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非正弦波波形

發(fā)布時間:2013/10/26 21:24:26 訪問次數(shù):901

    在電子學(xué)中,正弦波是非常重要的,但它們不是交流的或隨時間變化的波形的唯一一種形式。其他兩種主要的波形是脈沖波形和i角波。
    在學(xué)完本節(jié)之后,OP215GN8應(yīng)該能夠辨別基本的非正弦波波形的特征:
    ①討論脈沖波形的性質(zhì)。
    ②定義占空比(duty cycle)。
    ③討論三角波和鋸齒波的性質(zhì)。
    ④討論波形的諧波成分。
    脈沖波形
    從基本上說,脈沖( pulse)可以描述成從一個電壓或電流電平(基準(zhǔn).baseline)非?斓剡^渡(前沿:leadingedge)到另一個電壓或電流;然后,在一段時間間隔之后,非常快地轉(zhuǎn)變(后沿:trailing edge)回到原來的基準(zhǔn)電平。電平的過渡期稱為階躍( steps)。理想的脈沖由兩個等幅的但方向相反的階躍組成。當(dāng)前沿或者后沿是正向時,就稱為上升沿( rising edge),當(dāng)前沿或者后沿是負(fù)向時,就稱為下降沿(falling edge)。
    圖8. 44(a)示出了由兩個相等但反向的并且被一段時間間隔分開的瞬時階躍組成的理想的正脈沖,時間間隔稱為脈沖寬度(pulse width)。圖8.44(b)示出了理想的負(fù)脈沖。從基準(zhǔn)測量的脈沖高度是脈沖的電壓(或電流)的振幅。通常情沉下,將所有的脈沖看成是理想的(由瞬時的階躍和形狀上完美的直角組成)來簡化分析。
    然而,實際脈沖決不是理想的。脈沖不可能從一個電平瞬間變成另一個電平。過渡期(階躍)總是需要時間的,如8.45 (a)所示。就像所看見的,脈沖從較低的值上升到較高的值有一個時間間隔,這個間隔就稱為上升時間( rise time),用符號f,表示。
    上升時間( rise time)是脈沖從其振幅的10%上升到其振幅的90%所需要的時間。
    脈沖從其較高的值下降到較低值的這段時間間隔稱為下降時間( fall time),用符號f r表示。
    下降時間( fall time)是脈沖從其振幅的90%下降到其振幅的10%所需要的時間。
    對于非理想的脈沖,脈沖寬度(tw)也需要準(zhǔn)確的定義,因為前沿和后沿不是垂直的。
    脈沖寬度是前沿上數(shù)值是振幅50%的點與后沿上數(shù)值是電壓振幅的50%的點之間的時間。
    脈沖寬度顯示在圖8.45(b)中。

               

    在電子學(xué)中,正弦波是非常重要的,但它們不是交流的或隨時間變化的波形的唯一一種形式。其他兩種主要的波形是脈沖波形和i角波。
    在學(xué)完本節(jié)之后,OP215GN8應(yīng)該能夠辨別基本的非正弦波波形的特征:
    ①討論脈沖波形的性質(zhì)。
    ②定義占空比(duty cycle)。
    ③討論三角波和鋸齒波的性質(zhì)。
    ④討論波形的諧波成分。
    脈沖波形
    從基本上說,脈沖( pulse)可以描述成從一個電壓或電流電平(基準(zhǔn).baseline)非?斓剡^渡(前沿:leadingedge)到另一個電壓或電流;然后,在一段時間間隔之后,非?斓剞D(zhuǎn)變(后沿:trailing edge)回到原來的基準(zhǔn)電平。電平的過渡期稱為階躍( steps)。理想的脈沖由兩個等幅的但方向相反的階躍組成。當(dāng)前沿或者后沿是正向時,就稱為上升沿( rising edge),當(dāng)前沿或者后沿是負(fù)向時,就稱為下降沿(falling edge)。
    圖8. 44(a)示出了由兩個相等但反向的并且被一段時間間隔分開的瞬時階躍組成的理想的正脈沖,時間間隔稱為脈沖寬度(pulse width)。圖8.44(b)示出了理想的負(fù)脈沖。從基準(zhǔn)測量的脈沖高度是脈沖的電壓(或電流)的振幅。通常情沉下,將所有的脈沖看成是理想的(由瞬時的階躍和形狀上完美的直角組成)來簡化分析。
    然而,實際脈沖決不是理想的。脈沖不可能從一個電平瞬間變成另一個電平。過渡期(階躍)總是需要時間的,如8.45 (a)所示。就像所看見的,脈沖從較低的值上升到較高的值有一個時間間隔,這個間隔就稱為上升時間( rise time),用符號f,表示。
    上升時間( rise time)是脈沖從其振幅的10%上升到其振幅的90%所需要的時間。
    脈沖從其較高的值下降到較低值的這段時間間隔稱為下降時間( fall time),用符號f r表示。
    下降時間( fall time)是脈沖從其振幅的90%下降到其振幅的10%所需要的時間。
    對于非理想的脈沖,脈沖寬度(tw)也需要準(zhǔn)確的定義,因為前沿和后沿不是垂直的。
    脈沖寬度是前沿上數(shù)值是振幅50%的點與后沿上數(shù)值是電壓振幅的50%的點之間的時間。
    脈沖寬度顯示在圖8.45(b)中。

               

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