脉冲
- 格式:doc
- 大小:1.33 MB
- 文档页数:10
脉冲参数有哪些?脉冲参数介绍
脉冲介绍
脉冲通常是指电子技术中经常运用的一种象脉搏似的短暂起伏的电冲击(电压或电流)。
主要特性有波形、幅度、宽度和重复频率。
脉冲是相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号,大部分信号周期内没有信号。
就像人的脉搏一样。
现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间有信号。
计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号。
此外,脉冲也用来表示思想感情上的冲动和要求。
脉冲波形及参数见图
脉冲参数定义
脉冲幅度Um:脉冲波从底部到顶部之间数值;。
脉冲的概念脉冲是一个在时间上持续很短的信号或波形。
它是由一个波包一下子出现,然后迅速地消失的过程所组成。
脉冲通常被描述为一个极短时期内的高度集中的能量传输。
脉冲的概念在不同的领域中都有不同的意义和应用。
在电子学中,脉冲被广泛用于数字信号传输、计算机科学和通信领域。
在物理学中,脉冲被用于描述光、声波等电磁波的传播。
在电子学中,脉冲通常指的是一个突然的、瞬时的信号,它代表了一个二进制的电压或电流状态的改变。
脉冲的时间长度非常短,通常只有几微秒或者更短的时间尺度,因此可以在数字电路中通过高低电平的改变来表示传输的信息。
例如,在计算机中,脉冲被用来传输二进制数据,高电平表示1,低电平表示0。
脉冲信号通过在电路中的高低电平的变化来表示数字信息的传输。
在物理学中,脉冲通常指的是一个短暂的、高度集中的能量传输过程。
光脉冲是最常见的一种脉冲,它描述了光波的短时间内强度的突然增加和减少。
光脉冲的时间尺度可以非常短,甚至只有几飞秒(1飞秒等于1秒的10的-15次方)。
光脉冲在激光技术、光通信和光纤通信中被广泛应用。
除了光脉冲,声脉冲也是物理学中一个重要的概念。
声脉冲是由声波的突然增加和减少所组成的,它通常用来描述声波的短暂性质,比如雷声、爆炸声等。
声脉冲的时间尺度一般比光脉冲要长,通常在纳秒(1纳秒等于1秒的10的-9次方)至毫秒(1毫秒等于1秒的10的-3次方)的范围内。
脉冲在科学和工程中有着广泛的应用。
在医学中,脉冲测量被用来确定一个人的心率和血压;在雷达系统中,脉冲可以被用来探测目标的位置和速度;在通信系统中,脉冲传输被用来传递数字信息。
此外,脉冲还被用来研究材料的光谱和动力学性质,以及在科学研究中用于探索微观结构和过程。
总结起来,脉冲是一个在时间上持续极短的信号或波形,它可以用来传输数字信息,描述光、声波等电磁波的传播,以及研究材料的光谱和动力学性质。
脉冲在电子学、物理学、医学等领域中广泛应用,并具有重要的科学研究和工程应用价值。
脉冲的参数
脉冲的参数是信号处理领域中的一个重要概念,它可以帮助我们更好地分析和处理各种信号。
在信号处理中,脉冲是指一种突发的、短暂的现象,它通常会引起其他信号的变化。
为了更好地研究和分析脉冲,我们需要了解其参数。
脉冲的参数主要包括两个方面:时间和幅度。
时间是脉冲的一个重要参数,它可以帮助我们确定脉冲发生的时间点。
幅度则是脉冲信号的强度,它可以告诉我们脉冲信号的大小。
在信号处理中,我们经常会遇到一些脉冲信号,比如音频信号中的拍子和乐音,或者图像信号中的边缘和轮廓。
这些脉冲信号对我们来说都是有一定意义的。
通过研究脉冲的参数,我们可以更好地分析和处理这些信号,为我们的研究和应用提供更多的帮助。
总之,脉冲的参数是信号处理领域中一个非常重要的概念。
了解脉冲的参数可以帮助我们更好地研究和分析信号,为我们的生活和工作中提供更多的便利。
