【电路笔记】-电波形

电波形

电子系统使用极其广泛的信号波形类型和形状，从正弦波到波形发生器产生的信号

1、电波形和信号

在振荡器文章中，我们了解到振荡器是一种用于产生连续电波形输出的电子电路。通常，该输出信号为正弦波，其频率或波长由电路的谐振元件设定。

我们还了解到，振荡器电路有很多不同的类型，但通常都由一个放大器和一个电感电容 (LC) 或电阻电容 (RC) 谐振电路组成，用于产生正弦波类型的输出信号。

经典波形

但有时在电子电路中，我们需要产生许多不同类型、频率和形状的信号波形，例如方波、矩形波、三角波、锯齿波以及各种脉冲和尖峰。

这些类型的信号波形可以用于定时信号、时钟信号或触发脉冲。然而，在开始研究不同类型波形的产生方式之前，我们首先需要了解构成电波形的基本特性。

从技术角度来说，电波形基本上是电压或电流随时间变化的视觉表示。简单来说，这意味着如果我们在一张方格纸上以时间（t）为基准（x轴）绘制这些电压或电流的变化，则生成的绘图将呈现如图所示的波形形状。市面上有许多不同类型的电波形，但通常它们可以分为两大类。

1. 单向波形——这些电波形本质上始终为正或负，且只沿一个方向流动，因为它们不会跨越零轴点。常见的单向波形包括方波定时信号、时钟脉冲和触发脉冲。
2. 双向波形——这些电波形也称为交流波形，因为它们会从正方向交替到负方向，并不断跨越零轴点。双向波形的振幅会周期性变化，其中最常见的是正弦波。
   无论波形是单向、双向、周期性、非周期性、对称性、非对称性、简单或复杂，所有电波形都包含以下三个共同特征：

• 周期：——这是波形从开始到结束重复所需的时间长度（以秒为单位）。对于正弦波，该值也可以称为波形的周期时间 (T)，对于方波，则称为脉冲宽度。
• 频率：——这是波形在一秒内重复的次数。频率是时间周期的倒数 (ƒ = 1/T)，频率的标准单位是赫兹 (Hz)。
• 振幅：——这是信号波形的幅度或强度，以伏特或安培为单位。

2、周期波形

周期波形是所有电波形中最常见的，因为它包含正弦波。您家中的交流电 (AC) 电源波形就是正弦波，它会随着时间推移不断在最大值和最小值之间交替变化。

2.1 正弦电波形

正弦波形每次重复或循环之间的时间间隔称为“周期时间”，或简称为波形的周期。换句话说，就是波形重复自身所需的时间。

由于周期取决于波形的频率，每个波形的周期可能从几分之一秒到数千秒不等。例如，一个需要一秒钟完成循环的正弦波形，其周期时间为一秒。同样，一个需要五秒钟完成循环的