1.脈沖的定義
脈沖(pulse)這個詞包含著脈動和短促的意思。狹義地說,脈沖信號是指一種持續(xù)時間極短的電壓或電流波。從廣義上講,通常把一切非正弦波都統(tǒng)稱之為脈沖信號。各種常見的脈沖波形如圖1所示。
圖1所示的波形,乍看起來,似乎各不相同。但如果對它們進(jìn)行仔細(xì)分析,就會發(fā)現(xiàn)這些波形有一個共同特點,就是整個波形是由若干個暫態(tài)過程段所組成。我們知道,要得到暫態(tài)過程,電路必須包含兩個主要組成部分:一個是開關(guān)部分,另一個是惰性電路部分。開關(guān)用來破壞電路的穩(wěn)態(tài),使之產(chǎn)生暫態(tài)過程,而惰性電路則用來控制暫態(tài)過程的形狀和變化的快慢。
圖1各種脈沖波形圖
圖2 實際的矩形脈沖波形
2.脈沖波形的主要參數(shù)
最常見的脈沖波形是方波和矩形波,理想的方波和矩形波突變部分是瞬時的,不占用時間。
但實際中,脈沖電壓從零值躍升到最大值時,或從最大值躍降到零值時,都需要經(jīng)歷一定時間。圖2所示為矩形脈沖信號的實際波形圖。圖中, vm是脈沖信號的幅度;tr是脈沖信號的上升時間,又稱前沿,它是指脈沖信號由0.1 vm上升至0.9 vm所經(jīng)歷的時間;tf是脈沖信號的下降時間,又稱后沿,它是指脈沖信號由0.9 vm下降至0.1 vm所經(jīng)歷的時間;t為脈沖信號的周期;tw是脈沖信號持續(xù)時間,又稱脈寬,它是指脈沖信號從上升至0.5 vm處至下降到0.5 vm之間的時間間隔。在一個周期中,(t-tw)稱為脈沖休止期。
3.脈沖電路
脈沖電路是各種波形脈沖的產(chǎn)生以及脈沖波形間相互變換的電路。脈沖電路可以用分立晶體管、場效應(yīng)管作為開關(guān)和rc或rl電路構(gòu)成,也可以由集成門電路或集成運算放大器和rc充放電電路構(gòu)成。常用的有脈沖波形的產(chǎn)生,變換、整形等電路,如雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、自激多諧振蕩器等。這些電路也可以作為數(shù)字系統(tǒng)中的時鐘產(chǎn)生電路和定時電路。