파형 분석

부품 및 재료

<울>

Windows 3.1 이상을 실행하는 사운드 카드가 있는 IBM 호환 개인용 컴퓨터

인터넷에서 무료로 다운로드한 Winscope 소프트웨어

전자 "키보드"(뮤지컬)

키보드용 "모노"(스테레오 아님) 헤드폰 유형 플러그

컴퓨터 사운드 카드 마이크 입력용 "모노"(스테레오 아님) 헤드폰 유형 플러그, 전압 소스 연결용 전선 포함

10kΩ 전위차계

본 실험을 위한 부품 및 장비는 "PC 오실로스코프" 실험에 필요한 것과 동일합니다.

상호 참조 전기 회로의 교훈 , 2권, 7장:"혼합 주파수 AC 신호"

학습 목표

<울>

시간 영역 플롯과 주파수 영역 플롯의 차이점 이해

푸리에 분석의 질적 감각 개발

개략도

그림

지침

Winscope 프로그램에는 일반적인 "시간 영역" 오실로스코프 디스플레이 이외의 다른 기능이 있습니다. "주파수 영역" 디스플레이는 주파수(수평)에 대한 진폭(수직)을 표시합니다. 오실로스코프의 "시간 영역" 디스플레이는 시간(수평)에 따른 진폭(수직)을 표시하므로 파형을 표시하는 데 적합합니다. 그러나 복잡한 파동의 조화 성분을 보고자 할 때 주파수 영역 플롯이 가장 좋은 도구입니다.

Winscope를 사용하는 경우 "무지개" 아이콘을 클릭하여 주파수 영역 모드로 전환합니다. 음악 키보드(팬플루트 또는 플루트 음성)를 사용하여 사인파 신호를 생성하면 디스플레이에 단일 주파수 신호의 진폭에 해당하는 단일 "스파이크"가 표시되어야 합니다. 피크 아래로 마우스 커서를 이동하면 화면 하단에 주파수가 숫자로 표시됩니다.

음악 키보드에서 두 개의 음표가 활성화된 경우 플롯에 두 개의 고유한 피크가 표시되어야 하며 각 피크는 특정 음표(주파수)에 해당합니다. 기본 코드(3개의 음표)는 주파수 영역 플롯에 3개의 스파이크를 생성합니다. "무지개" 아이콘을 다시 한 번 클릭하여 일반 오실로스코프(시간 영역) 플롯과 대조합니다.

시간 영역 형식으로 표시되는 음악 코드는 매우 복잡한 파형이지만 주파수 영역 표시에서 구성 음(주파수)으로 분해하는 것은 매우 간단합니다.

시간 영역 플롯과 주파수 영역 플롯의 상관 관계를 파악하여 음악 키보드에서 다양한 악기 "음성"을 실험해 보십시오. 중심선 위와 아래에서 대칭인 파형에는 홀수 고조파(기저의 홀수 배수 또는 기본 주파수), 비대칭 파형에는 짝수 고조파도 포함됩니다. 커서를 사용하여 플롯에서 각 피크의 특정 주파수를 찾고 계산기를 사용하여 각 피크가 짝수인지 홀수인지 확인합니다.

관련 워크시트:

<울>

신호 변조 워크시트

AC 파형 워크시트

혼합 주파수 신호 워크시트