脉冲系统的名词解释脉冲系统是一种在某一瞬间产生能量并传输、控制和处理信息的系统。
它采用脉冲信号来传输信息和控制能量,是一种高效且可靠的信息处理方式。
脉冲系统广泛应用于通信、电子、控制、计算机和雷达等领域。
一、脉冲脉冲是脉冲系统的基本要素之一。
它是一种高能量、短时间的信号,常常被用来传输和处理信息。
脉冲信号的特点是能量高、时间短、频率宽。
一个简单的脉冲可以通过一个方波信号来表示,其中包含一个高电平和一个低电平。
脉冲的能量和宽度决定了其携带信息的能力和传输速度。
二、脉冲发生器脉冲发生器是产生脉冲信号的装置。
它能够按照设定的频率、幅度和宽度生成特定的脉冲信号。
脉冲发生器广泛应用于通信、控制和计算机等领域,常用于脉冲通信系统、脉冲控制系统和数字电路中。
常见的脉冲发生器包括多谐振荡器、门电路和计数器等。
三、脉冲编码脉冲编码是将信息转化为脉冲信号的过程。
它通过将不同信息映射为不同的脉冲模式来实现信息的传输和处理。
脉冲编码可以提高信号传输的可靠性和抗干扰性。
常见的脉冲编码方式有脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)等。
四、脉冲传输脉冲传输是指将脉冲信号从发送端传输到接收端的过程。
它包括脉冲生成、传输和接收三个阶段。
在脉冲传输过程中,需要考虑信号传输的延迟、失真和衰减等问题。
通过适当设计传输线路和信号处理算法,可以提高脉冲传输的可靠性和效率。
五、脉冲控制脉冲控制是利用脉冲信号来对系统进行控制的过程。
脉冲控制可以实现对能量的调节、信息的传输和设备的工作状态的控制。
脉冲控制广泛应用于自动化控制系统、工业过程控制和电力系统等领域。
通过选择适当的控制算法和调节参数,可以实现对系统的精确控制。
六、脉冲处理脉冲处理是指对脉冲信号进行分析、处理和提取有用信息的过程。
脉冲处理可以包括滤波、调幅解调、计数和逻辑运算等操作。
脉冲处理广泛应用于信号处理、图像处理和模式识别等领域。
通过合理选择脉冲处理算法和参数,可以提高信号处理的精度和速度。
脉冲的工作原理脉冲的工作原理是通过短暂的电流或电压波形来传递信息或激发特定的物理响应。
下面将介绍脉冲的工作原理。
1. 电流脉冲工作原理:电流脉冲是一种短暂的电流流动形式,其工作原理基于以下几个方面:(1) 电荷的累积与释放:电流脉冲通过控制电荷的累积与释放来实现。
通过电源或电容器等装置对电荷进行预先积累,然后再以较高的速度将电荷释放出来,形成短暂的电流脉冲。
(2) 瞬态现象的利用:电流脉冲通常涉及到诸如电阻、电容和电感等元件,这些元件在电流变化时产生瞬态现象。
通过利用这些瞬态现象,电流脉冲可以激发特定的物理响应,如仪器测量、电磁感应等。
(3) 控制电流形状:电流脉冲的形状对其工作效果具有重要影响。
通过控制电流脉冲的电压、时间和波形等参数,可以实现对电流形状的控制,以适应不同的应用需求。
2. 电压脉冲工作原理:电压脉冲是一种短暂的电压变化形式,其工作原理基于以下几个方面:(1) 电荷分布与电场变化:电压脉冲通过控制电荷的分布和电场的变化来实现。
通过在导体或电容器上施加高电压,使电荷在导体内部或电容器的极板上分布不均匀,从而产生短暂的电场变化。
(2) 电场作用下的物质响应:电压脉冲的电场变化会导致物质内部的电荷重新排列或分布,从而引起物质的响应。
例如,在液晶显示器中,电压脉冲的电场变化可以改变液晶分子的排列方式,从而使液晶显示屏显示出不同的图像。
(3) 控制电压形状:电压脉冲的形状对其工作效果具有重要影响。
通过控制电压脉冲的电荷量、时间和波形等参数,可以实现对电压形状的控制,以适应不同的应用需求。
综上所述,脉冲的工作原理主要涉及电荷的累积与释放、瞬态现象的利用、电场的变化和电压的控制等方面。
