第六章脉冲信号产生与转换

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第六章(模拟信号数字传输)习题与答案

635<512+32x4=640 c6=0
635<512+32x2=576 c7=1
635<512+32x3=608 c8=1
编码器输出码组为 11100011 量化输出为+608 个量化单位；量化误差为 635-608=27 个量化单位。 2）除极性码外的 7 为非线性码组为 1100011，相对应的 11 为均匀码为 0100110000。
【题 6－2】设输入抽样器的信号为门函数 G (t) ，宽度 200ms ，若忽略其频谱的第 10 个零点以外的频率分量，试求最小抽样速率。【答案 6－2】
门函数 G (t) 的宽度 200ms ，其第一个零点频率 f1 1 50Hz ，其余零点之间间隔都是 1 ，所以第 10 个零点频率为 fm 10 f1 500Hz 。忽略第 10 个零点以外的频率分量，门函数的最高频率是 500Hz 。由抽样定理，可知最小抽样速率 fs 2 fm 1000Hz 。
2）对应均匀量化 11 位码：00001011100。
【题 6－8】信号 m(t) M sin 2 f0t 进行简单增量调制，若台阶和抽样频率选择
得既保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，试
证明此时要求 fs f0 。【答案 6－8】
要保证增量调制不过载，则要求
因为
2）若抽样后信号按 128 级量化，PCM 二进制基带信号第一零点频宽又为多
少？
【答案 6－10】
1）抽样后信号按 8 级量化，由于 N=log2M=log28=3，说明每个抽样值要编 3
位二进制码。此时每比特宽度为 Tb
T 3
1 3 fs
，因为占空比位

第6章 555定时器

T T1 q= 1 = T T1 + T2 0.7 R1C = 0.7 R1C + 0.7 R2 C = R1 R1 + R2
vI1 vC
C
3 6 555 2 1 5 0.01µF C1
vO
v I2
二．石英晶体多谐振荡器
问题: 上面介绍的多谐振荡器中，由于其工作频率取决于电容C充问题上面介绍的多谐振荡器中，由于其工作频率取决于电容充、放电过程中，电压到达转换值的时间，因此稳定度不够高。程中，电压到达转换值的时间，因此稳定度不够高。一般在对振荡器频率稳定度要求很高的场合，都需要采取稳频措施，其中最常用的一种方法，定度要求很高的场合，都需要采取稳频措施，其中最常用的一种方法，就是利用石英谐振器—简称石英晶体或晶体构成石英晶体多谐振荡器。简称石英晶体或晶体，利用石英谐振器简称石英晶体或晶体，构成石英晶体多谐振荡器。 1.石英晶体的选频特性石英晶体的选频特性
+ C - 1
5 kΩ Ω
R
vo
G
R2 (2)
+
5 kΩ Ω
S
C2
&
&
1
(7)
T
C
(1)
(三) 振荡频率的估算三
用三要素法计算）（1）电容充电时间 1：（用三要素法计算））电容充电时间T
vc (t ) = vc (∞) − [vc (∞) − vc (0)]e
vC (∞) − vC (0 + ) VCC − VCC T1 = τ 1 ln 3 vC (∞) − vC (T1 ) = τ 1 ln 2
G 1
(3)
vO
vI2 vO
,

第6章-555定时器

第二节集成555定时器
一、555定时器的电路结构
由以下几部分组成：（1）三个阻值为5kΩ的电阻组
成的分压器。（2）两个电压比较器C1和C2。
电压比较器的功能：
v+> v-，vO=1 v+< v-，vO=0
（3）基本RS触发器、（4）放电三极管T及缓冲器G。
VC C 电源
(8 )
RD 复位
便的调节tW。
（2）恢复时间tre
vI
tre=（3～5）τ2 （3）最高工作频率fmax
4．利用施密特触发器构成多谐振荡器
R
R
VCC
1
vI
vo
8 47
C
6
3
2 555 5
C
1
0.01 F
二.单稳态触发器
特点: 1.有一个稳态和一个暂稳态； 2.在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态； 3.暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。
（一）由555定时器构成的单稳态触发器
1. 电路组成及工作原理
7
vO 2
vI1 6
vI
v I2 2 55 5 3
vO1
1
R、VCC2构成另一输出端 vo2，其高电平可以通过改变VCC2进行调节。
V C C（ 8 ） R D（ 4 ）
（ 5） 5kΩ
vI
v IC v I1
＋－C 1
R
&
（ 6） 5kΩ
v I2 （ 2）
－＋C 2
S
&
vO 5kΩ
（ 7）
T
f 1 1.43 T (R12R2)C
（5）输出波形占空比q
qT1 R1R2 T R12R2

