占空比
占空比
占空比的图例
占空比(Duty Ratio)在电信领域中有如下含义：在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。在CVSD调制（continuously variable slope delta modulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。引申义：在周期型的现象中，某种现象发生的时间与总时间的比。例如，在成语中有句话：「三天打渔，两天晒网」，如果以五天为一个周期，“打渔“的占空比则为0.6。
编辑本段定义
占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。方波的占空比为50％，占空比为0.5，说明正电平所占时间为0.5个周期。定义1：如果占空比定义为d=rTc。那么，分量F。为：F.一Ub(2d一1)及肛案sin(n)枷一江。脉宽调制波形同时应能明显看出从一个周期到另一个周期,傅里叶分量的幅值将随着占宽比发生的变化而变化。定义2：Dutycycle=Width(Delay+Width)含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架。传感器是CCD线阵列式位置传感器,它是一种新型的固体成像器件，是在大规模集成电路工艺基础上研制而成的模拟集成电路芯片。定义3：所谓占空比是指压缩机持续开启时间与控制周期之比。在确定占空比时必须满足压缩机两次开启时间间隔大于制冷系统高低压侧平衡所需最小时间。定义4：Ts为脉冲周期,Tw为脉冲宽度，定义τ=TwT's×100τ称为占空比。PWM根据输入信号的大小对脉冲宽度进行调制,使得在一个载波周期内输出占空比是输入的函数。定义5：可见改变电源加在负载上正弦电压波形的个数和关断正弦电压波形个数的比率，称为占空比，(占空比用n表示)。改变占空比可实现交流调压.这种微机控制交流调压法属有级调压，由于级数(对应占空比)可以做得很多，故电压级差可以做得很小。定义6：系统工作原理如下，占空比的设定所谓占空比是指直流电机在一个通电与断电周期中其通电时间所占的比例常用下述公式表示：式中Ti—通电时间。定义7：因此黑色区域是探测器的有效区域，与探测元的窗口面积之比称为占空比，此比率的大小直接影响探测器输出信号的大小。定义8：在忽略开关管T和续流二级管D 的正向压降的情况下：Uo＝TONTON＋TOFF·Ui式中TON为开关管T的导通时间
TOFF为T的截止时间TONTON＋TOFF称为占空比。定义9：001s，脉动电压的高电平时间与周期比称为“占空比”，“占空比”越大旋转电磁阀转动角越大，进气量就越多。由此可见,如果脉动电压中断，电磁阀线圈短路或旋转滑阀粘连总处于关闭状态，都不能使怠速空气通过,造成怠速工况熄火。定义10：该电压持续时间和周期之比称为占空比，占空比越大，即电压持续时间越长，对应电枢上的电流平均值越大,旋转滑阀的旋转角度越大,空气通道中所通过的空气量也越多。
应用
现代汽车的控制精度越来越高，特别是在电控系统中，以前所采用的一些普通的开关式的执行器件已经不能满足现代轿车的控制要求了，比如说EGR系统，怠速控制系统，燃油蒸发控制系统等等。准确地说，占空比控制应该称为电控脉宽调制技术，它是通过电子控制装置对加在工作执行元件上一定频率的电压信号进行脉冲宽度的调制，以实现对所控制的执行元件工作状态精确，连续的控制。近几年上海通用别克轿车所采用的线性EGR系统实际上就是利用了这一技术从而实现了EGR阀的线性开关功能。那么为什么我们又将电控脉宽调制技术称作占空比控制技术呢，事实上，占空比是对电控脉宽调制的引申说明，占空比实质上是指受控制的电路被接通的时间占整个电路工作周期的百分比。
CCU6测试频率与占空比
1. 根据待测波形频率与占空比计算波形的周期值,正频宽时间,负频宽时间. 2. 选择合适的T12分频比,设置的分频比后时钟分辨率不能导致T12溢出. 例如：80HZ的周期为12.5ms;T12溢出时间设置为25ms.触发上升沿中断，触发下降沿中断，再次触发上升沿中断。假设设置分频比为fclk/8 = 0.333usec, 25,000/0.333 = 0x 1,24FF;超出T12计数范围.分频比选择不合适。Fclk/16 = 0.667, 25,000/0.6667 = 0x927A;T12计数器未溢出满足要求。 3. T12的溢出时间设置为待测波形周期的2倍时间. 4. 根据Dave工具配置工程. 4.1 使能CCU模块 4.2 配置采样引脚 4.3 配置T12定时器 4.4 配置中断 4.5 配置采样模式 4.6 配置函数双寄存器模式四：任意沿采样. CC6N任意沿将CC6nSR中的内容复制到CC6nR中,T12的实际计数值立即保存在映射寄存器CC6nSR 中。第一种计算方法: // USER CODE BEGIN (NodeI0,1) unsigned int HighWidth,LowWidth; // USER CODE END void SHINT_viXINTR10Isr(void) interrupt XINTR10INT { // USER CODE BEGIN (NodeI0,2) unsigned int uiCapRiseL, uiCapFallL,uiCapRiseH, uiCapFallH; // USER CODE END SFR_PAGE(_su3, SST0); // switch to page 3 // CCU6 Node 0 interrupt handling section... 