講講數(shù)字波形與脈沖

數(shù)字波形由在高、低電平之間變換的一系列電平組成。圖a給出了當(dāng)電壓(或電流)從正常的低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖剑缓笤倩氐降碗娖綍r產(chǎn)生的一個正脈沖。圖b給出當(dāng)電壓(或電流)從正常的高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖剑缓笤倩氐礁唠娖綍r產(chǎn)生的一個負(fù)脈沖。數(shù)字波形就是由這一系列的脈沖組成。

如上圖所示，脈沖有兩個邊沿:在t0時刻首先出現(xiàn)的為前沿，在t1時刻隨后出現(xiàn)的為后沿。一個正脈沖，前沿是上升沿，后沿是下降沿。圖1中所示的脈沖是理想的脈沖，因為假設(shè)上升沿和下降沿的轉(zhuǎn)變是瞬間完成，即沒有時間延遲。實際上，盡管大多數(shù)的數(shù)字波形可以假定為理想脈沖，但這些轉(zhuǎn)變從來不會瞬間完成。

圖2給出了一個非理想的脈沖。實際上，所有脈沖或多或少存在這些非理想的特性。通常，雜散電感和電容效應(yīng)會產(chǎn)生超調(diào)和振蕩，雜散電容和電路電阻形成時間常數(shù)不大的RC電路，會引起高電平值下調(diào)。

從低電平到高電平所需的轉(zhuǎn)換時間稱為上升時間(tr)，從高電平到低電平所需的轉(zhuǎn)換時間稱為下降時間(tf)。在實際中，通常上升時間是指從脈沖幅度(從基線開始的脈沖高度)的10%-90%間的轉(zhuǎn)換時間，下降時間則是指從脈沖幅度的90%-10%間的轉(zhuǎn)化時間，如圖2所示。上升時間和下降時間不包括脈沖頂部和底部的10%，因為這部分區(qū)域的波形是非線性的。脈沖寬度(tpw)是脈沖的持續(xù)時間，通常把上升沿和下降沿的50%點之間的時間間隔定義為脈沖寬度，如圖2所示。

在數(shù)字系統(tǒng)中，大多數(shù)波形都由一系列脈沖組成，有時稱為脈沖序列，可以分為周期和非周期波形。周期波形就是以一個固定的時間間隔不斷重復(fù)的波形，這個時間間隔稱為周期(T)。 頻率(f)是波形重復(fù)的速率，單位是赫茲(Hz)。 而一個非周期性脈沖波形則不會以一個固定的時間間隔重復(fù)出現(xiàn)，它可由隨機(jī)的不同脈沖寬度的脈沖組成。也可由隨機(jī)的不同時間間隔的脈沖組成。

審核編輯：黃飛