通过这些原理,脉冲可以实现信息传递和物理响应的激发。
脉冲通俗理解一、脉冲的基本概念脉冲是一种能量或信息在空间中传播的方式。
它可以是通过空气、水、电线等媒介传播的,也可以是通过光线、电磁波等非物质媒介传播的。
脉冲的传播速度取决于传播媒介的性质,比如空气中声音的传播速度约为343米每秒,而光在真空中的传播速度约为每秒299,792,458米。
二、脉冲的特点1. 脉冲的形状:脉冲可以是各种各样的形状,比如正弦波、方波、脉冲波等。
不同形状的脉冲在传播过程中会产生不同的效果,比如正弦波可以用于无线电通信,方波可以用于数字信号传输。
2. 脉冲的幅度:脉冲的幅度表示能量或信息的大小。
幅度越大,传播时所携带的能量或信息越多。
3. 脉冲的频率:脉冲的频率表示单位时间内脉冲的数量。
频率越高,传输速度越快,但也需要更高的传输能力。
4. 脉冲的周期:脉冲的周期表示脉冲重复的时间间隔。
周期越短,传输速度越快,但也需要更高的传输能力。
三、脉冲的应用1. 通信领域:脉冲被广泛应用于通信领域,比如手机、电视、无线网络等。
通过将信息转化为脉冲信号,可以进行远距离的传输和接收。
2. 医学领域:医学中的心电图、脑电图等都是通过脉冲信号来观测人体的生理状态。
脉冲的变化可以反映人体器官的工作情况。
3. 物理实验:在物理实验中,脉冲被用于测量物体的速度、加速度等物理参数。
通过测量脉冲的传播时间和距离,可以计算出物体的运动状态。
4. 电子设备:在电子设备中,脉冲被用于控制电路的开关、触发器等。
比如计算机中的时钟信号就是一个脉冲信号,用于同步各个部件的工作。
四、脉冲的注意事项1. 脉冲的传播距离有限,传播距离过远会导致能量或信息的损失。
因此,在实际应用中需要合理安排传输设备的布局,以保证脉冲的传播距离。
2. 脉冲的传输速度受到传输媒介的影响,比如在光纤中传输的光脉冲速度很快,而在电线中传输的电脉冲速度相对较慢。
因此,在选择传输媒介时需要根据实际需求进行合理选择。
3. 脉冲的传输需要一定的能量支持,因此在设计脉冲传输系统时需要合理安排能量供给,以保证脉冲的传输质量和稳定性。
脉冲的作用
脉冲是一种特殊的物理现象,具有短暂和高能的特点。
它在科学研究、工程技术、医学诊断等领域中都具有重要的作用。
首先,在科学研究中,脉冲可以被用来产生和检测电磁波。
例如,天文学家使用脉冲星来探测宇宙中的巨大能量释放事件,并研究宇宙的组成和演化过程。
此外,脉冲还广泛应用于物理实验中,例如用于刺激分子进行光谱研究,以及激发原子进行核物理实验等。
其次,在工程技术领域中,脉冲可以用于测量和控制信号的传输和处理。
例如,雷达技术可以利用脉冲波来测量目标物体的距离和速度,并应用于航空航天、地质勘探、气象预报等领域。
此外,脉冲还可以用于光通信、电子设备和计算机网络中,提高信息传输速度和容量。
此外,脉冲在医学诊断中也起到重要的作用。
例如,脉冲波可以用于医学影像学中的磁共振成像(MRI)和超声波成像,从而获得人体内部器官和组织的精细结构图像,帮助医生发现和诊断疾病。
此外,脉冲还广泛应用于心电图和血压测量等医疗设备中,用于监测心脏和血液的功能状态。
最后,在生物学研究中,脉冲可以用来刺激神经细胞和肌肉细胞,以研究它们的活动机制和功能。
例如,脉冲电流被用来研究脑神经元之间的信息传递和突触可塑性。
此外,脉冲还可以通过外部刺激来改变生物体的生理状态,如使用脉冲电疗法来治疗疼痛和帕金森病等疾病。
总的来说,脉冲具有临时和高能的特点,在科学研究、工程技术、医学诊断等领域中都具有广泛的应用。
它可以用来产生和检测电磁波,测量和控制信号传输和处理,医学影像和监测,以及生物学研究等。
脉冲的应用为我们深入了解自然现象,促进技术发展和改善医疗水平提供了重要的工具和方法。
脉冲理疗原理