读映射寄存器CC6nSR函数 读通道寄存器CC6nR函数 if (IRCON3 & 0x01) // if CCU6SR0 { IRCON3 &= ~(ubyte)0x01; // USER CODE BEGIN (NodeI0,3) // USER CODE END SFR_PAGE(_cc3, noSST); // switch to page 3 if(CCU6_ISL & 0x01) //if ISL_ICC60R { //capture, compare match rising edge detection an channel 0 SFR_PAGE(_cc0, noSST); // switch to page 0 CCU6_ISRL = 0x01; //clear flag ISL_ICC60R // USER CODE BEGIN (NodeI0,10) SFR_PAGE(_cc1,SST0); uiCapFallH = CCU6_CC60RLH; SFR_PAGE(_cc1,RST0); uiCapRiseH = CCU6_CC60SRLH; LowWidth = 0xFFFF + 1 + uiCapRiseH - uiCapFallH; // USER CODE END } SFR_PAGE(_cc3, noSST); // switch to page 3 if(CCU6_ISL & 0x02) //if ISL_ICC60F { //capture, compare match faling edge detection an channel 0
555芯片设计占空比可调的方波信号发生器
占空比可调的方波信号发生器 三、实验原理： 1、555电路的工作原理 （1）555芯片引脚介绍 图1 555电路芯片结构和引脚图 555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。 1脚：外接电源负极或接地（GND）。 2脚：TR触发输入。 3脚：输出端（OUT或Vo）。 4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输
入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。 5脚：控制电压端CO(或VC)。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。 6脚：TH 高触发端（阈值输入）。 7脚：放电端。 8脚：外接电源VCC （VDD ）。 （2）555功能介绍 555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA 、V2>VB 时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS 触发器被置0，TD 导通，同时VO 为低电平。 当V6
如何利用示波器测试低占空比脉冲信号
高速信号在提升电子设备性能的的同时，也为检定和调试的设计工程师带来了很多问题。在这些问题中，一类典型的例子是偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，如激光脉冲或亚稳定性，低占空比雷达脉冲等等。这些事件很难识别和检定，要求测试设备同时提供高采样率和超强的数据捕获能力。这对示波器性能提出了极高的要求。在过去，要对这些信号的测试不得不在分辨率和捕获长度之间进行取舍：所有示波器的存储长度都是有限的；在示波器中，采样率×采集时间＝采集内存，以使用示波器的所有采集内存为例，采样率越高，则数据采集的时间窗口越小；另一方面，若需要加长采集时间窗口，则需要以降低水平分辨率(降低采样率)为代价。 当前的高性能示波器提供了高采样率和高带宽，因此现在的关键问题是优化示波器捕获的信号质量，其中包括：怎样以足够高的水平分辨率捕获多个事件，以有效地进行分析；怎样只存储和显示必要的数据，优化存储器的使用。 对于这两个关键问题，泰克的高性能示波器采用FastFrame分段存储技术，改善了存储使用效率和数据采集质量，消除了采集时间窗口和水平分辨率不可兼得的矛盾。 本文将分别介绍传统方法和FastFrame分段存储技术测试偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，从而分析FastFrame分段存储技术在实际测试带来好处。 1. 传统测试方法 传统测试低占空比脉冲等间歇性的信号，通常利用数字示波器。为了提高测试精度，通常使用示波器的最高采样率来采集波形数据。通常在高采样率的支持下，可以看到大部分波形细节，见图1。 但是，如果想查看多个连续脉冲，那么必须提高采集的时间窗口。要让多个脉冲落在示波器提供的有限存储器内，很多时候必须通过降低采样率来达到。显而易见地，降低采样率本身会降低水平分辨率，使得时间测试精度大大下降。当然，用户也可以扩展示波器的存储器的长度，在不降低采样率的情况下提高采集时间窗口。但是，这种方法有其局限性。尽管存储技术不断进步，高速采集存储器仍是一种昂贵的资源，而且很难判断多少存储容量才足够。即使拥有被认为很长的存储器长度，但可能仍不能捕获最后的、可能是最关键的事件。 图2是在长记录长度时以高分辨率捕获的多个脉冲。从图2中可以看出，时间窗口扩展了10倍，可以捕获更多的间歇性脉冲。其实现方式：通常是提高采集数据的时间长度，并提高记录长度，同时保持采样率不变。这种采集方法带来了以下这些缺点： 1.更大的采集数据提高了存储器和硬盘的存储要求。 2.更大的采集数据影响着I/O传送速率。 3.更高的记录长度提高了用户承担的成本。 4.由于示波器要处理更多的信息，因此前后两次采集之间的不活动时间或“死区时间”提高了，导致更新速率下降。 考虑到这些矛盾，必须不断地在高采样率与每条通道提供的存储长度中间做出平衡，并且还是很难达到测试更多个脉冲的需求。
