性是它对时间的依赖性。一般来说,发电机产生的电压值随时间变化。这意味着在任何时刻发电机输出端的电压都是不同的。这种电压被称为变量,与常数相反,常数的值随时间保持不变。
必须记住,用恒定电压传输任何信息(语音、音乐、电视图像、数字数据等)基本上是不可能的,并且由于通信技术是专门为信息传输而设计的,因此主要关注的是转向考虑时变信号。
任何时刻的电压称为瞬时...瞬时电压值通常是随时间变化的变量,用小写字母(小写字母)和(t)表示,或者简称为——和。瞬时值的总和形成一个波形。例如,如果在从 t = 0 到 t = t1 的时间间隔内,电压与时间成比例增加,而在从 t = t1 到 t = t2 的时间间隔内,它们按照相同的规律下降,那么这样的信号具有三角形.
它们在通信技术中非常重要 方波信号… 对于这样的信号,电压在 t0 到 t1 的时间间隔内等于零,在 t1 时刻急剧上升到最大值,在 t1 到 t2 的时间间隔内它保持不变,在时刻 t2 急剧下降到零, ETC。
电信号分为周期性和非周期性。周期信号称为瞬时值在同一时间后重复的信号,称为周期T。非周期信号只出现一次,不再重复。管理周期性和非周期性信号的定律非常不同。
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其中许多对于周期信号完全正确,但对于非周期信号却完全不正确,反之亦然。研究非周期信号需要比研究周期信号复杂得多的数学仪器。
在脉冲之间具有暂停的矩形信号,或者称为“突发”(来自“发送信号”的概念)非常重要。此类信号的特征在于占空比,即周期时间T与发送时间ti之比:
例如暂停时间等于脉冲时间,即发送发生在半个周期内,则占空比
如果发送时间是周期的十分之一,那么
为了直观地观察电压的波形,测量仪器被称为示波器……在示波器的屏幕上,电子束描绘出施加在示波器输入端的电压曲线。
当示波器正常打开时,其屏幕上的曲线是作为时间的函数得到的,即类似于图 1 所示的光束跟踪图像。 1,a - 2,b。如果在一个电子束管中有产生两束的装置,从而允许同时观察两个图像,那么这种示波器称为双束示波器。
双光束示波器有两对输入端子,称为通道 1 和通道 2 输入。双光束示波器比单光束示波器先进得多:它们可用于直观地比较两个不同设备中的过程,在输入端和一个设备的输出终端,以及执行一些非常有趣的实验。
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示波器是电子工程中使用的最现代的测量设备,在它的帮助下,您可以确定信号的形状,测量电压、频率、相移,观察频谱,比较不同电路中的过程,还可以进行许多测量和研究, 这将在以下各节中讨论。
最大和最小瞬时值之间的差异称为摆动电压 Up(大写字母表示正在描述时间值中的常数,下标“p”代表单词“范围”。符号 Ue 可以也被使用。因此,在示波器的屏幕上,观察者看到被调查电压的形状及其范围。
例如,在图。图4a显示正弦电压曲线,在图3中。 4、b——半波,如图。 4、c——全波,如图。 4、d——复形。
如果曲线关于水平轴对称,如图。 3、a,则范围的一半称为最大值,记为Um。如果曲线是单边的,即所有的瞬时值都具有相同的符号,例如为正,则摆幅等于最大值,此时Um = up(见图3,a, 3, b, 4. b, 4, c)。由此可见,在通信工程中,电压的主要特性有:周期、形状、幅度;在任何实验、计算、研究中,首先必须了解这些值。
