記憶示波器（qì）（數（shù）字存儲示波器，DSO）中的AC耦合和DC耦合是兩種不（bú）同的（de）信號輸入耦合方式，它們決定（dìng）了示波（bō）器如何處理輸入信號的直流（DC）和交流（AC）成（chéng）分。以下（xià）是兩（liǎng）者的（de）詳細區別及應用場景：
一、AC耦合與DC耦合的定義
| 耦（ǒu）合方式 | 定義 |
|---|
| AC耦合 | 僅允許信號的交（jiāo）流成分（fèn）通過，濾除直流偏置（DC Offset）。 |
| DC耦合 | 允許信號的直流和交流成（chéng）分同時通過，完整顯示信號的（de）實際波形（xíng）。 |
二（èr）、工（gōng）作原理
- AC耦合的實現
- 通過串聯一個電（diàn）容到輸入通道，電容對直流信號呈現高阻抗，阻止直流分量通過，僅允許交（jiāo）流信號通過。
- 等效電（diàn）路：輸入信（xìn）號 → 電容 → 示波器輸（shū）入端。
- DC耦合的實現（xiàn）
- 直接將輸入信號連接到（dào）示波器輸（shū）入端，無電容隔離，信號的直流和交流（liú）成分均通過。
- 等效電（diàn）路：輸入（rù）信號 → 示波（bō）器（qì）輸入端。
三、AC耦合與DC耦合的區別
| 特性（xìng） | AC耦合 | DC耦合 |
|---|
| 信號成分 | 僅顯示交流成分，濾（lǜ）除直流偏置 | 顯示直流和交流成分，完整還原信號 |
| 典型應用 | 測量小信（xìn）號（如音頻、射頻）的（de）交流特性 | 測量包含直流偏（piān）置的信號（如電源、傳感器） |
| 直流偏置影（yǐng）響 | 消除直流偏置，便於觀察交流信（xìn）號（hào）的幅度和頻率 | 保留直（zhí）流偏置，顯（xiǎn）示信號的實際電平 |
| 低頻響應 | 截止頻率以下（如10Hz以下）的信號被衰減 | 無低頻截（jié）止，完整（zhěng）顯示低頻信號 |
| 信號失真 | 可（kě）能導致低頻信號（如直流漂（piāo）移）丟失 | 無信（xìn）號失真，完整顯示信號 |
四、應用場景（jǐng）
1. AC耦合的應用
- 音頻信號分析：
- 例如（rú），測（cè）量麥克風輸出的音頻信號時（shí），需（xū）濾除（chú）電源的直（zhí）流偏置，僅關注聲音的交流成分。
- 射頻信號測試：
- 在高頻信號中，直流（liú）偏置無意義，AC耦合可簡化波形顯示。
- 噪聲分析：
- 例如，測量電源噪聲時，AC耦合可消除直流電（diàn）壓，僅顯示噪聲的交流分量。
2. DC耦合的應用
- 電源電壓（yā）測量：
- 例如，測量（liàng）電（diàn）池（chí）電壓時，需同時觀察直（zhí）流電壓和紋（wén）波（交流成分）。
- 傳感器信號監測：
- 例如，溫度傳感器的輸出信號包含直流偏置（代表溫度）和微小的（de）交流噪聲。
- 直流電機驅（qū）動分析：
- 需同時觀察驅動信號的直流（liú）電平和PWM調製波形。
五、優缺點對比
| 耦合方（fāng）式 | 優點 | 缺點（diǎn） |
|---|
| AC耦合 | - 消除直流偏置，便於觀察交流信號 | - 低（dī）頻（pín）信號丟失，無法測量直流電平 |
| DC耦合 | - 完整顯示（shì）信號，無信號失真 | - 直流偏置可能壓縮交流信號的顯示範圍（wéi） |
六、選擇建議
- 信號特性（xìng）：
- 若信號包含直流偏置（zhì）且需分析（xī）直流電平，選擇DC耦合。
- 若僅需分析交（jiāo）流成分（如噪聲、頻率），選擇AC耦合。
- 測量需求（qiú）：
- 電源設計：通常使用DC耦合，觀察電源的直流輸出（chū）和紋波。
- 音頻測試：通常使用AC耦合，濾除直流偏（piān）置。
- 示波器設置：
- 大多數示波器默認使用DC耦（ǒu）合，可通過麵（miàn）板按鈕（如
AC/DC）切換。 - 注意（yì）：切換耦合方式後，需重新調整垂直增益（VOLTS/DIV）和時基（TIME/DIV）。
七、示例
示例1：測量5V直流電源的紋波（bō）
- 需求：觀察5V直流電壓上的交流紋（wén）波。
- 設置：
- 耦合方（fāng）式：DC耦合（保留直流偏置和紋波）。
- 垂直增益：500mV/div（紋波幅度通常為幾十mV）。
- 時基：1ms/div（紋波頻率通（tōng）常為幾十kHz）。
示例2：測量（liàng）麥克風輸出的音頻（pín）信號
- 需求：觀察音頻（pín）信號（hào）的幅度和頻率。
- 設（shè）置（zhì）：
- 耦合方式：AC耦合（濾（lǜ）除直流偏（piān）置）。
- 垂直增益：100mV/div（音頻信號幅度通常為（wéi）幾百mV）。
- 時基：1ms/div（音頻頻率範圍為（wéi）20Hz-20kHz）。
八、總結
- AC耦合：適合交流信號分析，濾除直流偏置。
- DC耦合：適合直（zhí）流和交（jiāo）流信（xìn）號的完整測量。
- 選擇原則：根據信號特性和測（cè）量需求，選擇合適的耦合方式，確（què）保信號的準確顯示和分析。
通（tōng）過合理選擇耦（ǒu）合方式，可有效提高示波器的測量精度和效率，為工業調試和故障排查提供可靠支持（chí）。