开关电源占空比的选择与开关变压器初次级线圈匝数比的计算
开关电源占空比的选择与开关变压器初次级线圈匝数比的计算 作者：陶显芳发布时间：2011-07-04文章来源：华强北·电子市场价格指数浏览量：50466 下面是开关电源设计务必掌握的知识 1、开关电源占空比的选择与计算 2、开关变压器初次级线圈匝数比的计算 希望从事开关电源设计的工程师对此感兴趣 概述：占空比是脉冲宽度调制(PWM)开关电源的调制度，开关电源的稳压功能就是通过自动改变占空比来实现的，开关电源的输出电压与占空比成正比，开关电源输出电压的变化范围基本上就是占空比的变化范围。由于开关电源输出电压的变化范围受到电源开关管击穿电压的限制，因此，正确选择占空比的变化范围是决定开关电源是否可靠工作的重要因素；而占空比的选择主要与开关电源变压器初、次级线圈的匝数比有关，因此，正确选择开关电源变压器初、次级线圈的匝数比也是一个非常重要的因素。 开关电源占空比和开关电源变压器初、次级线圈的匝数比的正确选择涉及到对开关电源变压器初、次级线圈感应电动势的计算。因此，下面我们先从分析开关电源变压器初、次级线圈感应电动势开始。 1.1占空比的定义 占空比一般是指，在开关电源中，开关管导通的时间与工作周期之比，即： （1）式中：D为占空比，Ton为开关管导通的时间，Toff为开关管关断的时间，T为开关电源的工作周期。 对于一个脉冲波形也可以用占空比来表示，如图1所示。 在反激式开关电源中，开关管导通的时候，变压器次级线圈是没有功率输出的，如果把（1）中的D记为D1，（2）式中的D记为D2，则D1、D2有下面关系： 1.2开关变压器初次级线圈的输出波形
图2a是输出电压为交流的开关电源工作原理图。为了便于分析，我们假说变压器初次级线圈的变压比为1:1（即N1=N2，L1=L2），当开关K又导通转断开时，变压器初级、次 级线圈产生感应电动势为： （6）式中：为变压器初级线圈的励磁电流，由此可知，变压器初、次级线圈产生 的反电动势主要是由励磁电流产生的。我们从（5）可以看出，当变压器初、次级线圈的负载电阻R很大或者开路的情况下，变压器初、次级线圈产生的感应电动势峰值是非常高的，如果这个电压直接加到电源开关管两端，电源开关管一定会被击穿。 为了便于分析，我们引进一个半波平均值的概念，我们把Upa、Upa-分别定义为变压器初、次级线圈感应电动势正、负半周的半波平均值。半波平均值就是把反电动势等效成一 个幅度等于Upa或Upa-的方波，如图2b中的Upa-所示。
占空比控制电磁阀
项目五 Project 信号与控制电路 项目描述 占空比在汽车电子控制中是比较常用的控制方式，如电磁阀控制，电机转速控制，理解占空比调制和控制原理对电路设计和维修都有很重要的帮助。本项目通过向同学们介绍占空比的定义和控制特点，在实训中观测波形和控制负载的变化来理解和掌握占空比控制技术。 学习任务一 占空比控制电磁阀 在维修厂一位老师傅搞不清楚占空比控制是怎么回事，你能够回答他吗？ 5 学 习 目 标 ◎ 知识目标 （1）理解占空比调制原理。 （2）理解电磁阀控制原理和方式。 ◎ 技能目标 （1）初步掌握占空比控制负载的电路连接特点 （2）初步掌握占空比控制电磁阀的波形分析。 ◎ 素质目标 （1）规范课堂6S 管理。 （2）养成团队协作的好习惯。 （3）养成独立思考问题的好习惯。 学习内容 学习任务导入 建议完成本学习任务的时间为4课时。
占空比，在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 如图5-1所示，例如： 脉冲宽度1 μs ，信号周期4μs 的脉冲序列占空比为0.25。 在成语中有句话：三天打渔，两天晒网，如果以五天为一个周期，“打渔“的占空比则为0.6。 在汽车电子电路中，通常要求控制的负载功率要变化，即是要改变加在负载两端的电压和流经负载的电流要变化，以满足不同的工况。要实现这种控制方式有两种方法，改变电路电阻（在电路中串联电阻）或控制占空比的方法来实现。 我们根据欧姆定律可知，在电路中串联入电阻可以改变负载的电压和电流，从而改变了负载的功率，但此时电阻会产生分压，流过的电流肯定会有很大的功率损耗，早期汽车空调鼓风机的控制方式就是采用这种串电阻的方式。 通过控制占空比可在无功率损失的情况下对电流进行控制。占空比信号类似转向灯的控制信号，转向灯每次点亮约半秒钟，然后熄灭约半秒钟，这称作一个周期。转向灯控制信号和占空比信号的不同在于： 信号频率，即电压切换的速率：占空比信号的频率比转向灯控制信号的频率高很多。 电流通、断时间的比例：占空比信号的通、断（高、底）时间可变。 占空比电路模型如图5-2所示，占空比信号由电子电路快速控制电流而产生，分正极端控制与负极端控制，两者只是控制波形相反。在实际应用中多采用负极端控制方式。 什么是占空比？ 获取信息 占空比有何特点？ 图5-1 占空比波形
设计并实现占空比可调的信号发生器汇总
