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非正弦波波形

发布时间:2013/10/26 21:24:26 访问次数:896

    在电子学中,正弦波是非常重要的,但它们不是交流的或随时间变化的波形的唯一一种形式。其他两种主要的波形是脉冲波形和i角波。
    在学完本节之后,OP215GN8应该能够辨别基本的非正弦波波形的特征:
    ①讨论脉冲波形的性质。
    ②定义占空比(duty cycle)。
    ③讨论三角波和锯齿波的性质。
    ④讨论波形的谐波成分。
    脉冲波形
    从基本上说,脉冲( pulse)可以描述成从一个电压或电流电平(基准.baseline)非常快地过渡(前沿:leadingedge)到另一个电压或电流;然后,在一段时间间隔之后,非常快地转变(后沿:trailing edge)回到原来的基准电平。电平的过渡期称为阶跃( steps)。理想的脉冲由两个等幅的但方向相反的阶跃组成。当前沿或者后沿是正向时,就称为上升沿( rising edge),当前沿或者后沿是负向时,就称为下降沿(falling edge)。
    图8. 44(a)示出了由两个相等但反向的并且被一段时间间隔分开的瞬时阶跃组成的理想的正脉冲,时间间隔称为脉冲宽度(pulse width)。图8.44(b)示出了理想的负脉冲。从基准测量的脉冲高度是脉冲的电压(或电流)的振幅。通常情沉下,将所有的脉冲看成是理想的(由瞬时的阶跃和形状上完美的直角组成)来简化分析。
    然而,实际脉冲决不是理想的。脉冲不可能从一个电平瞬间变成另一个电平。过渡期(阶跃)总是需要时间的,如8.45 (a)所示。就像所看见的,脉冲从较低的值上升到较高的值有一个时间间隔,这个间隔就称为上升时间( rise time),用符号f,表示。
    上升时间( rise time)是脉冲从其振幅的10%上升到其振幅的90%所需要的时间。
    脉冲从其较高的值下降到较低值的这段时间间隔称为下降时间( fall time),用符号f r表示。
    下降时间( fall time)是脉冲从其振幅的90%下降到其振幅的10%所需要的时间。
    对于非理想的脉冲,脉冲宽度(tw)也需要准确的定义,因为前沿和后沿不是垂直的。
    脉冲宽度是前沿上数值是振幅50%的点与后沿上数值是电压振幅的50%的点之间的时间。
    脉冲宽度显示在图8.45(b)中。

               

    在电子学中,正弦波是非常重要的,但它们不是交流的或随时间变化的波形的唯一一种形式。其他两种主要的波形是脉冲波形和i角波。
    在学完本节之后,OP215GN8应该能够辨别基本的非正弦波波形的特征:
    ①讨论脉冲波形的性质。
    ②定义占空比(duty cycle)。
    ③讨论三角波和锯齿波的性质。
    ④讨论波形的谐波成分。
    脉冲波形
    从基本上说,脉冲( pulse)可以描述成从一个电压或电流电平(基准.baseline)非常快地过渡(前沿:leadingedge)到另一个电压或电流;然后,在一段时间间隔之后,非常快地转变(后沿:trailing edge)回到原来的基准电平。电平的过渡期称为阶跃( steps)。理想的脉冲由两个等幅的但方向相反的阶跃组成。当前沿或者后沿是正向时,就称为上升沿( rising edge),当前沿或者后沿是负向时,就称为下降沿(falling edge)。
    图8. 44(a)示出了由两个相等但反向的并且被一段时间间隔分开的瞬时阶跃组成的理想的正脉冲,时间间隔称为脉冲宽度(pulse width)。图8.44(b)示出了理想的负脉冲。从基准测量的脉冲高度是脉冲的电压(或电流)的振幅。通常情沉下,将所有的脉冲看成是理想的(由瞬时的阶跃和形状上完美的直角组成)来简化分析。
    然而,实际脉冲决不是理想的。脉冲不可能从一个电平瞬间变成另一个电平。过渡期(阶跃)总是需要时间的,如8.45 (a)所示。就像所看见的,脉冲从较低的值上升到较高的值有一个时间间隔,这个间隔就称为上升时间( rise time),用符号f,表示。
    上升时间( rise time)是脉冲从其振幅的10%上升到其振幅的90%所需要的时间。
    脉冲从其较高的值下降到较低值的这段时间间隔称为下降时间( fall time),用符号f r表示。
    下降时间( fall time)是脉冲从其振幅的90%下降到其振幅的10%所需要的时间。
    对于非理想的脉冲,脉冲宽度(tw)也需要准确的定义,因为前沿和后沿不是垂直的。
    脉冲宽度是前沿上数值是振幅50%的点与后沿上数值是电压振幅的50%的点之间的时间。
    脉冲宽度显示在图8.45(b)中。

               

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10-26非正弦波波形

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