Амплитуда напряжения (Voltage Amplitude) — это максимальное мгновенное значение напряжения за период колебания, измеряемое от нулевого уровня до пикового значения. Для синусоидального сигнала амплитуда представляет собой наибольшее отклонение напряжения от среднего значения (обычно нуля) в положительную или отрицательную область.
Основные соотношения
Для синусоидального напряжения существуют строгие соотношения между различными величинами:
-
Пиковое напряжение (peak voltage): Uₘ = Uₐ
-
Размах напряжения (peak-to-peak voltage): Uₚ₋ₚ = 2 × Uₘ
-
Действующее напряжение (RMS voltage): Uᵣₘₛ = Uₘ / √2
где:
-
Uₘ — амплитудное (пиковое) значение напряжения
-
Uₐ — амплитуда напряжения
-
Uₚ₋ₚ — размах напряжения (разность между максимальным и минимальным значениями)
-
Uᵣₘₛ — действующее (среднеквадратичное) значение напряжения
Измерение и контроль
Амплитуду напряжения измеряют с помощью:
-
Осциллографов (oscilloscope) — для визуализации и прямого измерения
-
Пиковых вольтметров (peak voltmeter) — для точного определения максимальных значений
-
Анализаторов спектра (spectrum analyzer) — для сложных сигналов
Влияние на работу электронных компонентов
Амплитуда напряжения определяет:
-
Электрическую прочность диэлектриков (Dielectric strength)
-
Рабочие точки полупроводниковых приборов (semiconductor device)
-
Уровень электромагнитных помех (electromagnetic interference)
-
Мощность, рассеиваемую в цепях (circuit)
Особенности в высокоскоростных цепях
При проектировании высокоскоростных печатных плат (high speed printed board) контроль амплитуды напряжения необходим для:
-
Обеспечения целостности сигналов (signal integrity)
-
Соблюдения уровней логических сигналов
-
Предотвращения перегрузки входных каскадов (input stage) компонентов
Источники: Определения и методы измерения амплитуды напряжения установлены в стандартах ГОСТ Р 52002-2003 и IEC 60050.