目录 1 仿真软件介绍 (1) 1.1 Proteus软件介绍 (1) 1.2 Keil软件介绍 (1) 2 设计原理和方案 (1) 2.1方案的选择和设计 (1) 2.2 设计原理 (2) 2.3 系统硬件线路图设计图 (3) 2.3.1 51单片机介绍 (3) 2.3.2 LCD1602简介 (4) 2.3.3 系统硬件电路简介......................... 错误！未定义书签。 3系统软件设计........................................ 错误！未定义书签。 3.1 主程序 (6) 3.2 系统初始化子程序 (6) 3.3 键盘扫描程序 (7) 3.4 系统的资源分配表 (7) 3.5 源程序 (8) 4 系统软件仿真 (13) 5 性能分析 (15) 5.1定时器中断分析 (15) 5.2系统性能分析 (15) 5.3误差分析 (15) 6 心得体会 (16) 7 参考文献 (17)
1 仿真软件介绍 1.1 Proteus软件介绍 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 1.2 Keil软件介绍 Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 2 设计原理和方案 2.1方案的选择和设计 方案一：采用分立器件实现非稳态的多谐振荡器，然后根据具体需要加入积分电路等
怎样分析喷油脉宽信号
怎样分析喷油脉宽信号? 喷油脉冲宽度是发动机微机控制喷油器每次喷油的时间长度，是喷油器工作是否正常的最主要指标。该参数所显示的喷油脉冲宽度数值单位为ms。该参数显示的数值大，表示喷油器每次打开喷油的时间较长，发动机将获得较浓的混合气；该参数显示的数值小，表示喷油器每次打开喷油的时间较短，发动机将获得较稀的混合气。喷油脉冲宽度没有一个固定的标准，它将随着发动机转速和负荷的不同而变化。 影响喷油脉；中宽度的主要因素如下： (1)λ调节； (2)活性炭罐的混合气浓度； (3)空气温度与密度； (4)蓄电池电压(喷油器打开的快慢)。 喷油量过大常见原因如下： (1)空气流量计损坏； (2)节气门控制单元损坏； (3)有额外负荷； (4)某缸或数缸工作不良。 喷油脉宽在汽车故障诊断中的应用 一、用脉宽诊断一下燃油反馈控制系统 使发动机运转5分钟以上，进入闭环控制状态，氧传感信号参与发动机反馈系统。关掉所有附属用电设备，测量喷油脉宽。 1。取掉油压调节器的真空管，并用软塞堵好，以防进气系统泄漏。此时转速上升，设法堵住回油管，人为使油压增高，如果反馈系统正常，氧传感器正常，可以看出喷油脉宽减少，一般减少0.1--0.2ms，这是电脑对过浓的混合气进行修正的结果。 2。造成真空泄漏，使混合气过稀。如果系统工作正常，脉宽将增加1.01--1.04ms，这是ECU对过稀混合气进行补偿的结果。 老的车型对怠速下氧传感器作用予以忽略，1800r/min转速下进行上述试验。 喷油脉宽在汽车故障诊断中的应用（二） 二、用怠速脉宽诊断油路 1。热车怠速正常运行时，脉宽一般为1.5ms--2.9ms。如果脉宽达到2.9--5.5ms一般是喷嘴有堵的现象。新车运行一段时间后，喷嘴就有不同程度的堵塞，使喷油量减少，电脑认为空燃比增大（即稀），怠速下降，会修正喷油脉宽、修正怠速控制信号，使怠速达到目标转速值。这个循环反复进行，怠速脉宽就越来越大。同时发动机控制电脑就将此时的怠速控制阀位置（步进电机之步数、或脉冲阀的占空比信号）储存下来以备下次起动时参考。由于各缸喷嘴堵塞的程度不一样，而发动机控制电脑向喷嘴提供的喷油脉宽是一致的，导致发动机工作不稳、动力不足、加速性不良、燃油消耗增加等现象产生。此时用一个好的清洗机可基本解决上述问题。 实例：时代超人清洗前脉宽 3.31ms 清洗后脉宽 1.70ms 应该注意，刚清洗好的喷嘴装车后，发动机转速会聚然提高，这是因为ECU长期燃油修正的结果，它记忆着学习以来的数据，以此控制怠速，使混合气过浓，这里有一个重新学习的过程，因车型的不同，学习时间也不尽相同，有些车几秒就可，有些车则需要更长的
脉冲占空比
脉冲占空比 占空比 占空比(Duty Ratio)在电信领域中有如下含义： 在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。 在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。 在CVSD调制（continuously variable slope delta modulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。 比特 信息量单位（bit） 数码转换器的基本构造，通常分为接收、数码滤波、数/类转换、I/V转换、类比放大等几个部分。以下仅就数码滤波与数/类转换作一浅释。 CD的取样频率为44.1KHz，这个规格的制定是根据Nyquist的取样理论而来，他认为要把类比讯号变成分立的符号（Discrete Time），取样时的频率至少要在原讯号的两倍以上。人耳的听觉极限约在20KHz，所以飞利浦在一九八二年推出CD时就将其制定为44.1KHz。取样是将类比讯号换成数码讯号的第一步，但精密度仍嫌粗糙，所以超取样的技术就出现了。一般八倍超取样就等于将取样频率提高到352.8KHz，一方面提高精度，一方面经过DAC之后产生的类比讯号比较完整，所需的低通滤波器（滤除音取样时产生的超高频）次数与斜率都可大幅降低，相位误差与失真也都会获得巨大改善。不过CD每隔0.00002秒才取样一次，超取样后样本之间就会产生许多空档，这时需要有一些插入的样本来保持讯号完整，而这样的任务就落在数码滤波器身上（Digital Filter）。比较先进的设计是以DSP（Digital Signal Processor）方式计算，以超高取样来求得一个圆滑曲线，例如Krell的64倍超取样，但目前只有Theta、Wadia、Krell、
