記憶示波器（數(shù)字存儲(chǔ)示波器，DSO）中的AC耦合和DC耦合是兩種不同的信號(hào)輸入耦合方式，它們決定了示波器如何處理輸入信號(hào)的直流（DC）和交流（AC）成分。以下是兩者的詳細(xì)區(qū)別及應(yīng)用場景：

一、AC耦合與DC耦合的定義

二、工作原理

1. AC耦合的實(shí)現(xiàn)
   • 通過串聯(lián)一個(gè)電容到輸入通道，電容對(duì)直流信號(hào)呈現(xiàn)高阻抗，阻止直流分量通過，僅允許交流信號(hào)通過。
   • 等效電路：輸入信號(hào) → 電容 → 示波器輸入端。
2. DC耦合的實(shí)現(xiàn)
   • 直接將輸入信號(hào)連接到示波器輸入端，無電容隔離，信號(hào)的直流和交流成分均通過。
   • 等效電路：輸入信號(hào) → 示波器輸入端。

三、AC耦合與DC耦合的區(qū)別

四、應(yīng)用場景

1. AC耦合的應(yīng)用

• 音頻信號(hào)分析：
  • 例如，測量麥克風(fēng)輸出的音頻信號(hào)時(shí)，需濾除電源的直流偏置，僅關(guān)注聲音的交流成分。
• 射頻信號(hào)測試：
  • 在高頻信號(hào)中，直流偏置無意義，AC耦合可簡化波形顯示。
• 噪聲分析：
  • 例如，測量電源噪聲時(shí)，AC耦合可消除直流電壓，僅顯示噪聲的交流分量。

2. DC耦合的應(yīng)用

• 電源電壓測量：
  • 例如，測量電池電壓時(shí)，需同時(shí)觀察直流電壓和紋波（交流成分）。
• 傳感器信號(hào)監(jiān)測：
  • 例如，溫度傳感器的輸出信號(hào)包含直流偏置（代表溫度）和微小的交流噪聲。
• 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析：
  • 需同時(shí)觀察驅(qū)動(dòng)信號(hào)的直流電平和PWM調(diào)制波形。

五、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

六、選擇建議

1. 信號(hào)特性：
   • 若信號(hào)包含直流偏置且需分析直流電平，選擇DC耦合。
   • 若僅需分析交流成分（如噪聲、頻率），選擇AC耦合。
2. 測量需求：
   • 電源設(shè)計(jì)：通常使用DC耦合，觀察電源的直流輸出和紋波。
   • 音頻測試：通常使用AC耦合，濾除直流偏置。
3. 示波器設(shè)置：
   • 大多數(shù)示波器默認(rèn)使用DC耦合，可通過面板按鈕（如AC/DC）切換。
   • 注意：切換耦合方式后，需重新調(diào)整垂直增益（VOLTS/DIV）和時(shí)基（TIME/DIV）。

七、示例

示例1：測量5V直流電源的紋波

• 需求：觀察5V直流電壓上的交流紋波。
• 設(shè)置：
  • 耦合方式：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(shí)基：1ms/div（紋波頻率通常為幾十kHz）。

示例2：測量麥克風(fēng)輸出的音頻信號(hào)

• 需求：觀察音頻信號(hào)的幅度和頻率。
• 設(shè)置：
  • 耦合方式：AC耦合（濾除直流偏置）。
  • 垂直增益：100mV/div（音頻信號(hào)幅度通常為幾百mV）。
  • 時(shí)基：1ms/div（音頻頻率范圍為20Hz-20kHz）。

八、總結(jié)

• AC耦合：適合交流信號(hào)分析，濾除直流偏置。
• DC耦合：適合直流和交流信號(hào)的完整測量。
• 選擇原則：根據(jù)信號(hào)特性和測量需求，選擇合適的耦合方式，確保信號(hào)的準(zhǔn)確顯示和分析。

通過合理選擇耦合方式，可有效提高示波器的測量精度和效率，為工業(yè)調(diào)試和故障排查提供可靠支持。