脉冲电路_PWM调制

1、第七章,脉冲电路,脉冲,就是在极短时间内出现的电压或电,流的变化。它可以是周期性地重复出现，也,可以不定期地出现,脉冲可分为两大类：一类是,视频脉冲,或是先单调地上升，然后单调地下降，称为,正脉冲，或是先下降，后上升称为负脉冲,另一类是,射频脉冲,在极短时间内出现的高,频振荡。这两类脉冲在医学仪器中都有广泛,的应用,主要内容,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,脉冲电路的基本知识,晶体管反相器,脉冲发生器,脉冲的整形与鉴别,脉冲的调制与解调,第一节,脉冲电路的基本知识,一,脉冲的主要参数,脉冲幅度,脉冲宽度,脉冲上升时间,脉冲下降时间,脉冲周期、脉冲频率,上图是几种脉冲的波形：尖形脉冲、梯

2、形脉,冲、实际尖脉冲和矩形脉冲,神经放电脉冲和核医学中的射线转换的脉,冲都接近尖脉冲，前者的宽度为数十毫秒，后者,的宽度不到,1,微秒，而且都是前沿比后沿陡峭得,多,二,RC,分压电路,在脉冲电路中，常常,要将脉冲信号经过电阻分,压后传输到下一级，而在,下一级电路中存在着各种,形式的电容，这就相当于,在输出端接上一个等效电,容,C,C,o,如图,a,所示。而,b,o,对输出波形的影响如图,所示,当输入信号,Ui,由零上跳变到最大值,Um,的瞬,间，电容,C,最后达到,U,o,上的电压将按指数规律上升,m,即输出电压,U,o,具有一定的上,升时间，不能紧跟随输入电压同步上跳变,使输出波形的边沿变

3、坏,为了克服这一缺,点，改善输出波形,使输出电压能紧跟随,输入电压一起上跳变,所采取的措施是在电,阻,R,C,1,上并联一个电容,j,构成图示的电路,C,j,称为,加速电容,如果选择合适的,C,j,值，就可以克服等,效电容,C,输出波形紧跟输入波,o,的影响，使,形一起上跳变,当输入电压,U,i,突然上跳时，输出电压由,C,j,和,C,o,的分压决定。输出电压为,当电容充电结束后，输出电压将由,R,1,和,R,2,分压,决定，即,当,C,j,选择合适时，输出波形的起始值,U,o,等于终,止值,U,o,即,此电路称为,RC,分压电,路，亦称脉冲分压电路。在,电路中，只要,C,RC,分压比例成立，

4、就,j,取值合适,保证,是两段电路的时间常数相同,即,R,1,C,j,R,2,C,o,C,j,加快输出,电压的改变，就可以改善输,出波形。但由于,C,o,实际是很,难预测的，必须通过实验测,试来确定,C,j,的最佳值,若,C,j,太小，加速作用不足，输出,波形的边沿仍不好；若,C,j,过,大，加速作用过强，压倒了,C,o,的延缓作用，输出波形出,现超过稳态值的尖顶过冲,如图所示,实验证明：工作频率,100kHzf 10MHz,时,Cj,取,20300pF,f10MHz,时,Cj,可取,10100pF,三,脉冲的微分,微分电路由电阻,R,和,电容,C,串联组成,输入的矩形波,电路输出的尖,脉冲波

5、,R,上的电,压按指,R,上的反向电,数下降,压按指数下降,可见，在,RC,电路输入端输入一矩形脉冲,波时，在输出端得到一对正、负尖脉冲，它,们分别对应输入矩形波的上升沿和下降沿,由于此,RC,电路的输出电压,U,o,只是反映了输入,电压,U,i,的突变部分，而对于输入电压的恒定,部分，输出为零。在数学中微分是反映变化,的快慢，这就是说,U,o,和,U,i,的微分近似成正,比，因此该,RC,电路称为微分电路,要获得尖脉冲，微分电路的参数必须满,足,RCt,w,四,计数率计电路,泵电路,在上图所示的积分电路中,积分电容,C,中积累,的电量与,单位时间、累积脉冲单向传输电量的,输入,脉冲数成正比,

6、故称此电路为计数率计电路或泵电,路，它被广泛应用在核医学中脉冲的计数率和监,护仪中的心率等,当,nRC,1,1,时，可得,U,o,nRC,1,U,m,即,U,o,与计数率,n,成正比,为了使电容,C,在每,次脉冲充电时电压不发生显著变化，电容,C,应当远大于,C,1,这个公式也适用于随机,出现的脉冲，这时,n,表示平均计数率,此电路中，由于,U,o,与,n,成正比的线性范围,受到条件,nRC,1,1,的限制，则,U,o,U,m,输,出电压较小，因此电路必须改进,五,削波、限幅与钳位,1,削波电路,在心电波微分以后,我们只需正脉冲不需要负,脉冲，这就要通过一定的,电路将不需要的负脉冲削,去，这就