脉冲理疗是一种物理治疗方法,通过产生短暂的电流脉冲,作用于人体组织,以达到治疗效果。
其原理是利用电流的刺激作用,促进细胞内的代谢过程,增强组织细胞的功能与修复能力。
脉冲理疗的电流脉冲可以通过电极传输到人体组织中。
电流脉冲的特点是高频率、低能量和短时间。
这种特殊的电流刺激可以引发人体的生物电反应,从而产生一系列生理效应。
首先,脉冲理疗可以促进血液循环。
当电流脉冲通过血管时,会改变血管的内径,增加血液流速,改善组织的血液供应和氧气供应,从而加快代谢产物的清除,促进废物的排泄。
其次,脉冲理疗可以缓解疼痛。
电流刺激可以改变人体神经的传导和兴奋状态,干扰疼痛信号的传递,从而减轻疼痛感。
同时,脉冲理疗还能促进内啡肽的分泌,它是一种天然的镇痛剂,有助于缓解疼痛。
此外,脉冲理疗还可以加速组织修复和再生。
电流刺激可以增加细胞内的能量产生,促进细胞的分裂和增殖,加速受损组织的修复和再生过程。
同时,脉冲理疗还能促进胶原蛋白的合成,增强组织结构的稳固性。
总而言之,脉冲理疗通过短暂的电流脉冲刺激,可以促进血液循环、缓解疼痛,并加速组织修复和再生。
它是一种常用的物理治疗方法,广泛应用于各种疾病的康复治疗中。
三 RC电路的应用1 微分电路图3.5.1是RC微分电路(设电路处于零状态)。
输入的是矩形波脉冲电压u1(图3.5.2),在电阻R两端输出的电压为u2。
设R=20 kΩ,C=100pF,u1的幅值U=6V,脉冲宽度t p=50us。
由此可得电路的时间常数τ=RC=20*103*100*10-12s=2*10-6s=2usτ《t p。
2 积分电路微分和积分在数学上是矛盾的两个方面,同样,微分电路和积分电路也是矛盾的两个方面。
虽然它们都是RC串联电路,但是,当条件不同时,所得结果也就相反。
如上面所述,微分电路必须具有两个条件。
如果条件变为:(1)τ》t p(2)从电容两端输出。
这样,电路就转化为积分电路了(图3.5.3a)图3.5.3b是积分电路的输入电压u1和输出电压u2的波形。
由于τ》t p,电容缓慢充电,其上的电压在整个脉冲持续时间内缓慢增长,当还未增长到趋于稳定值时,脉冲已告终止(t=t1)。
以后电容经电阻缓慢放电,电容上电压也缓慢衰减。
在输出端输出一个锯齿波电压。
时间常数τ越大,充放电越是缓慢,所得锯齿波电压的线性也就越好。
从图3.5.3b的波形上看,u2是对 u1积分的结果。
因此这种电路称为积分电路。
在脉冲电路中,可应用积分电路把矩形脉冲变换为锯齿波电压,作扫描等用。
四小结五作业课题二晶体管得开关特性教学目标:了解二极管的开关特性教学重点:开关特性的应用教学内容:一二极管的开关特性ui=0V时,二极管截止,如同开关断开,u o=0V。
ui=5V时,二极管导通,如同0.7V的电压源,u o=4.3V。
二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。
1、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程2、产生反向恢复过程的原因—电荷存储效应当外加正向电压时,P区空穴向N扩散,N 区电子向P区扩散;势垒区逐渐变窄,P区存储了电子,N区存储了空穴,它们都是非平衡少数载流子。
这一过程称为电荷存储效应。
当输入电压突然反向时,存储电荷反向电场的作用下, P区电子被拉回N区,N 区空穴被拉回P区,形成反向电流IR;或与多数载流子复合。
在此期间IR基本上保持不变(IR=VR/RC),经过ts后,存储电荷显著减少,势垒区逐渐变宽,经过tt后,二极管截止。
反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间,它远大于正向导通所需要的时间。
