Путаница в метках для генераторов функций и осциллографов в Tinkercad

Question

В Tinkercad определение амплитуды для генераторов функций и определение масштаба для осциллографов довольно сбивают с толку. Вот ss от генератора функций Tinkercad:

На устройстве 6.20 VПредставлено как размах напряжения, посмотрите на отмеченные мною красные линии. Но на правой стороне панели мы вводим ее как амплитуду, посмотрите на отмеченную мной зеленую линию. Какая из них правда?

И я не могу вывести ответ с помощью осциллографа, потому что информации об осциллографе недостаточно. (По крайней мере, мне не удалось найти достаточно информации.) Вот входной сигнал от генератора функций выше:

Ответ неочевиден, потому что значение помещено на y_axisнеоднозначно. Это +/- 10 V как в 20 Vитого, т.е. напряжение на деление есть (первое объяснение)? Либо это +/- 5 V как в 10 Vитого, т.е. напряжение на деление есть (второе объяснение)? В некоторых лекциях на Youtube объяснение является первым. Но я не совсем уверен. Потому что, если амплитуда и напряжение на деление 2 V, то это непротиворечиво. Но если это размах напряжения, а напряжение на деление равно 1 V, тогда это тоже непротиворечиво. Опять же, какой из них верен?

Кроме того, во время учебы я понял, что эксперимент в реальной жизни показывает, что второе объяснение должно быть верным. Позвольте мне объяснить эксперимент шаг за шагом.

Теория: схемы полноволнового выпрямителя

Допустим, мы применяем V_in как амплитуда, пиковое напряжение равно, V_peaktopeak = 2 * V_in. А для выходного сигнала мы имеем

      V_out = (V_in - n * V_diode) * R_L / (R_L + r_d),

где - номер диода в проводимости, V_diodeэто смещение диода и нагрузочный резистор. Нагрузочный резистор выбирается достаточно большим, чтобы R_L >> r_d и мы получаем,

      V_out = V_in - n * V_diode.

В настоящем эксперименте r_d находится между 1 и 25, и мы выбираем R_L порядка килограмма \ohm. Следовательно, мы можем игнорировать R_L / (R_L + r_d) часть, безопасно.

А для постоянного напряжения, соответствующего выходному сигналу, мы имеем

      V_DC = 2 * V_out / \pi = 0.637 * V_out.

Схема схемы в эксперименте

Вот принципиальная схема,

Как видите, для положительного полупериода только два диода из четырех находятся в проводящем состоянии. А для отрицательного полупериода два других находятся в проводимости. Таким образом nравно 2 для этой схемы. Построим этот эксперимент на Tinkercad. Я не использовал макетную плату, чтобы показать большее сходство между схемой схемы и схемой, построенной в Tinkercad.

Сценарий №1 - Теоретические ожидания

Предположим, что это амплитуда. Потом, V_in=6.2 V. И является 12.4 V. В качестве выходного сигнала мы вычисляем,

      V_out = V_in - n * V_diode = 6.2 V - 2 * 0.7 V = 4.8 V.

А для эквивалента постоянного тока теоретически получаем,

      V_DC = 0.637 * V_out = 3.06 V.

Но в мультиметре мы видим. Это указывает на погрешность около 60%.

Сценарий № 2 - Теоретические ожидания

Предположим, что это размах напряжения. Потом, V_in=3.1 V. И V_peaktopeakявляется . В качестве выходного сигнала рассчитываем,

      V_out = V_in - n * V_diode = 3.1 V - 2 * 0.7 V = 1.7 V.

А для эквивалента постоянного тока теоретически получаем,

      V_DC = 0.637 * V_out = 1.08 V.

А в мультиметре мы видим 1.06 V. Эти значения довольно близки друг к другу.

Вывод

На основании этих результатов можно сделать вывод, что 6.2 V - размах напряжения, схема на функциональном генераторе верна, тег «Амплитуда» в описании функционального генератора неправильный, а шкала осциллографа по оси Y представляет полное напряжение, половина которого положительна, а другая половина отрицательный.

НО

Я не могу быть уверен, и, поскольку я преподаю этот материал в своей электронной лаборатории, мне действительно нужно быть уверенным в этом заключении. Поэтому здесь я спрашиваю вас о вашем мнении, выводах или, возможно, других ссылках, которые я пропустил.

Answer 1

TinkerCAD по какой-то причине называет размах напряжения амплитудой. Я считаю, что второе объяснение (+/- 5 В, всего 10 В) правильное, исходя из оси x и значения частоты.