占空比可调的脉冲发生器
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：微机系统综合课程设计课程设计题目：占空比可调的脉冲发生器 院（系）：计算机学院 专业：计算机科学与技术 班级： 学号： 姓名： 指导教师：张维君 完成日期：2012年7月15日
沈阳航空航天大学课程设计报告 目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1课程设计的内容和要求 (1) 1.2课程设计原理 (1) 1.3方案设计 (1) 1.4方案论证 (2) 1.5设计环境 (2) 第2章详细设计方案 (3) 2.1模块设计 (3) 2.2程序流程图 (4) 2.3硬件连线图 (6) 第3章调试及结果分析 (7) 3.1调试步骤及方法 (7) 3.2实验结果 (7) 3.3结果分析 (8) 参考文献 (9) 附录（源程序） (10)
沈阳航空航天大学课程设计报告错误！未指定书签。第 1章总体设计方案 第1章总体设计方案 1.1课程设计的内容和要求 一、课程设计内容： 具体内容如下： 1.用8255和8253产生脉宽可调的脉冲信号； 2.用实验箱上键盘中的两个按键调节脉冲； 3.按脉宽增加键脉宽逐渐增大，按脉宽减小键脉宽逐渐减小； 二、课程设计要求： 1.认真查阅相关资料； 2.独立设计、调试并通过指导教师现场验收； 3.撰写课程设计报告。 1.2 课程设计原理 根据课设要求，要实现通过键盘按键调节脉宽的脉冲信号发生器。本次设计中主要使用了8259可编程中断控制器，8255可编程并行接口芯片，8279键盘/显示芯片，8253定时/计数器以及部分连线来实现以上功能。利用8253芯片产生一定频率的脉冲信号，并用8255芯片以程序查询方式，检测该信号上高、低电平的持续时间，还要利用8259芯片的中断信号扫描信号，通过改变高电平的持续时间来调节占空比。最后，应用8279芯片将结果显示到数码管上。 1.3 方案设计 根据本次课程设计要求，用8253芯片计数器0产生低频率的方波信号，然后叠加一个矩形波，使之成为一个改变分频就可以改变占空比的矩形波。再将该矩形波作为计数器1产生的输入信号，使计数器1产生脉宽可调的脉冲信号，并把该脉冲信号接到8255的一个引脚（PB0），运用程序查询方式循环检测这个引脚高、低电平持续时间。利用芯片8259的中断功能循环扫描芯片8253计数器1的分频数，通过分频数计算占空比的值。在BX中存放分频数NUM，在CX中
占空比
电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号：
一．题目 占空比可调脉冲信号发生电路 二．设计要求 1.脉冲信号的频率连续可调； 2.脉冲信号的占空比步进连续变化（分100步）； 3.脉冲信号为单极性脉冲。 三.原理框图
四.（1）画出设计的电路
（2）分析各部分的工作原理及信号的波形1.三角波发生电路： 原理： 滞回比较器：有滞回特性，具有抗干扰能。从反相输入端输入的滞回比较器电路，如图（a）所示，电路中引入了正反馈。 滞回比较器的原理： 从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo=±U Z。集成运放反相输入端电位u N=u I，同相输入端电位 根据“虚短”u N=u P，求出的u I就是阈值电压，因此得出
当u I<-U T，u N+U T，uo=-U Z。 当u I>+U T，u N>u P，因而uo=-U Z，所以u P=-U T。u I<-U T，uo=+U Z。 可见，uo从+U Z跃变为-U Z和uo从-U Z跃变为+U Z的阈值电压是不同的. 如上图（a）所示，则同相输入端的电位 令u I=u N=u P，求出的u I就是阈值电压，因此得出 滞回比较器的输出电压Uo1=+ - 6V,它的输入的积分电路的输出电压Uo2,所以 U1的同相输入端的电位: 令Up1=UN1=0,则阈值电压： 积分电路： 设初态UO1:-Uz —>Uz ,得： 且三角波振荡周期为： 所以，振荡频率为(以上的C都是C1) 将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到三角波电压。 在整个电路中，将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代，滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入，滞回比较器输出为方波，经积分运
信号与系统实验报告实验九：周期与脉宽和脉冲信号频谱的关系实验
