脉冲电路设计.doc

脉冲电路脉冲电路的基本知识 在数字电路中分别以高电平和低电平表示1状态和0状态。此时电信号的波形是非正弦波。通常，就把一切既非直流又非正弦交流的电压或电流统称为脉冲。 图Z1601表示出几种常见的脉冲波形，它们既可有规律地重复出现，也可以偶尔出现一次。 脉冲波形多种多样，表征它们特性的参数也不尽相同，这里，仅以图Z1602所示的矩形脉冲为例，介绍脉冲波形的主要参数。 （1）脉冲幅度Vm-脉冲电压或电流的最大值。脉冲电压幅度的单位为V、mV，脉冲电流幅度的单位为A、mA。 （2）脉冲前沿上升时间tr-脉冲前沿从0.1Vm上升到09Vm所需要的时间。单位为ms、s、ns。 （3）脉冲后沿下降时间t-脉冲后沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需要的时间。单位为：ms、s、ns。 （4）脉冲宽度tk-从脉冲前沿上升到0.5Vm处开始，到脉冲下降到0.5Vm处为止的一段时间。单位为：s、ms、s或ns。 （5）脉冲周期-周期性重复的脉冲序列中，两相邻脉冲重复出现的间隔时间。单位为：s、ms、s。 （6）脉冲重复频率-脉冲周期的倒数，即f =1T，表示单位时间内脉冲重复出现的次数，单位为Hz、kHz、MHz。 （7）占空比tkT-脉冲宽度与脉冲周期的比值，亦称占空系数。对电路来说，有个阻抗匹配问题，只有当阻抗匹配时，输出效果才最好，否则，有可能导致负载力不足，导致一旦外加电路，就会把电压拉下了，建议后面加一级运放 增大负载能力交流电源的零交越脉冲电路设计时间：2012-04-25 14:58:04 来源： 作者：本设计中的电路可生成一个交流电源的零交越脉冲，并提供电气绝缘。输出脉冲的下降沿出现在零交越点前约200s。使用这个电路可以安全地停止一个可控硅栅极的触发，使之有时间正常地关断。只有当主电压约为0V时，电路才产生短脉冲，因此在230V、50Hz输入下只耗电200mW。电路为电容C1充电，直至达到22V齐纳二极管D3的上限(图1与参考文献1)。电阻R1和R5用于限制输入电流。当输入整流电压降至C1电压以下时，Q1开始导通，产生一个几百微秒长的脉冲。IC1的耦合使得Q1方波发生器作出响应。rms工作电压只需要R1和R5。SMD的1206型电阻一般能承受rms为200V的电压。本设计将R1和R5之间的输入电压一分为二，总额定电压为rms值400V。D3用于将桥的电压限制在22V，因此后面所有元件都有较低的额定电压。22V齐纳管可以箝位在30V，因此本设计使用了一只50V、470nF的陶瓷电容。陶瓷电容较电解电容或钽电容有更好的可靠性，尤其是在高温下。如果愿意使用更便宜更小的25V元件，可以将齐纳管的电压改为18V，仍保有不错的安全边际。R4用于限制LED上的峰值电流。对LED电流的主要限制是整流AC输入的斜率。缓慢的斜率使得C1释放储存的能量时，Q1不会产生电流尖峰。图1，这个零交越检测器使用了低压元件，功耗很低可以在LTspice Version IV中仿真此电路的运行(图2与参考文献2)。在230V、50Hz下，仿真显示在光耦LED上有一个17mA的峰值。仿真在90V250V(50Hz和60Hz)输入时都有好的结果。在110V、60Hz输入时，LED电流峰值为8.5mA，因此IC1仍能工作。如果需要更高的LED驱动电流，可以减小R3的值，或增加C1的值。图2，这是个LTspice仿真，当输入电压跌穿0V时，LED电流产生一个脉冲，其边沿领先和滞图3，原型电路的结果与仿真有很好的相关性对一个实际电路的测试表明与仿真有很好的相关性(图3)。用一个5V逻辑电源驱动绝缘输出，可获得好的脉冲波形(轨迹1)。为保证安全，主输入端通过一个15V隔离变压器送至示波