
模拟信号是什么意思?模拟信号是一种不仅在时间上连续而且在数值上连续的物理量。它有无穷多个值,数学表达式一定很复杂,比如正弦函数,指数函数。
从自然界感知到的物理量大多是模拟的,比如速度、压力、温度、声音、重量、位置,这些都是最常见的物理量。图1.1.1是几种常见模拟信号波形的正弦波:比如我们最常接触到的声波。
你可能有机会用示波器看一个真实的声音波形,你会发现你看到的波形并不像这里演示的正弦波那样清晰,而是一个看起来很杂乱的波形。是真的,只是因为真实的声音波形包含了各种频率的正弦波。
另一个例子是由发条驱动的钟摆。钟摆的运动轨迹沿时间轴延伸,得到的连续波形只是一个正弦波。
AM波:自从收音机发明以来,普通人都在和AM波打交道。该波形以一个高频正弦波为载波,在此基础上叠加一个低频信号波,形成如图所示的波形。
阻尼波:这种波形可以从自然界能看到的所有振荡运动中观察到,比如弹簧的自由振动,钟摆的自由运动(不同于发条驱动的钟摆运动)。如果有这些人为的痕迹,那么水波的涟漪就是自然的。
指数衰减波:很多发光物质都有这个波形,这就是荧光寿命。我们平时用的日光灯就是一个例子。
当我们切断一盏点亮的荧光灯的电源时,可以观察到荧光灯并没有立刻熄灭,而是有一个短暂的熄灭过程,也就是通常所说的荧光灯的余辉。在电子技术中,通常使用一些传感器将这些信号转换成电流、电压或电阻等电气量。
这些也是模拟量,因为如果用示波器测量这些电量的波形,会观察到与图1.1.2所示相同的波形。实际上,电流和电压经常用图表来表示。
下面我们看到的是一个幅值为0 ~ 5 V,周期为100ms的电压波形:图1.1.2周期性电压波形图中电压的幅值按照一个正弦波周期性变化。该图显示了两个初始相位为零的完整波形。
如果无法确定值的数量,则值的数量是无限的。我们在模拟电路学过,周期模拟信号的基本参数之一是频率,也可以用周期来表示。
频率通常用f表示,单位是赫兹(Hz);周期用t表示,单位是秒(s)。两者的关系是对等的,即有。
在图1.1.2中,已知电压波形的周期T为T=100ms,那么频率为10Hz,电压的幅值在0和0~5V之间,取值的个数是无限的。典型的模拟信号包括工频信号、射频信号和文章信号。
中国和欧洲的工频信号频率是50Hz,美国是60Hz。调幅射频信号在530赫兹和1600千赫兹之间。
调频射频信号在880 MHz108 MHz之间。甚高频(VHF)和超高频(UHF)文章信号高于6GHz。