信号与系统实验报告 实验九：周期与脉宽和脉冲信号频谱的关系实验 一、实验目的 1.进一步理解信号频谱的概念。 2.进一步掌握脉冲信号频谱的特点。 二、实验原理及内容 周期矩形脉冲信号的傅立叶级数是： 其中,τ是脉冲信号的脉冲宽度；T是脉冲信号的周期，E是脉冲信号的幅值。从式中可以看出它的谱线离散，仅含有ω=nΩ的各分量。相邻谱线间隔为Ω（Ω=2π/T），脉冲周期T越大，谱线间隔越小，频谱越密；反之，则越疏。另外谱线按照Sa(ωτ/2)的规律变化。在ω=2nπ/τ（n＝1，2，…）各点处包络为零，即该点频率分量为零。 1.脉宽与频谱关系 由公式可以看出，频谱包络线的零点为ω=2nπ/τ处，所以当脉冲信号周期不变，脉冲宽度变大时，相邻谱线的间隔不变，频谱包络线的零点频率逐渐变小，反之则变大。另外频谱中各频率点谱线的幅值与脉宽τ也有关，且当信号周期不变，脉宽越宽其频率点频谱的幅值越大，反之则越小。 2.周期与频谱的关系 从公式可以看出，信号的周期与频谱包络线的零点没有关系，所以当周期变化时，频谱包络线零点不变。然后当信号的脉宽不变，信号周期变大时，相邻谱线的间隔变小，频谱变密。如果周期无限增长，那么，相邻谱线的间隔将趋近于零，周期信号的离散谱就过滤到非周期信号的连续谱。另外频谱中各频率点谱线的幅值与脉宽τ也有关，且当信号脉宽不变，信号周期越大其频率点谱线的幅值越小，反之则越大。 三、实验步骤 1.脉冲宽度与频谱的关系 1）进入波形发生器界面，在该界面上选取幅值3V、频率100Hz、占空比20%的周期脉冲信号。 2）进入频谱分析仪界面。计算并测量此信号频谱中频谱包络线第一个零点的频率值f、时间坐标零点谱线的幅值V和各谱线之间的距离m三个参数，将计算得到的理论值和测量值
TIM-PWM占空比计算
一、TIM中断2ms中断一次 1.这里的系统时钟是用48mHz, TIM1内部时钟48MHZ。（具体看时钟结构） 2.TIM1定时器时钟分频（htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;）输入定 时器前分频 3.TIM1预分频器48分频（htim1.Init.Prescaler = 48-1;）输入定时器后分频 4.自动装载值2000（htim1.Init.Period = 2000-1;） 5.注意：为什么要48-1,2000-1？因为库函数在计算的时候会加1。 定时器计数器时钟=系统时钟÷TIM1预分频器÷TIM1定时器时钟不分频 Ftim=48/48/1=1MHz 1个时钟周期就是1us，TIM1计数就是1us计数1次。 然而，自动装载值2000, TIM1自动计数计到2000-1就中断一次。 所以就是2MS中断一次，也就是2MS自动装载1次，那自动装载的频率=1/2MS=500Hz 下面这样配置就是2MS中断一次 void MX_TIM1_Init(void) { TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; htim1.Instance = TIM1; htim1.Init.Prescaler = 48-1; htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim1.Init.Period = 2000-1; htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim1.Init.RepetitionCounter = 0; htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); }
占空比
脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz 之间。 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作： * 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM控制寄存器中设置接通时间 * 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚 * 启动定时器 * 使能PWM控制器 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。几种PWM控制方法 采样控制理论中有一个重要结论: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.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率. PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现.直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用.随着电力电子技术,微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论,非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展.到目前为止,已出现了多种PWM控制技术,根据PWM 控制技术的特点,到目前为止主要有以下8类方法. 1 .相电压控制PWM 1.1 等脉宽PWM法[1] VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压.等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中最为简单的一种.它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化.相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电