电力电子技术第四版课后题答案第六章

答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM控制方式。
三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性PWM控制方式。
三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud和-0.5 Ud。输出线电压有三种电平Ud、0、- Ud。
答：采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号，可以有效地提高直流电压的利用率。
对于三相PWM逆变电路，还可以采用线电压控制方式，即在相电压调制信号中叠加3的倍数次谐波及直流分量等，同样可以有效地提高直流电压利用率。
9．什么是电流跟踪型PWM变流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？
第6章 PWM控制技术
1．试说明PWM控制的基本原理。
答：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理
当逆变电路输出频率很高时，同步调制时的载波频率fc会过高，使开关器件难以承受。
此外，同步调制方式比异步调制方式复杂一些。
分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用不同的载波比。其优点主要是，在高频段采用较低的载波比，使载波频率不致过高，可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
5．什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？

数电-带答案

第一章逻辑代数基础例题1.与(10000111)BCD 相等的十进制数是87，二进制数是1010111 十六进制数是57，2.AB+CD=0（约束项）求的最简与或表达式。

解：D C A C B A Z +=，见图1-1，得3.若F(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,3,4,7,15）的函数可化简为：则可能存在的约束项为（ 3 ）。

见图1-21．逻辑函数式Y A B C D =++（）的反演式为 D C B A + 2. 在下列不同进制的数中，数值最大的数是（ D ）1051A.（） .101010B 2（） 163E C.（） D.（01011001）8421BCD 码 3、用卡诺图化简下式为最简与或式。

D C B A ++ Y(A,B,C,D)= ∑m(0,2,4,5,6,8,9)+ ∑d(10,11,12,13,14,15) 4.已知F ABC CD =+选出下列可以肯定使F=0的情况（ D )A. A=0，BC=1B. B=C=1C. D=0，C=1D. BC=1，D=1 5、是8421BCD 码的是（ B ）。

A 、1010 B C 、1100 D 、11016、欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（ B ）。

A 、5B 、6C 、8D 、437、逻辑函数F(A,B,C) = AB+B C+C A 的最小项标准式为（ D ）。

A 、F(A,B,C)=∑m(0,2,4)B 、F(A,B,C)=∑m(1,5,6,7)C 、F(A,B,C)=∑m (0,2,3,4)D 、F(A,B,C)=∑m(3,4,6,7)Z A BC A B AC D =++Z Z AC AC =+()B C D C D ++1..2..3..4..AC A DA C AB A D A B A B B C++++8、用代数法化简下式为最简与或式。

