在电子行业,示波器是一种常见的测试仪器,用来观察电子信号随着时间的变化。而示波器占空比也是电子工程师在使用示波器时需要关注的一个参数。
在示波器中,占空比(Duty Cycle)是指信号高电平时间与一个完整的振荡周期之间的比例关系。换言之,它是正弦波的高电平时间与周期时间的比值。通常用百分比的形式表示:
占空比(%) = 高电平时间(s) / 单个周期时间(s) x 100%
占空比可以用来描述所观测到信号的特征。在示波器中,正弦波的占空比为50%。如果信号的占空比小于50%,则说明信号的高电平时间比低电平时间短,表明这是一种脉冲信号;如果占空比大于50%,则说明信号的高电平时间比低电平时间长,表明这是一种周期性信号。
占空比还可以用来判断信号的稳定性。如果示波器中的信号占空比稳定,那么信号的发生器可以认为是一个稳定的源。反之,如果信号的占空比不稳定,则可能表明信号的发生器存在问题,或者存在电源噪声等干扰。
占空比在脉冲宽度调制(PWM)技术中也很重要。PWM技术根据需要对信号进行调制,可以控制电机的转速和照明灯的亮度。其中,PWM信号的占空比表示了输出信号的亮度或电机转速等。
例如,一个PWM信号的周期为20ms,占空比为25%,就意味着高电平时间为5ms,低电平时间为15ms。如果这个PWM信号控制的是一个LED灯,就意味着它的亮度只有原来的25%;如果控制的是一个电机,则电机转速也只有原来的25%。
在示波器中,测量信号的占空比很方便。只需要将示波器的触发方式设置为“单次触发”,将信号的频率调整到正常范围内,并将示波器的时间测量模式设置为“占空比测量”。然后示波器就可以自动测量出信号的占空比。
需要注意的是,有些信号的占空比可能非常小或非常大,这可能会导致测量错误。在这种情况下,需要将信号放大或减小一定程度,以便将占空比控制在合理的范围内。