Winscope 进阶波形分析:从时域到频域
零件与材料
- 兼容 IBM PC、装有声卡、运行 Windows 3.1 或更高版本
- Winscope — 免费下载的示波器风格应用
- 电子琴
- 电子琴用单声道耳机插头
- 电脑麦克风输入用单声道插头,带电压源接线
- 10kΩ 电位器
所有元件与"PC 示波器"实验相同。
参考文献
《电路课程》第二卷,第七章:"Mixed-Frequency AC Signals"(混频交流信号)
学习目标
- 区分时域与频域表示
- 建立傅里叶分析直观理解
原理图

实物接线图

实验步骤
Winscope 不仅提供经典"时域"视图。点击彩虹图标可切换到频域显示,绘制幅度-频率图。时域示波器展示波形随时间演变,频域视图揭示信号谐波构成,对频谱分析极具价值。
用电子琴排箫/长笛音色产生正弦波,频谱图显示单一峰值。光标悬停峰顶,屏幕底部显示精确频率。
同时按两键产生两个明显峰值,各对应一音符。基本和弦(三音)产生三个峰值,以此类推。切回时域视图对比复杂波形与清晰频谱。
时域纠缠的和弦在频域变得清晰分明。尝试不同音色,观察对称波形仅产生奇次谐波,非对称波形引入偶次谐波。用光标定位峰值频率,用计算器验证各谐波奇偶性。
相关练习册
- Signal Modulation Worksheet(信号调制练习册)
- AC Waveforms Worksheet(交流波形练习册)
- Mixed-Frequency Signals Worksheet(混频信号练习册)
工业技术