直流（直流电）信号的特性和应用

在以前的视频中，我们解释了电气工程背景下的“信号”一词的含义，我们推出了两种广泛的类别 - 即，AC和DC - 这在电源，组件和电路的讨论中常见。现在是时候仔细看看直流信号。

真实的直流信号是什么样的？

直流信号的基本特征是没有极性变化。如果将DC电压信号连接到电阻，则产生的电流将始终以相同的方向流动。电流的幅度可能表现出大的变化，但方向不会改变。

一些最常见的直流电压是由稳压电路产生的电源电压，因此，有些人可能会将术语“DC”与完全稳定和恒定的电流相关联。然而，这种情况并非如此。

首先，即使我们希望它们是，也永远不会完全恒定，因为所有信号都包括噪音。其次，一些DC信号覆盖宽（尽管单极）的幅度，因为它们受到高度可变的外部条件的影响。让我们更彻底beplay体育下载不了地探索DC信号的这两个方面。

电噪声

我们使用“噪声”一词来识别电压和电流的不希望的（并且通常是小）变化。所有DC（和AC）信号都包含噪声，因为它是由不可避免的物理过程生成的。当我们说DC信号具有5 V的幅度时，我们真的意味着平均幅度或幅度期望幅度为5 V.如果您仔细测量此信号，您​​将看到幅度在不断上高于5 V.

该图像显示两个具有不同噪声特性的测量信号。

了解工程师更喜欢具有较少量噪声的信号并不令人惊讶。然而，重要的是要理解，噪声幅度本身比噪声的幅度不太重要相对的到信号的幅度。这就是为什么我们经常通过借助于信号表达信号的质量信噪比，缩写的SNR。

即使在电源电压和缓慢变化的直流信号中，也必须始终注意到噪声的存在和潜在影响。有关此有趣主题的更多信息，请参阅AAC的文章电气噪音的自然和起源。

波纹

在直流电压中发现的一种非常常见的噪音是波纹由开关模式稳压器产生。“纹波”一词是指与调节器开/关切换动作相关的小型，周期性变化。下面的图像是一种测量信号，其表现出切换纹波以及另外两种类型的噪声。

直流传感器信号

我们经常在我们使用时遇到DC信号传感器。这些组件产生允许我们监视，分析和记录周围环境的物理条件和方面的电压或电流信号。诸如湿度，光强度和绝对温度的条件是高度可变的，但是单极（例如，光强度不能低于零），因此传感器产生的电压或电流是DC信号。

直流电压和电流的应用

我们已经看到DC电压用于为电子电路提供电力，并表示物理变量的变化。DC数量也出现在以下应用程序中：

• 由电阻器的DC电流限制导致发光二极管（LED）产生光线。
• 机械和电子开关可以向电机，电磁阀和电阻加热器提供大量的直流控制电流。
• 直流电流和电压建立允许晶体管放大AC信号的电气条件。

相同的基本开关电路通过允许或防止DC电流的流动来控制高强度LED（左侧）和继电器（在右侧）。

结论

DC信号和电源电压是无数电子系统的重要方面，但电气工程师还必须熟悉AC信号以及用于分析和设计AC电路的技术。我们将研究下一个视频中的交流电流。