A+CC B BC C B A BCD A A F ++++=判断题1.若两个函数具有不同的真值表，则两个逻辑函数必然不相等。

脉冲信号产生原理

脉冲信号产生原理
脉冲信号产生原理是指通过特定的电路或装置，将连续信号转换为离散的、短暂的脉冲信号的过程。

一种常见的脉冲信号产生原理是基于定时器的工作原理。

定时器是一种能够周期性产生脉冲信号的集成电路。

它由一个稳定的振荡器、计数器和比较器组成。

具体产生脉冲信号的过程如下：
1. 振荡器产生一个稳定的频率信号。

这个频率可以根据需要设置，一般在几十赫兹到几百千赫兹之间。

2. 振荡器的输出信号经过分频电路后输入到计数器中。

3. 计数器会对输入的信号进行计数，并根据预设的计数值触发比较器。

4. 当计数器的计数值达到或超过比较器预设的值时，比较器会将输出状态改变，从而产生一个脉冲信号。

5. 这个脉冲信号的宽度可以通过调整比较器的预设值或者使用电容等元件进行调节。

除了基于定时器的原理，脉冲信号还可以通过其他方法产生，如利用强电脉冲进行触发、利用微控制器的数字输出产生脉冲信号等。

每种方法都有各自适用的场景和应用。

脉冲信号在通信、测量、控制等领域中得到广泛应用。

它具有短暂、离散的特点，能够传输和处理高频率的信号。

在数字系统中，脉冲信号也被广泛应用于逻辑电路的设计和时序控制等方面。

第六章脉冲的产生与原理及原理的应用

2. 实训要求 (1) 熟悉555定时器的符号、逻辑功能、引脚排列。 (2) 熟悉施密特触发器的构成。 (3) 小组之间相互学习和交流，比较实训结果。
第6章脉冲波形的产生与整形
3. 实训设备及元器件 (1) 实训设备：双路直流稳压电源、信号发生器1台、双踪示波器1台、面包板1块、单股导线若干、万用表(数字表、指针表各1块)。 (2) 实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块 NE555。 4. 测试内容 1) 测试电路测试电路如图6.9所示。 2) 测试步骤 (1) 按图6.9所示接好电路，在输入端接入信号发生器，并用示波器分别观测输入端和输出端的波形
1. 实训任务 (1) 用仪表仪器测试555定时器的逻辑功能。 (2) 分析和仿真555定时器的逻辑功能。 (3) 记录并比较测试结果。 2. 实训要求 (1) 熟悉555定时器的符号、逻辑功能、引脚排列。 (2) 小组之间相互学习和交流，比较实训结果。 3. 实训设备及元器件 (1)实训设备：直流稳压电源1台、面包板1块、单股导线若干、万用表(数字表、指针表各1块)。 (2)实训器件：一只0.01mF的电容、一只1k的电阻、一块NE555。
第6章脉冲波形的产生与整形
NE555集成定时器内部电路如图6.1所示，它主要由3个电阻
R组成的分压器、两个高精度电压比较器C1和C2、一个基本RS
触发器、一个作为放电的三极管VT及输出驱动G3组成。
第6章脉冲波形的产生与整形
图6.1 NE555集成定时器内部电路
第6章脉冲波形的产生与整形
图6.2所示为555定时器的逻辑符号和引脚排列。
t RC ln uC () uC (0) uC () UD
(6-2)
第6章脉冲波形的产生与整形

脉冲发生电路

0
32VCC 31VCC
R2C ln2
数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院
电路的振荡周期为：
T TH T L (R1 2R2)C ln2
输出脉冲的占空比:
q TH R1 R2 T R1 2R2
上式说明，多谐振荡器的占空比在R1R2值确定以后，占空比固定不变，且大于50%，为了得到占空比可调且小于50%的多谐振荡器，修改电路如下：
输出脉冲的占空比：
q

R1 R1 R2
调节电位器，只必变输出脉冲的占空比，而脉冲周期不变。
数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院
利用上述参数指标，基本上可以将一个矩形脉冲的特性表示清楚。在有些特定应用还用到一些特殊的参数，如周期和幅度的稳定性等。
数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院
555定时器
555定时器是数模混合的中规模集成电路，能方便地构成单稳态、多谐振荡器和施密特触发器，所以广泛应用在脉冲波形的整形与产生电路中。以CB555为例介绍。
综上所述，可画出触发信号作用下C 和0 的波形图。
数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院
若忽略TD的饱和压降，则 C 从0上升到2VCC/3的时间，
即的输0 出脉宽tH计算公式为：
tH

RC ln C () C (0) C () C (tH )

RC ln VCC 0 VCC 2VCC
触发器清0触发器清0td导通电容c通过r2和td放电路进入第二暂稳态此时上升至2vcc3时电容c通过r和t放电电t导通下降下降电1021??cc??数字逻辑电路电子教案西北大学信息学院c0?o?当下降至1vcc3时触发器又置1平电容c充电电路又进入第一暂稳态

数字电子技术课后习题答案

ABACBC
BC
A
00 01 11 10
00
1
0
1
11
0
1
0
Y ABC
❖ 3.13某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应的装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
❖ 现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有在一、二、三号病室的按钮均未按下四号病室的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74148和门电路设计满足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
HP RI/BIN
I0
0/ Z1 0 10 ≥1
I1
1/ Z1 1 11
I2
2/ Z1 2 12 18
YS
I3
3/ Z1 3 13
I4
4/ Z1 4 14
YEX
I5
5/ Z1 5 15
I6
6/ Z1 6 16
I7
7/ Z1 7 17
Y0
V18
Y1
ST
E N
Y2
(b)
74148
(a)引脚图;(b)逻辑符号
A
00 01 11 10
00
0
0
1
11
1
0
1
Y AB BC AC
由于存在AC 项，不存在相切的圈，故无冒险。
❖ 4.1在用或非门组成的基本RS触发器中，已知输入SD 、RD的波形图如下，试画出输出Q, Q

