必备知识介绍
频率(Frequency):信号在一秒钟内振荡的次数,单位为赫兹(Hz)。
想象一下你在
那么,我们如果把舞步💃换成信号:有个信号在一秒钟之内走100个周期,我们就说这个信号的频率是100次每秒(100Hz)。那么我们就可以计算出这个信号每个周期持续的时间是 这意味着每个周期的持续时间是0.01秒。
举个例子
两个正弦波信号(V1和V2)不同的频率
在图中V1 的频率为 70Hz,意味着它每秒完成 70 个周期;
而 V2 的频率为 100Hz,意味着它每秒完成 100 个周期。
从示波器显示的波形可以看到,红色的 V1 波形(70Hz)比绿色的 V2 波形(100Hz)变化得更慢。这是因为 V1 的频率较低,因此它的波形周期较长,最高点和最低点的间隔也更大。而 V2 的频率更高,因此它在同样的时间内完成更多个周期,波形看起来“更紧凑”。

振幅(Amplitude):波形的最大高度,即信号的强度或大小。
当我们在用麦克风唱歌🎤。如果唱得很大声,麦克风的振幅就很高;如果你轻声唱,振幅就会很低。我们可以说高的振幅意味着声音大,低的振幅则意味着声音小。因此振幅影响信号的强弱和能量传输,影响了信息的传递效果和能量分布。
那么,如果我们把唱歌🎤换成信号:信号的振幅变化同样会影响它的强度。当我们给某个电路发送一个信号时,如果振幅(Amplitude)高,它能量(energy)就大,对应的功率(power)也会高;如果振幅低,它的能量就小,功率也会降低。在电子电路中,这样的振幅变化非常重要。例如,在音频放大器中,高振幅的信号可以让扬声器产生更响亮的声音;在无线通信中,信号振幅的大小会影响信号的覆盖范围。通过控制振幅,我们可以决定信号的强度,这样可以保证它在传输过程中能被更好地检测或过滤。
举个例子
两个正弦波信号(V1和V2)不同的振幅
在这个例子中,V1 的振幅为 3V,而 V2 的振幅为 5V。
红色波形对应 V1(3V 振幅),绿色波形对应 V2(5V 振幅)。
可以看到,V2 的波形在示波器中比 V1 的波形高得多,这是因为它的振幅更大。这意味着它在每个周期内的最高点和最低点比 V1 更远离0V。

相位(Phase):波形的起始位置,即波形的“时间”位置,单位是角度(度或弧度)。
你和朋友一起跳舞💃,如果你们的舞步同步,说明你们的相位是一样的;但如果你提前或滞后一步,就说明你们的相位不同。因此相位影响信号的时间协调性和传输清晰度。
同样地,如果我们把跳舞💃换成信号:信号的相位代表了它在时间上的”步伐”。当两个信号的相位相同,它们会同步,像朋友之间完美配合的舞步;而当相位不同,一个信号会领先或滞后,就像舞步不协调一样。在电路和通信系统中,相位的同步与否直接影响信号的叠加效果。例如,在无线通信中,如果两个信号的相位不同步,就可能会产生干扰,使信号变得不清晰;而在相位同步的情况下,信号可以相互加强,从而提高接收的稳定性和清晰度。相位表示波形在一个周期内的某个特定时刻的状态。
举个例子
两个正弦波信号(V1和V2)不同的相位
图中,红色波形V1的相位为90°,绿色波形V2的相位为45°。
可以看到,V1在每个周期开始时的状态相对于0点(正弦波的起始点)提前了90°,V2则相对0点提前了45°。

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