脉冲信号的特点分析

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：从广义上讲，凡不具有持续正弦形状的波形，几乎都可以称为脉冲信号。通常，我们将能够产生脉冲信号的电路称为振荡器。图6-28 脉冲信号产生电路的基本工作流程1）晶体振荡器。这些电路有一个共同的特点，即它们不能产生脉冲信号，只能将输入端的脉冲信号整形或变换为另一种脉冲信号。图解演示几种常见脉冲信号的实物外形如图6-32所示。

1.脉冲信号的基本特点

脉冲信号是一种持续时间极短的电压或电流波形。从广义上讲，凡不具有持续正弦形状的波形，几乎都可以称为脉冲信号。它可以是周期性的，也可以是非周期性的。

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几种常见的脉冲信号波形如图6-25所示。

图6-25 常见的脉冲信号波形

具体为矩形脉冲、方波脉冲、尖脉冲、锯齿波、钟形波、阶梯波、梯形波、三角波。

若按极性分，常把相对于零电平或某一基准电平，幅值为正时的脉冲称为正极性脉冲，反之称为负极性脉冲。

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正、负脉冲如图6-26所示。其中图6-26a所示为正脉冲，图6-26b所示为负脉冲。

图6-26 正、负脉冲

任何波形都可以用一些参数来描述它的特征，但由于脉冲波形多种多样，因此对不同的波形需定义不同的参数。下面以常见的矩形脉冲为例介绍它的几个主要参数。

理想的矩形脉冲如图6-26所示，它由低电平到高电平或从高电平到低电平，都是突然垂直变化的。但实际上，脉冲从一种电位状态过渡到另一种电位状态总是要经历一定时间的，且与理想波形相比，波形也会发生一些畸变。

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实际矩形脉冲波形如图6-27所示。

图6-27 实际矩形脉冲波形

2.脉冲信号的相关电路及应用

（1）脉冲信号产生电路

脉冲信号产生电路是数字脉冲电路中的基本电路，它是指专门用来产生脉冲信号的电路。通常，我们将能够产生脉冲信号的电路称为振荡器。常见的脉冲信号产生电路主要可分为晶体振荡器和多谐振荡器两种。

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脉冲信号产生电路的基本工作流程如图6-28所示。

图6-28 脉冲信号产生电路的基本工作流程

1）晶体振荡器。晶体振荡器是一种高精度和高稳定性的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，用于为数据处理设备产生时钟信号或基准信号。

晶体振荡器主要是由石英晶体和外围元件构成的谐振器件。石英是一种自然界中天然形成的结晶物质，具有一种称为压电效应的特性。晶体受到机械应力的作用会发生振动，由此产生的电压信号的频率等于此机械振动的频率，当晶体两端施加交流电压时，它会在该输入电压频率的作用下振动。在晶体的自然谐振频率下，会产生最强烈的振动现象。晶体的自然谐振频率由其实体尺寸以及切割方式来决定。

一般来说，使用在电子电路中的晶体由架在两个电极之间的石英薄芯片以及用来密封晶体的保护外壳所构成。

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晶体及晶体功能如图6-29所示。