第六章频响函数脉冲响应函数

分别作傅里叶变换
X () x(t)e jtdt (t)e jtdt 1
Y () y(t)e jtdt h(t)e jtdt
对于非周期输入信号x(t)，可将其利用傅立叶变换展成一系列谐和分量之和。分别考虑各个谐和分量对系统的作用结果，然后把它们叠加起来，就得到系统的总响应。
y(t) H ()x0e jt
H(ω)又可写成复指数形式
H() H() e j
|H(ω)|表示复数H(ω)的模，φ表示其幅角。于是:
y(t)
y0e jt
y0e j e jt
y0 x0
e j x0e jt
y(t) H ()x0e jt
用复数H(ω)表示输出与输入的振幅比y0/x0和相位φ，其模代表了振幅比，幅角即为输出与输入之间的相
y(t) Ae pt sin(qt )
p k m
c 2p 2 k
m
m
q 12 p c
2 km
两种初始条件分别为：
(1)当t≤0时，系统是静止的
y(0 ) y(0 ) 0
(2) 在t=0的邻域内，单位脉冲力δ(t)引起
位移与速度:
y(0 ) 0
y(0 )
1 m
y(t) Ae pt sin(qt )
t
y(t) x( ) h(t )d
该形式的积分称为卷积积分或杜哈美(Duhamel)积分
对于线性系统来说，该定理为最重要的输入—输出关系式之一。这是卷积积分的第一种形式。
卷积积分的第二种形式
Y () H ()
H () h(t)e jtdt
H () h(t)e jtdt
说明频率响应函数是脉冲响应函数的傅里叶变换。
h(t) 1 H ()e jtd

第6.2课 (理解)计算机控制系统理论基础—脉冲传递函数

6.4 Z变换和Z反变换
7 Z反变换的求解方法幂级数展开法部分分式法反演积分法（留数法）
计算机控制系统理论基础
本章结构 • 6.1 概述 • 6.2 采样与采样定理 • 6.3 信号的恢复与保持 • 6.4 Z变换和Z反变换 • 6.5 脉冲传递函数
6.5 脉冲传递函数
1 定义传递函数:在线性连续系统中，当初始值为零时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比。脉冲传递函数:在线性离散系统中，当初始值为零时，系统离散输出信号的Z变换与离散输入信号的Z变换之比。线性连续系统： R(s) Y(s)
s= p
i
例6-3 求解
解： L [sin = ωt ] 因为 L
−1
f (t ) = sin ωt
= s2 + ω 2
的Z变换
s ω ω s 1 1 + + + − 2j 2 2 2j 2j 2j = + s2 + ω 2 s + jω s − jω
ω
−
1 − j ( ± ωt ) s ± jω = e 1 1 1 ω 1 所以 = + F ( z ) z= − jωT −1 2 2 z 2 j 1 − e jωT z −1 s +ω 2 j 1− e z −1 sin ωT z −1 sin ωT = = 1 − e − jωT z −1 − e − jωT z −1 + z −2 1 − 2 z −1 cos ωT + z −2
x(t )
采样
x∗ (t )
由于只考虑连续时间函数在采样时刻时的采样值，因此，连续时间函数 x(t )与离散时间函数 x∗ (t )具有相同的Z变换。即

脉冲记录分析仪课程设计

脉冲记录分析仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解脉冲记录分析仪的基本原理和功能。

2. 学生能掌握脉冲信号的分析和处理方法。

3. 学生能了解脉冲记录分析仪在不同领域的应用。

技能目标：1. 学生能正确操作脉冲记录分析仪，进行脉冲信号的采集、记录和分析。

2. 学生能运用所学知识解决实际问题，设计简单的脉冲信号分析实验。

3. 学生能通过实际操作，培养观察、分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理实验产生兴趣，培养探究精神和创新意识。

