Spitze zu Spitze vs. Amplitude

Ich denke, dass die historische Definition der Amplitude aus der Natur stammt. Als die Erde jung war, neigten die meisten Dinge, die wellig waren, dazu, sinusförmig um einen Mittelpunkt zu oszillieren. Denken Sie an Meereswellen oder einen Baum, der sich im Wind wiegt.

Als der Mensch auftauchte, erfand er Geigen und Stimmgabeln, und auch sie oszillierten symmetrisch um einen mittleren Punkt. Sie nannten es eine Sinuswelle. So wurde die Skala der Oszillation als Abstand vom Mittelwert zum Extrem bekannt, dh. Amplitude. Das wird in den Schulen gelehrt. (Sie bringen Kindern auch bei, dass der 741 ein gutes Beispiel für einen Operationsverstärker ist, aber das ist eine andere Geschichte).

Aber dann entwickelten sich die Elektroingenieure und alles wurde kompliziert. Sie bauten Verstärker, um die Geigen lauter klingen zu lassen, und sie benutzten Oszilloskope, um die Wellenformen zu betrachten. Das ist es, was Sie mit einer perfekten Sinuswelle erreichen.

Manchmal bauten schlechte Ingenieure schlechte Verstärker, die den Ausgang verzerrten, sodass eine perfekt symmetrische Sinuswelle am Ende so aussehen könnte:

Sie ist nicht mehr symmetrisch, und nach dieser Definition gibt es zwei Entfernungen vom Mittel- zum Extrempunkt der Welle. Sie können keinen einzelnen Amplitudenwert mehr verwenden, welcher wäre angemessen? Um diesen schlechten Sinus mit einem einzigen Wert zu messen, können Sie also nur die Spitze-zu-Spitze-Distanz verwenden.

Dann wurden die Ingenieure noch klüger und entwickelten Wellenformen wie:

was bei 0 V ziemlich asymmetrisch ist und wiederum nicht mit einem Abstand von 0 V beschrieben werden kann, da es zwei Abstände gibt. Oder wie:-

Hier werden Sie feststellen, dass es einen DC-Offset gibt. Die gesamte Wellenform liegt über 0 V. Selbst der Mittelwert oder ein RMS-Punkt ist schwer zu bestimmen. Dies ist komplizierter, da ein modernes Oszilloskop automatisch den DC-Offset (auch wenn DC-gekoppelt) in der Amplitudenmessung subtrahiert. Die Amplitude ist also Spitze zu Spitze von der Spitze der Welle bis zur Unterseite, jedoch ohne 0 V.

Diese lästigen Elektroingenieure komplizierten die Dinge mit Wellenformen wie:

Dies zeigt ein Klingeln an den Übergängen einer Rechteckwelle. Ein gutes Oszilloskop kann die zusätzliche Wellenform identifizieren, die auf der quadratischen sitzt. Jetzt haben Sie also einen Amplitudenwert, der von oben nach unten auf der Rechteckwelle verläuft, und einen Peak-to-Peak-Wert, der die Extreme des Klingelns enthält. Ich bin mir nicht ganz sicher (und erwarte, dass andere hier eingreifen), wie das Oszilloskop das Klingeln von der vorherrschenden Wellenform identifiziert. Es ist wahrscheinlich eine Form von Prozent wie die Sache mit der 5%-Anstiegszeit.

Verwirrt? Ich auch, und Sie werden feststellen, dass einige dieser Messungen austauschbar verwendet werden. Das gleiche Durcheinander tritt mit dem 10x und 20x in Dezibelberechnungen auf, was sehr verwirrend sein kann. Ein Teil davon hängt letztendlich von der Erfahrung ab und davon, einer der wenigen guten Ingenieure zu sein. Sei ein Maler, es ist einfacher.

PS. Ich habe keine Erfahrung damit, aber es wäre interessant, wenn jemand hinzufügen würde, was im Fall eines alten analogen und halbdigitalen Oszilloskops wie einem TAS 465 passiert.

Sie brauchen kein Internet. Sie sollten in das Handbuch Ihres Oszilloskops schauen. Die Spitze-zu-Spitze-Amplitude ist definiert als die Differenz zwischen der größten und der kleinsten Spannung in Ihrer Wellenform. Ein DC-Offset ändert die Spitze-zu-Spitze-Amplitude nicht, da es sowohl die größten als auch die kleinsten Spannungen gleichermaßen beeinflusst. Die Amplitude ist weniger gut definiert, daher sollten Sie, wie gesagt, das Handbuch für die Definition konsultieren.

Keysight hier - das Oszilloskop erkennt die "Oberseite" und "Unterseite" Ihrer Wellenform und filtert Rauschen (und ggf. vor / nach der Aufnahme) von oben und unten für diese Messung heraus, aber die pk-pk-Messung enthält dieses Rauschen.

Versuchen Sie, das Oszilloskop so einzustellen, dass nur 1 Zyklus auf dem Bildschirm angezeigt wird, und Sie erhalten wahrscheinlich identische Messungen.