这就是说,二极管的开通时间是很短的,它对开关速度的影响很小,以致可以忽略不计。
因此,影响二极管的开关时间主要是反向恢复时间,而不是开通时间。
二二极管快关特性的应用1 整流所谓整流,就是将交流电变为单方向脉动的直流电。
整流电路是二极管的主要应用领域之一。
利用二极管的单向导电性可组成单相、三相等各种形式的整流电路,然后再经过滤波、稳压,便可获得平稳的直流稳压电源。
2 检波就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界限,通常把输出电流小于100mA 的叫检波。
3 钳位利用二极管正向导通时压降很小的特性可组成钳位电路如图1-13所示.若A点V A=0,二极管D可正向导通,其压降很小,故F点的电位也被钳制在0V左右,即V F≈0。
4 限幅利用二极管正向导通后其两端电压很小且基本不变的特性,可以构成各种限幅电路,使输出电压幅度限制在某一电压值内。
限制输出电压正半周幅度的限幅电路限制输出电压负半周幅度的限幅电路双向限幅电路三三极管的开关特性1晶体三极管由集电结和发射结两个PN结构成.根据两个PN结的偏置极性,三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。
下图给出了用NPN型共发射极晶体管组成的简单电路及其输出特性曲线。
2 三极管静态特性–当输入电压Ui=-VB时三极管的发射结和集电结均为反向偏置(VBE<0 ,VBC<0),只有很小的反向漏电流IEBO和ICBO分别流过两个结,故ib和iC接近零,VCE =VCC对应于A点。
这时集电极回路中的c 、e极之间近似于开路,相当于开关断路。
三极管的这种工作状态称为截止。
–当输入电压Ui=+VB2时,调节Rb ,使iB =VCC / βRC ,则三极管工作在C点,集电极电流iC已接近于最大值VCC / RC ,由于iC受到RC的限制,它已不可能象放大区那样随着iB的增加而成比例地增加了,即认为集电极电流已达到饱和,对应的基极电流称为基极临界饱和电流IBS ( VCC/βRC),而集电极电流称为集电极饱和电流ICS≈(VCC/RC)。
此后,如果再增加基极电流,则饱和程度加深,但集电极电流基本上保持在ICS不再增加,集电极电压VCE=VCC–ICS RC=VCES ≈0.2~0.3V这个电压称为饱和压降。
它也基本上不随iB增加而改变。
由于VCES很小,集电极回路中的c 、 e极之间近似于短路,相当于开关闭合一样。
三极管的这种工作状态称为饱和。
三极管截止状态等效电路1晶体三极管在饱和与截止两种状态的特性称为开关特性,相当于一个由基极信号控制的无触点开关,其等效电路如下(1)截止状态的三极管等效电路。
2晶体三极管在饱和与截止两种状态的特性称为开关特性,其等效电路如下(2)饱和状态的三极管等效电路。
3 三极管动态特性Ⅰ•晶体三极管在饱和与截止两种状态转换过程中具有的特性称为三极管的动态特性。
三极管和二极管一样,管子内部也存在着电荷的建立与消失过程。
因此,饱和与截止两种状态也需要一定的时间才能完成。
•如在左上图所示的电路输入端加入一个理想的方波,其幅度在-VB1和+ VB2之间变化,则输出电流ic的波形已不是和输入波形一样的理想方波见左下图。
4 三极管动态特性Ⅱ•从上图可知波形起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,上升和下降沿都变得缓慢了。
为了对三极管的瞬态过程进行定量描述,通常引入以下几个参数来表征:–延迟时间td——从+ VB2加入到集电极电流ic上升到0.1ICS所需时间;–上升时间tr ——ic从0.1ICS上升到0.9ICS所需时间;–存储时间ts ——从输入信号降到-VB2到ic降到0.9ICS所需时间;–下降时间tf ——从ic从0.9ICS 下降到0.1ICS所需时间。
