注:下面內容是我分析信號的思維過程,由淺入深,授人魚不如授人以漁,希望同學們能認真看完。
經常看我文章的話,就會發現,我會經常提到阻抗頻率曲線,阻抗是跟頻率相關的。并且,我們在分析電信號的時候,信號頻率是非常重要的一個東西。對于新手來說,可能不知道它真正的意義所在。或者說對于各種電信號,它在我們腦海里應該是怎么樣的一幅圖景呢?
正弦波和方波哪個簡單
我們先來思考下這個問題:你認為正弦波和方波哪個波形最簡單?
如果是以前在上大學的時候,我會認為方波最簡單。這不是顯然的么,方波要么0,要么1,計算平均值什么的都能一口說出來,而正弦波彎彎扭扭,咋看都要復雜。
然而現在的話,自然是認為正弦波更為簡單。那么為什么這么說呢?
首先,我們看下面這個電路,輸入分別是正弦波和方波,輸出你能馬上得出來嗎?
如果我們有了正弦波的幅度A和頻率w(角頻率w=2πf),那么正弦波可以用公式表達出來,即Vin=Asin(wt)。電容的阻抗是1/jwc,那么根據復阻抗的歐姆定律,我們可以得到輸出端的電壓表達式,即Vout=1/(1+jwRc) Asin(wt),j與相位有關系,所以輸出端還是頻率為w的正弦波,只是與原波形的相位有差別。
搞明白了正弦波,再來看方波。輸入方波,頻率也為w,輸出波形形狀也是方波嗎?答案是否定的。可能會陷入下面誤區:頻率w沒變,電容的阻抗是1/jwc也沒變,所以同正弦波一樣分析輸出也是幅度有所縮小而已。
表面上看,這個誤區的理解好像有道理,其實不然。造成這樣錯誤理解的真正原因是因為沒有理解電容的阻抗。我們常說電容的阻抗為1/jwc,其實它是有條件的,它只針對正弦波,方波是不行的,其它非正弦波同樣也是不行的。
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