7、是削波电路,串联（二极管与输,出信号）削波电路,并联（二极管与输,出信号）削波电路,对串联削波电路，正,脉冲时二极管导通，负脉,冲时二极管截止，电路输,出正脉冲，将负脉冲削去,对并联削波电路，负脉冲,时二极管导通，全部电压,降落在电阻,R,上，输出接,近于零，正脉冲时二极管,截止，信号通过电阻,R,传,输，输出为正脉冲，将负,脉冲削去,由于二极管的导通压降和结电容以及,负载电容的影响，输出的正脉冲幅度将稍,微减小，前后沿都被延长，负脉冲也有少,量传输，所以在实际使用时，应注意选择,结电容小、恢复时间短、正向电阻尽可能,小、反向电阻尽可能大的二极管，否则不,能达到削波效果,2,限幅电路,可以实现

8、将幅度过大的,脉冲顶部削平，将顶部不平,稳的脉冲削成平顶的波形,右图,a,是二极管削波和限幅,电路,b,是用稳压管代替两,个二极管的限幅电路，可同,时起到削波和限幅的作用,限制的幅度由稳压管的工作,电压决定,输入波形,输出波形,在这两个电路中,R,对于该电路的限幅波形,质量有一定影响，所以,R,的选择既要考虑到信号,的损耗，又不能使信号源的负载过重,3,钳位电路,第一个,稳态,一周期,脉冲前,内,C,充电和,电容放电,沿,U,放电的电荷,m,指数下降,相等,脉冲后沿,出现负,含有直流成分的脉冲信,号,b,通过,a,的,RC,电路,时，输出信号将会产生,渐移现象，即信号的零,电平逐渐偏离开原零电

9、,平呈负值，如,c,所示,电平渐移，对信号,放大、变换和计数等会,造成困难。为了克服这,个缺点，对电路进行改,造，在电阻,R,上并联一,个二极管,D,输入波形,输出波形,当输入电压如图所示时，电容通过电阻,R,充电,由于电阻值较大，充电缓慢,Uo,下降极微；而电,容放电却经过二极管,D,因,D,正向电阻很小，电容,放电迅速，输出电压不可能达到负值，如图所示,于是输出信号的零电平就被钳在零电平线上。这,种钳位叫做,正脉冲底部钳位,该电路又称为零电,平底部钳位器,第二节,晶体管反相器,一,晶体三极管的开关特性,晶体三极管不仅有放大作用，而且还有开关作用。在,脉冲数字电路中就是利用三极管的开关作用,

10、由其特性曲线知，当基极电流,I,b,0,时，晶体管工作在,截止区,此时集电极电流,I,c,0,晶体管的发射结和集电结,均处于反向偏置,相当于开关断开,当,I,b,由零逐渐上升时,晶体管的工作状态由截止区进入放大区，一旦,I,b,继续上升,达到临界饱和电流,I,bs,时，三极管处于临界饱和状态，如再,增大,I,b,使,I,b,I,bs,三极管进入,饱和区,此时集射极电压,U,ce,接近于零,I,b,基本上失去了对,I,c,的控制能力,相当于开,关接通,三极管由截止转变为饱和导通所需的时,间称为,开启时间,即在基区逐渐积累电荷,使电流由小变大所需时间。由饱和导通转变,为截止所需的时间称为,关闭时间

11、,即在基区,通过中和逐渐清除电荷，使电流逐渐变小所,需时间,通常,关闭时间比开启时间要长很多倍,这主要是射极输入的载流子在基区中积累电,荷比基区中载流子中和这些电荷要快得多,普通开关管的开启时间约为,1030ns,关闭,时间约为,100200ns,高频管的开关速度比,普通开关管慢得多。对于生物电脉冲，它的,前沿约为数毫秒，也可以用高频管代替开关,管,二,反相器,在脉冲电路中，把一个,工作在饱和区和截止区的单,级晶体三极管放大器称为反,相器,inverter,常用的反相器如图。电,容,C,是加速电容，基极电阻,R,1,R,2,及外加负偏压,E,B,构,成偏置电路，与输入电压,U,共同决定三极管的

