电工电子实验复习：非正弦信号、波特仪与电路分析

"这份资料是南京邮电大学电工电子实验（下）的期末复习资料，由学生整理，包含了常考的电工电子实验代码，适用于学习电工电子实验12或AB的学弟学妹。资料涉及非正弦周期信号的谱线特性、周期信号的有效频带宽度、矩形和三角形周期信号的谐波分量、正弦波失真、波特仪的使用以及数字电路的基本概念。" 在电工电子领域，非正弦周期信号的谱线分析是一个重要的知识点。这些信号的谱线是离散的，且每个谱线的角频率间隔等于基波角频率，仅出现在基波角频率的整数倍上。这意味着非正弦信号可以分解为一系列不同频率的正弦成分，每个成分对应一个谱线。 对于周期信号，有效频带宽度是指其主要能量集中的频率范围，通常是在主峰幅度包络线的第一个零点内。例如，矩形周期信号的谐波幅度按照1/n的规律减少，而三角形周期信号的谐波幅度则按照1/(n^2)减少。这意味着矩形信号的高次谐波分量会比三角形信号的更显著。 矩形脉冲的特性与其占空比密切相关。占空比增加意味着脉宽增大，这会导致主峰高度上升，主峰宽度下降，但谱线间隔保持不变。有效频带宽度减小，主峰内包含的谱线数量下降，高次谐波分量相应减少。 正弦波的理想状态是没有谐波分量，只有基波。然而，如果在测量中发现谐波分量，那就表明正弦波存在失真，可能是因为电路或设备的非线性效应。 波特仪是一种用于分析电路或系统幅频特性和相频特性的工具。使用波特图仪时，需要将交流信号源接入电路输入端，然后通过波特图仪的输入和输出端口连接被测电路。波特图仪提供了幅值和相位两种模式，可调整扫描分辨率，并以分贝（dB）或度为单位显示测量结果。通过设置初始频率和最终频率，可以覆盖所需的频率范围。 数字电路的基本概念在本资料中也有所提及。数字电路具有逻辑性和时序性，其基本信号是高低电平或脉冲。脉冲信号具有明确的高电平和低电平状态，每个状态持续一定时间。在数字电路中，高电平通常高于2.7V，被认为是逻辑“1”，而低于某个阈值（通常是0V）被认为是逻辑“0”。这些基本信号在数字逻辑运算中起着关键作用。