buck计算公式.docx
参数指标值单位说明理论计算值值单位 最小占空比： Dmin0.357142857 最大输出电流： Io-max21A最大占空比： Dmax0.4 输出电压： Vo 3.6V开关周期 :T10uS 最大输出功率： Po-max75.6W最大导通时间： Ton-max4uS 转换效率：η0.8经验假设值最小导通时间： Ton-min 3.571428571uS 最大输入功率： Pin-max94.5W最大电感电压： Vl-max9V 最大输入电压： Vin-max12.6V最小电感电压： Vl-min 5.4V 最小输入电压： Vin-min9V电感电流平均值 :Ilavg21A 开关频率：F100KHz经验假设值电感电流纹波值： Ilpp 2.1A 最大输出纹波电压： Vrpp50mV指标电感电流峰值： Ilpk23.1A 电流纹波率 :r0.1经验假设值电感电流谷值： Ilvy18.9A CCM最小负载电流： Io-min(ccm) 1.05A 电感电流有效值： Ilrms 输入电流平均值 :Iin-avg10.5 输入电流有效值： Iin-rms10.0623059 电感最低值： Lmin21.42857143uH 实际电感值：L uH ESR*CO600.000001常数纹波最小电容： 2625uF Co-min(Vrpp) Resr（to ）23.80952381mΩ 100mV跌落电压负载阶跃响应最小电容： 1995uF Co-min(load) 10uS跌落时间 负载阶跃响应 1.05A阶越初始电流目标阻抗： Zco-max 5.012531328mΩ 21A阶越终结电流BUCK电容 :Co-min3175.141115uF 电容并联数量：N5最小单个电容容量： Co635.0282229uF 最大单个电容 ESR:Resr25.06265664mΩ
频率计与占空比
频率计和占空比测量电路的设计 引言： 随着科技的进步和发展，微处理器的性能逐渐提高，因此现在的频率计设计大部分是采用单片机来实现。因为处理器的工作频率很高，所以测量精度很高，误差比较小。但是由于采用单片机来实现的话还要软件的结合，因此对于编程能力较差的我采用纯硬件电路来实现。 占空比是脉冲信号的一个基本参数，不论在脉冲信号设计中，还是在脉冲信号的应用中，都需要知道脉冲的占空比，不同的应用情况对占空比的要求也不相同，因此准确快速地测量出脉冲占空比也就十分必要。测量占空比的方法主要有示波器比较法，单片机计算法，平均值转换法等，示波器比较法简单易行，但不能直接准确快速的飞鼠读数，单片机法虽然直接准确的显示出数值，但需要软件硬件配合，设计比较麻烦；平均值转换法电路简单，但需要将脉冲信号转换成平均值电压再进行A/D转换，而其他的一些测量方法虽然能克服上述方法的缺点，但是具体测量应用时却受到一些限制，于是，本文提出了一种全数字式的调频计数测量法。 一．频率计设计思路： 众所周知，频率就是周期的倒数，因此就是信号在单位时间内的脉冲数。所以要测脉冲数必然要用到计数芯片，要显示脉冲数就要用到数码管，还有锁存和译码器。又因为计数时间是一秒，所以555芯片来实现单稳态触发时间为一秒的触发信号。
二．芯片介绍： 1．4518计数芯片-----------------功能图： 2. 4511译码器 功能图：
三．功能模块 1.触发信号模块
2.4518计数模块 3.4511锁存模块 4.数码管显示模块 5.信号控制输入模块 补充： 以上的电路是正对时钟信号的频率测量，对于正弦信号和三角波信号的测量，都可以把其转化为时钟信号后在测量即可。
占空比可调的信号发生器
题目:占空比可调的信号发生器 初始条件： 1. Protues软件； 2. 课程设计辅导资料：“占空比可调的信号发生器设计与应用”、“电路设计技术与应用”等； 3. 先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、Protues电路设计教程及单片机原理及应用等课程 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1. 课程设计时间：1周； 2. 课程设计内容：用4个按键分别控制输出信号的占空比和频率（用示波器观察输出波形），显示占空比范围0％～100％，频率范围50Hz~500Hz,实时测量输出信号的占空比和频率值。 3. 本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表），并对实验结果进行分析和总结； 4. 课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ①目录； ②设计原理和方法； ③系统硬件线路设计图； ④程序框图； ⑤资源分配表； ⑥源程序 ⑦性能分析 ⑧课程设计的心得体会（至少500字）； ⑨参考文献； 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 一.引言 (2) 二.设计原理和方法 (1) 2.1．方案的设计与选择 (3) 2.2.设计原理 (4) 三.系统硬件电路设计图 (5)
