标准雷电流波形参数

“波”可以定义为在某个时间间隔上重复的变化量值的模式。波具有共同的特点，如声波、脑电波、海浪、光波、电压波等等。所有这些都是定期重复的现象，每个完整重复的波形是一个“周期”。波形是以图形方式表示波的活动，即随时间变化情况。电压波形是典型的Cartesian 图，横轴是时间，竖轴是电压。

波形有许多特点，但主要属性与幅度、频率和相位有关，波形的幅度、频率和相位特点是信号发生器用来优化几乎任何应用的波形的构件。此外，还有其它参数进一步定义了信号，在许多信号发生器中，这些参数也作为受控变量实现。

●幅度

衡量波形电压“强度”的指标。幅度在 AC信号中一直变化。信号发生器可以设置电压范围，如-3 V 到+3 V。这将生成在两个电压值之间波动的信号，变动速率取决于波形和频率。

●频率

整个波形周期发生的速率。频率的单位是赫兹(Hz)，原来称为每秒周期数。频率与波形周期( 或波长) 成反比，后者是衡量相邻波上两个类似波峰之间距离的指标。频率越高，周期越短。

●相位

在理论上，相位是波形周期相对于 0 度点的位置。在实践中，相位是周期相对于参考波形或时点的位置。正弦波可以最好地解释相位。正弦波的电压电平在数学上与圆周移动有关。与整个圆一样，正弦波的一个周期会经过360度，正弦波的相角描述了周期经过的时间。

两个波形可以有完全相同的频率和幅度，但相位不同。相移也称为延迟，相移在电子器件中十分常见。上图描述了两个类似的信号之间的定时差。

●上升时间和下降时间

边沿转换时间也称为上升时间和下降时间，其特点通常与脉冲和方波有关。它们用来衡量信号边沿从一种状态转换成另一种状态所需的时间。

上升时间和下降时间都在转换前和转换后10% 与90% 的静态电压电平之间测得( 有时也使用20% 和80% 这两个点)。下图说明了一个脉冲及与其相关的部分特点。这是在相对于进入信号频率采样率很高时，示波器上看到的脉冲。在采样率较低时，同一波形看上去要“方”得多。

●脉宽

脉宽是脉冲前沿和后沿之间经过的时间。注意，“前沿”适用于正向沿或负向沿，“后沿”亦然。换句话说，这些术语说明了一定周期内事件发生的顺序；脉冲的极性不影响其前沿或后沿状态。上图中，正向沿是前沿。脉宽指标表示了前沿和后沿50% 幅度点之间的时间。

另一个术语是“占空比”，用来描述脉冲的高低( 开/关) 时间间隔。图5 中的实例表示50% 的占空比。相比之下，如果一个循环的周期是100 ns，其活动的高( 开) 电平持续60 ns，那么其占空比为60%。举一个形象的占空比实例，想象一下有一个激励器在每次一秒钟的突发活动之后必须休息三秒钟，以防止发动机过热。激励器每四秒休息三秒，那么占空比为25%。

●偏置

并不是所有信号的幅度变化都以接地(0 V) 参考为中心。“偏置” 电压是电路接地和信号幅度中心之间的电压。事实上，偏置电压表示同时包含AC 值和DC值的信号的DC 成分，如下图所示。

●差分信号与单端信号

下图说明了单端方法和差分方法。

差分信号使用两条互补路径承载数量相等、但极性相反( 相对于接地) 的同一信号副本。在信号周期推进，一条路径的正值提高时，另一条路径的负值会以相同程度提高。例如，如果在某个时点上的信号值在一条路径上是+1.5 V，那么在另一条路径上的值正好是-1.5V ( 假设两个信号完全同相)。差分结构特别适合抑制串扰和噪声，而只传送有效的信号。

单端操作是一种更加常用的结构，其中只有一条路径外加接地。