第11章 脉冲信号的产生和变换
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脉冲信号原理
脉冲信号原理是指在时间上持续时间很短的信号,通常是由电压或电流的突然变化所产生。
脉冲信号的特点是信号幅度从0
突变到一个较高的数值,然后迅速恢复为0。
脉冲信号在实际应用中具有广泛的用途,例如在通信系统中用于数据传输,可以将数字信号转换为脉冲信号进行传输。
此外,脉冲信号也可用于测量和控制系统中的精确时序操作。
脉冲信号可以通过不同的方式产生,其中一种常见的方法是使用多谐振荡器。
多谐振荡器可以产生处于不同频率的连续信号,然后通过限幅器将信号转换为脉冲信号。
在脉冲信号的传输过程中,由于信号的宽度很短,所以在传输过程中信号可能会受到一些干扰。
因此,为了确保信号的稳定性和可靠性,在信号传输中通常需要进行信号调制和解调的处理。
此外,脉冲信号在数字电路和计算机系统中也具有重要的应用。
在数字电路中,脉冲信号可用于表示二进制数据中的0和1,
对于计算机系统而言,脉冲信号的传输速度也是性能评估的重要指标之一。
总之,脉冲信号原理是一种重要的信号处理方式,通过控制信号的突变和恢复,实现了精确的时序操作和数据传输。
在不同领域的应用中,脉冲信号都发挥着关键的作用。
第11章数字电路综合案例内容提要前面的章节介绍了数字电路的基本知识、基本理论、常用器件,以及数字电路分析和设计的基本方法。
本章涉及到复杂数字系统的设计。
数设计对象从译码器、计数器等这些基本逻辑功能电路到了数字钟等综合的数字逻辑系统的设计;设计方法也由采用真值表到求逻辑表达式、画出电路图的方式到通过确定总体方案,采取从局部到整体,用各种中、大规模集成电路来满足要求的数字电路系统的方式。
本章结合数字钟这一实际的案例来介绍数字电路系统的设计方法,进一步提高学生的综合能力和解决实际问题的能力。
基本教学要求1.了解中小规模集成电路的作用及实用方法。
2.了解数字钟电路的原理。
3.掌握综合数字电路系统的设计流程和设计方法。
11.1概述数字系统的设计,采用从整体到局部,再从局部到整理的设计方法。
首先对系统的目标、任务、指标要求等进行分析,确定系统的总体方案;然后把系统的总体方案分成若干功能部件,绘出系统的方框图;之后运用数字电路的分析和设计方法分别进行设计,或者是直接选用集成器件去构成功能部件;最后把这些功能部件连接组合起来,便构成了完整的数字系统,通过对电路的分析和测试修改,完善与优化整个系统。
这是传统的数字系统的设计方法,也是下面要介绍的内容。
随着计算机技术的发展,电子设计自动化EDA成为了现代电子系统设计与仿真的重要手段,对于复杂系统的设计十分有效,尤其是硬件描述语言的使用,使硬件软件化,让数字系统的设计更加方便、高效。
下面以数字钟系统设计为例,介绍综合数字电路系统的设计方法。
数字钟是一种用数字电子技术实现时、分、秒计时的装置,与传统的机械式时钟相比具准确、直观、寿命长等特点。
目前广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
数字钟也是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路。
通过数字钟的设计进一步了解数字系统设计时用到的中小规模集成电路的使用方法,进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
脉冲基础知识(2015.10.29)(陈其纯《电子线路》第11章:P151)高考要求:1、了解矩形脉冲波形主要参数的含义;2、掌握RC微分和积分电路的组成和工作原理。
一、脉冲的概念及波形案例:如图是一个简单的脉冲发生器示意图;设开关S原先是打开的,电阻两端电压VR =0,若在t1时刻接通开关S,则R两端电压将突然跳变到近于电源G的电压VG,即V R =VG;若t2时刻,突然断开S,则R两端电压将从VG又突然跳变到零,即VR=0。
不断地通、断S,则R两端电压就会如图(b)所示波形变化,这就是一串脉冲波。
这种瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号,简称脉冲;这种信号的特点是电压及电流波形为突变的或不连续或离散的(属于电子技术数字电路部分)。
它可以是周期性重复的,也可以是非周期性的或单次的。
常见脉冲举例:(形状详见P154)方波、矩形波、梯形波、锯齿波、钟形波、三角波、尖峰波、阶梯波二、矩形脉冲波引言:在脉冲技术中最常使用的是矩形脉冲波,简称矩形波;如下图所示:每个矩形波都有一个上升沿和下降沿,中间为平顶部分。
这是个理想的矩形波。
常用参数:1、脉冲幅度Vm 脉冲电压变化的最大值;2、脉冲上升时间脉冲从幅度的10%处上升到幅度的90%处所需的时间;3、脉冲下降时间脉冲从幅度的90%处下降到幅度的10%处所需的时间;4、脉冲宽度(指时间)脉冲出现后的持续时间,一般指上升沿和下降沿幅度为50%处的时间宽度;5、脉冲周期T 周期性脉冲,相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。
它的倒数就是脉冲重复频率1 fT相关链接:矩形波可以看成无数个按一定规律的正弦波叠加而成的;反过来说:任一周期性重复的矩形脉冲都可分解成一系列频率成整数倍的正弦成分,每一个正弦成分,称为谐波分量;与脉冲周期相同的正弦波叫基波。
其他正弦波的频率是基波频率的整数倍,称为谐波。
例如:为基波频率三倍的叫三次谐波,为基波频率N 倍的叫N 次谐波。