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波形因數(英文:Form factor)是交流訊號中的一個無因次量,可以用來表示,是訊號的均方根值和整流平均值的比值[1]。波形因數是相同功率的直流訊號和原交流訊號整流後平均值的比值[2]。
對於一個理想的,對時間T連續的函數,其均方根可以表示為以下的積分[3]:
兩者的比值即為波形因數。
數位式的交流量測設備一般是針對弦波而設計的,例如許多交流電表會特別針對弦波的均方根值來進行調整。由於很難利用數位方式計算一訊號的均方根值,一般會改為計算弦波訊號的整流平均值,然後再乘以弦波的波形因數。不過若利用此方法計算其他波形的均方根值,會得到較不精確的結果[4]。
波形因數是訊號的均方根值和整流平均值的比值,因此二個值之間類似及不同的性質決定了波形因數的性質。
例如均方根值和整流平均值都和振幅成正比,不過波形因數是二者相除,因此不受振幅的影響。一個特定的波形,若不失真的放大或縮小N倍,其波形因數不變。
均方根值計算時會用到訊號的平方,而整流平均值會用到訊號的絕對值,二者都不受正負號的影響。因此波形因數也不受正負號的影響,一個平均值為零的方波和其整流後的訊號,其波形因數相等。
波形因數是訊號的均方根值和整流平均值的比值,此外還有二個類似定義的因數:
波形因數是三個因數中最小的一個:
由於他們的定義都和最大值、均方根值和整流平均值有關,三個因數間有以下的關係:
因此也可以用峰值因數和平均因數來表示波形因數:
若用表示波形的振幅,由於均方根值和整流平均值都和振幅成正比,二者對波形因數的影響恰好互相抵消,因此波形因數和振幅無關。像和的波形因數相等,因此可以用正規化,振幅為1的波形來計算波形因數。
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