•从左图可知波形起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,上升和下降沿都变得缓慢了。
为了对三极管的瞬态过程进行定量描述,通常引入以下几个参数来表征:–延迟时间td——从+ VB2加入到集电极电流ic上升到0.1ICS所需时间;–上升时间tr ——ic从0.1ICS上升到0.9ICS所需时间;–存储时间ts ——从输入信号降到-VB2到ic降到0.9ICS所需时间;–下降时间tf ——从ic从0.9ICS 下降到0.1ICS所需时间。
•从左图可知波形起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,上升和下降沿都变得缓慢了。
为了对三极管的瞬态过程进行定量描述,通常引入以下几个参数来表征:–延迟时间td——从+ VB2加入到集电极电流ic上升到0.1ICS所需时间;–上升时间tr ——ic从0.1ICS上升到0.9ICS所需时间;–存储时间ts ——从输入信号降到-VB2到ic降到0.9ICS所需时间;–下降时间tf ——从ic从0.9ICS 下降到0.1ICS所需时间。
•存储时间ts:经过上升时间后,集电极电流继续增加到Ics,这时由于进入了饱和状态,集电极收集电子的能力减弱,过剩的电子在基区不断积累起来,称为超量存储电荷,同时集电区靠近边界处也积累起一定的空穴,集电结处于正向偏置。
当输入电压ui由+U2跳变到-U1时,上述存储电荷不能立即消失,而是在反向电压作用下产生漂移运动而形成反向基极电流,促使超量存储电荷泄放。
在存储电荷完全消失前,集电极电流维持Ics不变,直至存储电荷全部消散,晶体管才开始退出饱和状态,ic开始下降。
•下降时间tf:在基区存储的多余电荷全部消失后,基区中的电子在反向电压的作用下越来越少,集电极电流ic也不断减少,并逐渐接近于0。
•存储时间ts:经过上升时间后,集电极电流继续增加到Ics,这时由于进入了饱和状态,集电极收集电子的能力减弱,过剩的电子在基区不断积累起来,称为超量存储电荷,同时集电区靠近边界处也积累起一定的空穴,集电结处于正向偏置。
当输入电压ui由+U2跳变到-U1时,上述存储电荷不能立即消失,而是在反向电压作用下产生漂移运动而形成反向基极电流,促使超量存储电荷泄放。
在存储电荷完全消失前,集电极电流维持Ics不变,直至存储电荷全部消散,晶体管才开始退出饱和状态,ic开始下降。
•下降时间tf:在基区存储的多余电荷全部消失后,基区中的电子在反向电压的作用下越来越少,集电极电流ic也不断减少,并逐渐接近于0。
四反相器R1、R2、外加负偏压-VBB及Vi 共同决定三极管工作状态,保证三极管在开关方波的作用下可靠工作于饱和、截止两种状态。
当V i = 0 时:希望T 截止先假设T 止再看是否止画截止等效电路121RRRVV BBbe⋅+-=≤- 1V三极管截止条件:V be≤0令:V be≤-1V T 可靠截止当V i= E希望T饱和,先假设T饱和再判是否饱和2121RVREiii BBb-=-=三极管截止条件:i b ≥I BSv o-V BBbebe五 小结六 作业CCCCSbS R V I I ββ==CCCBB R V R V R Eβ≥-21即:三极管一定饱和。
元件选择: T : 先选择开关管,再根据手册给出I CM 确定R C 。
V CC 、-V BB 根据工作条件确定。
C 1根据开关管截至频率确定。
反相器的优点:输出振幅比较大,饱和时 V O ≈ 0 。
截止时,V O ≈ V CC 。
三极管饱和时,V c e s = 0.3V 所以功耗小。
对β的一致性要求底,只要满足i 2βCSbI i ≥。