2. 学生在小组合作中，学会倾听、沟通、协作，培养团队精神。

3. 学生认识到科学技术对社会发展的作用，增强学以致用的意识。

课程性质：本课程为物理实验课，结合课本理论知识，通过实际操作，培养学生对脉冲信号分析的兴趣和能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的物理基础，思维活跃，动手能力强，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导他们通过实验探索物理规律，提高解决问题的能力。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 脉冲信号基本概念：脉冲信号的定义、特点和应用。

2. 脉冲记录分析仪的原理与结构：工作原理、主要部件及其功能。

3. 脉冲信号采集与记录：操作步骤、注意事项及数据处理。

4. 脉冲信号分析方法：时域分析、频域分析及其应用。

5. 脉冲记录分析仪在实际应用中的案例：通信、生物医学、工程测量等领域。

教材章节关联：1. 《物理》第十五章“电磁波”中关于脉冲信号的产生与传播。

2. 《物理实验》第六章“信号处理与分析”中关于脉冲信号处理的相关内容。

教学安排与进度：1. 第一课时：介绍脉冲信号基本概念，了解脉冲记录分析仪的原理与结构。

2. 第二课时：学习脉冲信号采集与记录方法，进行实际操作。

3. 第三课时：掌握脉冲信号分析方法，分析实际案例。

4. 第四课时：小组讨论，总结所学内容，展示学习成果。

计算机组成原理第六章

指令周期的基本概念
节拍的宽度取决于CPU完成一次基本的微操作的时间，如：ALU完成一次正确的运算，寄存器间的一次数据传送等。
不同的指令，可能包含不同数目的机器周期。一个机器周期中，包含若干个时钟周期（节拍脉冲
或T脉冲）。 CPU周期规定，不同的计算机中规定不同
2. 每条指令的指令周期不同
➢译码器经过对指令进行分析和解释，产生相应的控制信号提供给时序控制信号形成部件。
机器周期、工作节拍、脉冲及启停控制线路
➢由脉冲源产生一定频率的脉冲信号作为整个机器的时钟脉冲
时序控制信号形成部件
➢时序控制信号形成部件又称微操作信号发生器，真正控制各部件工作的微操作信号是由指令部件提供的操作信号、时序部件提供的时序信号、被控制功能部件所反馈的状态及条件综合形成的。
2. 微操作：是微命令的操作过程。
– 微命令和微操作是一一对应的。 – 微命令是微操作的控制信号，微操作是微命令的操作过程。 – 微操作是执行部件中最基本的操作。
由于数据通路的结构关系，微操作可分为相容的和互斥：
1. 互斥的微操作，是指不能同时或不能在同一个节拍内并行执行的微操作。可以编码
2. 相容的微操作，是指能够同时或在同一个节拍内并行执行的微操作。必须各占一位
联合控制方式
– 大部分指令在固定的周期内完成，少数难以确定的操作采用异步方式
– 机器周期的节拍脉冲固定，但是各指令的机器周期数不固定（微程序控制器采用）
微程序控制原理
1. 微命令：控制部件向执行部件发出的各种控制命令叫作微命令，它是构成控制序列的最小单位。
– 例如：打开或关闭某个控制门的电位信号、某个寄存器的打入脉冲等。
读写时序信号的译码逻辑表达式

