关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

信号的产生(二)

2020.9.28
  1. 复合周期信号波形
    除正弦波之外的其它波形也十分有用,下图给出了其中最常见的几种波形。
    20120910113550961.jpg
    脉冲波形:脉冲波形(图a)的突出特点是最大电平(波形的组成部分2和4)是恒定幅度和“平直”幅度。“上升沿”(1)将负电平连接到下一个正电平,而“下降沿”(3)则做相反连接。
    上升时间,下降时间:边沿的持续时间分别称为“上升时间”(T1)和“下降时间”(T3)。波形的一个周期τ由边沿时间和电平时间之和构成。波形的频率是1/τ。理想的脉冲波形具有零上升时间和零下降时间,但用实际电路并不能实现这一点。脉冲波形形成时,随着增添的谐波数量增加,近似的上升时间和下降时间变得更短,但要实现零上升时间和零下降时间需要无限多个谐波和无限多个频率。此外,促使这些边沿时间大于现有电路能够达到的时间往往还有更重要的工程原因:为短上升时间和下降时间所需的较高频率的正弦波分量通常就是干扰能量的来源,因为它们很容易“泄露”到附近的装置中。因此,应慎重对待上升时间,将它限制到恰好满足特定应用所要求的时间。
    占空比:常常称为“占空因数”,占空比是脉冲波形的另一个重要参数。占空比被定义为周期的正部分与整个周期之比。对于图a所示波形,占空比为(1/2T1+T2+1/2T3)/τ。具有50%占空比以及相同的上升时间和下降时间的脉冲波形是称之为“方波”的重要特殊情况。它只由基频正弦波和奇次谐波组成。
    三角波形:三角波形(图b),理想的三角波由连在一起的线性正斜率时段(1)和负斜率时段(2)组成。当两个时段的时间相等时,这样的波形称为对称波形。像方波一样,对称三角波只由基频正弦波和奇次谐波组成。
    非对称三角波常常称为“锯齿”波。锯齿波常用作时域示波器的的水平驱动波形。时段2代表显示信号的工作迹线,时段1是电子束回扫迹线。在诸如此类的应用中,最重要的问题是三角波的线性,即波形的各时段紧密接近精确直线的程度。
    任意波形:“任意”一词并不是一个包括所有尚未讨论的波形类型的包罗万象的术语。确切的说,它是数字信号产生技术在仪器仪表中广泛使用的结果。它的理念是产生一个由用户对其一个周期形状加以定义的周期波形。这类定义可以采用数学表示式,但更为普遍的是以一组如图(c)中波形上的点所示取样点的形式进行定义。用户可以用图形编辑功能如显示屏和鼠标器来定义这些点,或者,可以从相连接的计算机下载一组取样值。提供的取样点越多,可以定义的波形越复杂。重复速率(即频率)和幅度也可以由用户控制。在一组取样点送入仪器的存储器之后,电子电路便通过这组数据产生平稳、反复重复的波形。
    这类用户定义的波形的一个重要实例是,用来对病人监护仪和类似医用设备进行测试的各种心电图波形的合成。

三、如何产生周期信号

   没有振荡器便不会有周期信号产生,某些信号发生器直接利用由振荡器产生的波形。然而,许多信号发生器是利用信号处理电路来产生它们的输出,这些信号处理电路由固定频率的精密振荡器同步,这类振荡器属于合成器。 

振荡器
电子振荡器的主要任务就是将直流能量变换为周期信号。任何振荡器电路都属于以下两大类:带滤波反馈的交流放大器;阈值判决电路。
反馈振荡器:反馈技术是历史上最早采用的技术,且至今仍然是最常见的振荡电路形式。下图示出反馈振荡器所需最低限度的组成部分。放大器的输出加到对频率1滤波网络上。网络的输出再与放大器的输入端相连。在某些条件下,放大器的输出信号经过滤波网络之后,如果将所呈现出的信号加到放大器的输入端,便会产生输出信号。由于反馈连接,信号被馈至输入端,这意味着该电路能无限期地维持特定输出信号,这就构成一个振荡器。放大器与滤波器的电路组合称为反馈环路。


推荐
热点排行
一周推荐
关闭