141脈沖的基本概念(已修改)
2025-10-23 17:11 本頁面
【正文】 脈沖的基本概念 RC 波形變換電路 本章小結(jié) *第十四章 脈沖波形的產(chǎn)生和整形電路 多諧振蕩器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 555 集成定時(shí)器 施密特觸發(fā)器 脈沖的概念 廣義上講 ， 凡是 非正弦規(guī)律變化的電壓或電流都 可稱為脈沖 。 1． 實(shí)驗(yàn)電路 脈沖 ：瞬間突變 、 作用時(shí)間極短的電壓或電流信號 ， 稱為脈沖 。 脈沖的基本概念 2． 現(xiàn)象和結(jié)論 （ 1） 開關(guān) S 閉合時(shí) ， R2 短接 ， 輸出電壓 vO = 0。 （ 2） t1 時(shí) ， 開關(guān) S 斷開 ，則輸出電壓 重復(fù)此過程 ， 則輸出電壓的波形變化即為一串脈沖波 。 （ 3） t2 時(shí) ， 開關(guān) S 再閉合 ， R2 又被短接 ， 輸出電壓 vO = 0 。 脈沖的基本概念 212GO RRRVv??? 脈沖的基本概念 常見的波形有矩形波 、 鋸齒波 、 鐘形波 、 尖峰波 、 階梯波等 。 幾種常見的脈沖波形 脈沖的基本概念 矩形脈沖波形參數(shù) （ 1 ） 脈沖幅度Vm—— 脈沖電壓的最大變化幅度 。 （ 2） 脈沖上升沿時(shí)間 tr—— 脈沖上升沿從 Vm 上升到 Vm 的時(shí)間 。 （ 3） 脈沖下降沿時(shí)間 tf —— 脈沖上升沿從 Vm 下降到 Vm 的時(shí)間 。 （ 4） 脈沖寬度 tw —— 脈沖前 、 后沿 Vm 處的時(shí)間間隔 ， 說明脈沖持續(xù)時(shí)間的長短 。 （ 5） 脈沖周期 T —— 指周期性脈沖中 ， 相鄰的兩個(gè)脈沖波形對應(yīng)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔 。 脈沖的基本概念 RC 電路的瞬態(tài)過程 RC 波形變換電路 （ 1） 充電過程原理 ① 開關(guān) S 在 B 點(diǎn) ， 電容器 C 上沒有電荷 ， vC = 0。 瞬態(tài)過程 是指電路從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)所經(jīng)歷的過程 。 最大， R上的電壓也最大， 。 ② 開關(guān) S 由 B 合到 A 后 ，電源對電容 C 充電 。 因電容器兩端的電壓不能突變 ， 開關(guān)拔動瞬間 vC = 0 。充電電流 RViC G? RiVv CR ??? G ③ 隨著電容 C 上的電荷的積累 ， 電壓 vC 隨之增大 ， 而vR 隨之下降 ， 所以 iC 也逐漸下降 。 ④ 最后 ， vC = VG， vR = 0， iC = 0， 充電結(jié)束 。 RC 波形變換電路 電容器的的充電速度與 R 和 C 的關(guān)系 ：電容 C 越大 ， vC上升就越慢；電阻 R 越大 ， vC 上升就越慢 。 時(shí)間常數(shù) ： R 和 C 的乘積稱為 RC 電路的時(shí)間常數(shù) ? 。單位為 s（ 秒 ） 。 充電時(shí)間可以用時(shí)間常數(shù) ? 來衡量 ， ? 大則慢 ， ? 小則快 。 （ 2） 波形 RC 波形變換電路 2． RC 電路的放電過程 ③ 隨后 ， vC 按指數(shù)規(guī)律下降 ， iC 也隨之下降 。 ④ 最后 ， vC = 0， iC = 0， 放電結(jié)束 。 ① 開關(guān) S 重新合到 B 點(diǎn) ，電容器將通過電阻 R 放電 。 ② 開始瞬間 ， 電容器兩端的電壓不能突變 ， vC = VG 。此時(shí) ， 放電電流最大 iC 。 RVi GC ? RC 波形變換電路 （ 2） 波形 放電時(shí)間可以用時(shí)間常數(shù) ? 來衡量 ， ? 大則慢 ， ? 小則快 。 RC 波形變換電路 1． 電路組成 RC 微分電路 電路應(yīng)具有如下條件： （ 1） 輸出信號取自 RC 電路中電阻 R 的兩端 ， 即 vO = vR。 （ 2） 電路的時(shí)間常數(shù) ? 應(yīng)遠(yuǎn)小于輸入的矩形波脈沖寬度 ，即 ? ?? tw。 RC 波形變換電路 （ 1） 當(dāng)時(shí) t1 t2 ， vI = 0， vO =0 。 2． 工作原理 （ 2） 在 t1 = t2 的瞬間 ， vI 由 0 突變?yōu)? Vm ， 立即有充電電流通過 R 和 C。 由于電容電壓 vC 不能突變 ， 此時(shí)vC = 0， 故 vO = vI = Vm ， 即輸出電壓由 0 跳為 Vm 。 （ 3） 在 t1 ~ t2 期間 ， 輸入電壓 vI保持 Vm 不變 ， 由于時(shí)間常數(shù) ? 很小 ，所以電容 C 被快速充電 ， vC 上升很快 。 而輸出電壓 vO = vI vC 迅速下降 。在 t = t2之前 ， vC 很快到達(dá) Vm， 而 vO 迅速下降為 0， 形成一個(gè)正的尖峰脈沖波 。 RC 波形變換電路 （ 4） 在 t = t2 時(shí) ， vI 從 Vm 跳變到 0， 由于電容兩端電壓不能突變 ， vC 仍為 Vm 。 所以 ， vO = vI vC = Vm 。 （ 5） 在 t2 時(shí)刻以后 ， 同樣因?yàn)殡娐窌r(shí)間常數(shù) ? 很小 ， 電容迅速
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