脉冲信号分解

脉冲信号分解脉冲信号是一种特殊的信号形式，它在通信和电子领域中起着重要的作用。

在本文中，我们将通过分解脉冲信号的不同方面来探讨其特点和应用。

一、脉冲信号的定义和特点脉冲信号是一种短暂的、高幅度的信号波形，通常由突然变化的电流或电压引起。

脉冲信号的特点是时间短暂、幅度大、频率高、周期性弱或不可见。

在通信中，脉冲信号常被用于传输数字信息，如脉冲编码调制（PCM）。

二、脉冲信号的产生原理脉冲信号的产生可以通过多种方式实现，如电压脉冲发生器、电流脉冲发生器、激光脉冲发生器等。

这些发生器通过改变电流或电压的波形来产生脉冲信号。

三、脉冲信号的应用领域1. 通信领域：脉冲信号在通信中起着重要的作用。

例如，脉冲编码调制（PCM）是一种通过脉冲信号传输数字信息的方法。

脉冲信号还可以用于雷达和无线电通信等领域。

2. 医学领域：脉冲信号在医学中被广泛应用。

例如，心电图记录的就是心脏脉冲信号的变化情况，可以用于诊断心脏病。

另外，脉冲信号还可以用于血压测量和脑电图等医学检测。

3. 工业领域：脉冲信号在工业控制中也有重要应用。

例如，脉冲信号可以用于控制电机的转速和位置，实现精确的控制。

4. 科学研究领域：脉冲信号在科学研究中也有广泛应用。

例如，脉冲信号可以用于观测和研究原子和分子的行为，还可以用于测量粒子加速器中的粒子束。

四、脉冲信号的优点和局限性脉冲信号具有以下优点：1. 高幅度：脉冲信号的幅度较大，可以提高信号传输的可靠性和抗干扰能力。

2. 高速率：脉冲信号的频率较高，可以传输更多的信息。

3. 短时间：脉冲信号的时间短暂，可以减少信号传输的时间延迟。

然而，脉冲信号也有一些局限性：1. 带宽限制：脉冲信号的高频成分较多，需要较宽的带宽来传输。

2. 传输距离限制：脉冲信号的能量衰减较快，传输距离较短。

3. 产生和处理困难：脉冲信号的产生和处理需要特殊的电路和设备，成本较高。

脉冲信号作为一种特殊的信号形式，在通信和电子领域中具有重要的应用价值。

第六章 PWM控制技术

8
6.2.1
计算法和调制法
V1 C U N'
Ud 2
双极性PWM控制方式（三相桥逆变）控制方式三相桥逆变）双极性
Ud 2
+
VD1 V3 V
VD 3 V5 VD6 W V2
VD 5 N VD 2
+
C
V4 VD4 V 6
u rU u rV u rW uc
调制电路
图6-7 三相桥式PWM型逆变电路
u
PWM控制技术控制技术重要理论基础
• 如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
O
u
> ωt
面积等效原理
O
> ωt
3
6.1
PWM控制的基本原理 PWM控制的基本原理
Ud O -U d
• 对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM 波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：
ωt
• 根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的 PWM波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。
21
10
20
30
40 f r /Hz
50
60
70
80
图6-11 分段同步调制方式举例
15
6.2.3
规则采样法
Tc u uc A D B O tA tD tB t ur
自然采样法：自然采样法：按照SPWM控制的基本原理按照控制的基本原理产生的PWM波的方法波的方法，其求解产生的波的方法复杂，难以在实时控制中在线计算，工程应用不多规则采样法特点工程实用方法，效果接近自然采样法，计算量小得多
6.2.2
异步调制和同步调制
2. 同步调制 ——载波信号和调制信号保持同步的调制方式，当变频时使载波与信号波保持同步，即N等于常数。

脉冲信号的产生和变换

整形
通过比较器和触发器等元件将不规则的脉冲信号整形为规则的脉冲波。
脉冲信号的调制与解调
调制
将低频信息信号调制到脉冲信号上，实现信息的传输和加载。
解调
从调制后的脉冲信号中提取出低频信息信号，完成信息的解调和恢复。
04
脉冲信号的应用
在通信领域的应用
数字通信
脉冲信号用于数字通信中，以表示二进制信息，如0和1。通过不同的脉冲形状和持续时间，可以有效地传输数据。
雷达和声呐
在雷达和声呐系统中，脉冲信号用于探测目标并获取距离、速度和角度等数据。
在测量领域的应用
时间测量
脉冲信号可以用于精确测量时间间隔，例如在计时器和原子钟中。
长度和距离测量
通过测量脉冲信号传播的时间，可以计算长度和距离，这种方法在激光测距和 GPS定位中非常有用。
在控制领域的应用
电机控制
在电机控制系统中，脉冲信号用于控制电机的旋转速度和方向。通过改变脉冲的频率或持续时间，可以实现精确的速度和位置控制。
缩小
通过衰减器将脉冲信号的幅度减小，使其满足特定应用需求。
脉冲信号的延迟与提前
延迟
通过延迟线或存储元件使脉冲信号在时间上滞后，实现信号的时序控制。
提前
通过提前器或触发器使脉冲信号在时间上提前，满足快速响应或同步要求。
脉冲信号的滤波与整形
滤波
通过滤波器滤除脉冲信号中的噪声和干扰，提高信号质量。
脉冲信号的产生和变换
目
CONTENCT
录
• 引言 • 脉冲信号的产生 • 脉冲信号的变换 • 脉冲信号的应用 • 结论
01
引言
目的和背景
研究脉冲信号的产生和变换在通信、控制、测量等领域具有重要意义。