四.程序框图 (5) 4.1.主程序框图 (5) 4.2.系统初始化程序 (6) 4.3.定时器中断程序框图 (7) 4.4.键盘扫描程序框图 (8) 五.源程序 (7) 六.性能分析 (11) 6.1.定时器中断分析 (11) 6.2.性能分析 (11) 七.心的体会 (12) 八.参考文献 (13) 九.课程设计成绩评定表 (14) 一.引言 单片机集成度高，功能强，可靠性高，体积小，功耗低，使用方便，价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎无处不在，无所不为。单片机的应用领域已经从面向工业控制，通讯，交通，智能仪表等迅速发展到家用消费产品，办公自动化，汽车电子，PC机外围一记网络通讯等广大领域。 单片机有两种基本结构形式：一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，成为普林斯机构。另一种是将程序存储器个数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前单片机以采用程序存储器截然分开的结构多。本课题讨论的占空比可调的信号发生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。 基于单片机的信号发生器的设计，该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识，考察现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成一个基本的实际系统的设计全过程。关键是这个实际系统设计的过程，在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。特别是这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片，可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形。这样一个信号发生器装置在控制领域有相当广泛的应用范围。因为产生一系列的可调波形可以作为其他一些设备的数值输入，还可以应用与设备检测，仪器调试等场合。高频稳定的波形信号也可以用于无线电波的调频，解调。这些都是现代生活中必不可少的一些应用。 通过这样一个题目，我不但可以巩固专业知识，将其发挥在实际的系统设计中，并且对将来的工作也有好处。
方波的占空比和频率调节
/****************************************************************/ 程序功能简介：本程序产生15HZ~~~50KHZ的方波，并且实现频率和脉宽的独立调制，即可在改变频率的同时不改变脉宽，再改变脉宽的同时不改变频率；同时设置两个调节步长------在KEY键按下时，粗调，没有按下时，细调；程序思路：本程序用到两个定时器------定时器0和定时器1，其中定时器0工作在定时方式下，决定方波的频率；定时器1，同样工作在定时方式下，用于设定脉宽； /****************************************************************/ #include "reg52.h" #include "math.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ALL 65536 //定时器工作方式1时，最大基数长度65536；#define F_osc 12000000 //晶振频率12M； /*各端口定义*/ sbit KEY_F_UP=P0^2; //频率上调按钮； sbit KEY_F_DOWN=P0^3; //频率下调按钮； sbit KEY_W_UP=P0^4; //脉宽上调按钮； sbit KEY_W_DOWN=P0^5; //脉宽下调按钮； sbit KEY=P0^6; //粗细调节按钮-----按下为粗调，否则为细调；sbit OUTPUT=P1^0; //波形输出； /*全局变量声明；*/
PWM占空比
PWM占空比 定义：先了解什么叫PWM，PWM就是Pulse-Width Modulation (脉冲宽度调制)，这里面的脉冲宽度即在一个周期内输出高电平的时间，假如说周期T=64US，脉冲宽度 D=32us,则占空比=D/T=32/64=50% ，脉冲宽度调整就是占空比的调整 应用： 1.用于低频传输,如产生一个频率为125khz的占空比为50%的载波,传输无线数据。 2.用于电源逆变,即由直流电变交流电。 什么是PWM 随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，PWM 码是一种脉宽调制码，它的组成为9MS 高电平和4MS 低电平引导脉冲，16 位系统识别码，8 位数据正码和8 位数据反码。 脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对 模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。模拟电路模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地
等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V, 5V}这一集合中取值。模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。数字控制通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信