介绍 轻弹电路中的开关,产生的效果(例如灯亮)似乎是瞬间的。电子在电路中缓慢漂移,但电磁波以不可想象的高速穿过电路。 使用基于PC的示波器进行的简单演示可清晰地显示脉冲在同轴电缆中行进200米所需的时间。它还提供信号衰减的图形证据。


所需设备 •安装了PicoScope的PC •基于PC200的ADC200 / 50示波器 •200 kHz脉冲发生器(见下文) •200米的同轴电缆


实验设置 鉴于“A”级教学大纲中脉冲发生器的应用数量有限以及对信号发生器的相对大的要求,信号发生器产生合适的脉冲,通过RC脉冲整形网络提供100kHz方波。(脉冲整形中包含注释 - 见下文) 使用了基于PC-200/50的基于PC的示波器(和PicoScope软件),其时基设置为每格2μs。 同轴电缆是从RS组件购买的(很久以前)。如果保持在鼓上,它会更容易使用!


进行实验 68欧姆电阻等于电缆的特征阻抗并防止反射。 电容器与电阻器结合在一起,将方波形成尖锐脉冲(参见脉冲整形注释)。 同轴电缆的外护套的两端连接到地。 信号发生器的幅度约为1伏。 示波器上的通道A然后在它们进入同轴电缆之前显示脉冲,通道B显示相应的脉冲,它们在电缆中行进200米后到达时满足1μs,相当于2 x 10 ^ 8 m·s的速度-¹


结果 •RC网络“区分”100 kHz方波(参见附注) •正峰代表方波的前沿 •周期(从示波器读取)为10μs(即100 kHz频率) •蓝色轨迹是同轴电缆启动时的脉冲 •在200米的电缆传输之后检测到红色迹线 •红色和蓝色之间的时间延迟为1μs •200毫秒,1毫秒= 2×10 ^ 8米·秒-¹。 •两个通道的Y增益为500 mV,因此红色脉冲的衰减很好地显示了另一个很好的讨论点。


将100 kHz方波转换为脉冲(PicoScope视图) •在信号发生器处产生100kHz方波(蓝色迹线/通道A)。 •脉冲由68欧姆电阻和电容C产生。 •C的合适值是4700pF,使用替换盒。 •RC网络有效地区分了方波,这是数学倾向的学生(和教师)的一个很好的讨论点。