数字电子技术基础第四版课后答案6

第六章脉冲波形的产生和整形[题] 用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。

[解] 不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。

[题] 在图（a ）所示的施密特触发器电路中，已知Ω=k R 101，Ω=k R 302。

G 1和G 2为CMOS 反相器，V DD =15Ｖ。

（1）试计算电路的正向阈值电压ＶＴ＋、负向阈值电压ＶＴ－和回差电压△V T 。

（2）若将图（b ）给出的电压信号加到（a ）电路的输入端，试画出输出电压的波形。

［解］ (1) V V V R R V TH T 1021530101121=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+V V V R R V TH T 521530101121=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-V V V V T T T 5=-=∆-+(2) 见图。

［题］图是用ＣMOS 反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平ＶT+、V T- 以及回差电压△ＶT 与控制电压ＶCO 的关系。

[解] 设反相器G 1输入端电压为,I υ'则根据叠加定理得到 3123102132132132////////////R R R R R R R R R R V R R R R R CO I I +++++='υυυ（1）在I υ升高过程中00=υ。

当升至TH IV ='υ时，+=T I V υ，因而得到 2132132132////////R R R R R V R R R R R V V CO T TH +++=+3232121321////////R R R R R R R R R R V V V CO TH T +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+CO TH V R R R R R R V 3121311-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=（2）在I υ降低过程中DD 0V =υ。

当降至TH IV ='υ时，-=T I V υ，于是可得 312312132132132////////////R R R R R V R R R R R V R R R R R V V DD CO T TH +++++=-323213123121321////////////R R R R R R R R R R V R R R R R V V V DD CO TH T +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=-COTH V R R R R R R V 3121311-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+= （3） DD TH T T T V R R V R R V V V 21212==-=∆-+（与V CO 无关）根据以上分析可知，当Vco 变小时，V T+ 和V T- 均增大，但回差电压△V T 不变。

脉冲信号转连续信号

脉冲信号转连续信号一、引言在现代通信和信号处理中，信号的形式及其转换技术显得至关重要。

脉冲信号与连续信号是两种基本类型，而将脉冲信号转换为连续信号的需求在多种应用场景中频繁出现。

这一转换过程涉及到复杂的数学模型和技术原理，其对于实现精确的数据传输、控制系统稳定、声音录制和播放等功能具有重要意义。

二、脉冲信号与连续信号的特性1.脉冲信号：通常表现为一系列离散的波形，具有明确的开始和结束，持续时间短暂，能量集中。

在数字通信中，脉冲信号用于表示二进制信息，例如方波、脉冲宽度调制等。

2.连续信号：是指在时间域上连续变化的信号，其幅度可以是任意值，常见的连续信号有正弦波、余弦波、锯齿波等。

连续信号在模拟通信中广泛使用。

三、脉冲信号转连续信号的原理将脉冲信号转换为连续信号通常涉及低通滤波技术。

低通滤波器允许低频分量通过，同时抑制高频分量。

通过调整滤波器的截止频率，可以控制连续信号的带宽和波形质量。

此外，基于插值和拟合的方法也被用于从有限的脉冲信号数据中生成连续信号。

四、脉冲信号转连续信号的方法1.滤波法：利用适当的低通滤波器对脉冲信号进行滤波，以提取其低频分量，从而获得连续信号。

这种方法的关键在于选择合适的滤波器类型和参数，以实现最佳的信号质量和带宽控制。

2.插值法：通过数学插值方法（如多项式插值、样条插值等）对脉冲信号的关键点进行扩展，以生成连续的信号波形。

这种方法适用于需要精确复制原始连续信号的情况。

3.波形合成法：基于对原始连续信号特性的理解，通过合成适当的波形来逼近原始连续信号。

这种方法允许根据特定的应用需求定制连续信号的特性。

五、应用实例1.语音处理与通信：在语音合成和数字录音中，常常需要将人的语音（通常是连续信号）转换为脉冲形式的数字语音码。

相反，语音解码则是将脉冲信号转换为连续信号的过程，以便于播放和听取。

2.振动分析和无损检测：在工程领域中，通过采集和分析结构振动的脉冲信号，可以进一步了解结构的动力学特性。