12、工作状态,i,保证三极管能够可靠地截止,与饱和,若输入电压,U,R,i,为低电平，三,极管可靠截止,值为零，输出电压,c,上的压降近似,U,o,E,c,为高,电平。显然输出,U,U,o,与输入,U,i,反相,若输入电压,i,为高电平，元件参,数选择合适，可使三极管饱和导,通，输出电压,U,低电平。显然输出,o,0.3V,输出为,U,o,与输入,U,i,反,相,可见,输入脉冲信号经过反,相器后将其极性变反,见图。这,里忽略了三极管开关的延迟时间,将三极管当作理想的开关元件,所以输出的波形是理想的矩形波,反相器能稳定工作的前提条件是，三,极管处于可靠截止状态，或处于可靠饱和,状态。这就要求合理选择

13、电路的元件，经,理论与实践证明：满足三极管可靠截止的,条件是,U,be,0,满足三极管可靠饱和的条,件是,I,b,I,bs,其中三极管基极饱和电流,I,bs,E,c,R,c,上图是利用三极管反相作用构成的,正脉冲延时,电路,该电路在无输入时三极管处于饱和状态，输,出信号,Uo,接近于零；当输入一个正脉冲波时，输出,端在输入脉冲结束时输出一个正脉冲信号。输出脉,冲的宽度基本上由电路元件参数决定，与输入脉冲,宽度无关,其工作原理是：当输入脉,冲上升时,U,i,向电容,C,充电,充电电流增加了基极电流，晶,体管饱和程度加深，输出信号,U,间常数,o,仍然为零。如果充电的时,R,1,r,be,C,小于

14、脉冲宽,度，电容,C,在正脉冲持续期间,输入高电平,得到完全充电,其电压,左正右负,接近于输入,脉冲的幅度电压,U,m,当输入,脉冲下降时，电容,C,开始放电,迫使基极电位下降到,U,U,m,三,极管截止，输出信号,到接近于,E,o,上升,c,U,o,为高电平的持续时间由电容放电的时间常数,R,1,R,B,C,决定。电容放电完毕后，三极管开始导,通，并立即重新进入饱和状态,U,o,回到零电平,输出的延时脉冲宽度可以这样估算：电容放电,开始时，电阻,R,1,和,R,2,上的电压为,E,c,U,m,放电结,束时为,E,c,所以脉冲宽度,T,为,第三节,脉冲发生器,能产生脉冲信号的电路称为,脉冲发生

15、器,这种电路是由正反馈放大器构成的，其特点是,电路工作过程分两个阶段：一是“紧张”阶段,即形成正反馈的连锁反应，使状态产生急速变,化的阶段；二是“松弛”阶段，即一管进入截,止，另一管进入饱和后，电路状态变化缓慢,甚至稳定不变的阶段。电路在一定条件下，通,过一张一弛，使状态来回转换，形成振荡。所,以这类电路也称为,张弛振荡电路,脉冲发生器按产生脉冲信号的方式可分,为两大类：一类是通过波形变换电路产生脉,冲信号，如单稳态触发器、双稳态触发器,另一类是通过电路自激振荡产生脉冲信号,如多谐振荡器、单结晶体管振荡器和间歇振,荡器等。下面的介绍从分立元件构成的多谐,振荡器入手，分析其工作原理,一,多谐振荡

16、器,1,分立元件组成的多谐振荡器,由于方波含有极丰富的谐波,所以将产生方波的电路称为多谐振,荡器,multivibrator,右图为多谐,振荡器电路，两个三极管的集电极,通过电容接到对方的基极，构成正,反馈环路，所以将该电路称为,集基,耦合多谐振荡器,由于两边都有电容的充放电,所以这种电路没有稳态，两个三极,管将自动交替饱和或截止，形成两,个暂稳态。故这种电路又叫做无稳,态电路，它不需要外加触发脉冲就,能获得方波输出,在电路参数对称情况下，即,R,B1,R,B2,R,B,C,1,C,2,C,方波的周期,T,近似为,T,1.4R,B,C,多谐振荡器主要用途是产生方波，该电,路结构简单，但由于电容

17、的充放电，导致方,波前沿波形不好，抗干扰能力差等缺点,2,集成运放组成的多谐振,荡器,从由集成运放组成的多谐,振荡器的电路结构可看出，它,是在比较器的基础上，从输出,引入适当的正反馈到同相输入,端作为参考电压,U,R,R,同时输出,电压又经电阻,F,与电容,C,组成,的积分电路，把另一反馈电压,加到反相输入端作为信号电压,U,s,构成自激多谐振荡器。与,分类元件的多谐振荡器相比,该电路也是个正反馈放大器,但只需一个充放电电容,图中,R,1,和,R,2,组成了电,压串联正反馈电路,反馈系数,F,为,F=R,2,(R,1,R,2,多谐振荡器的输出,电压,U,o,及电容电压,U,c,的,波形如图所示

18、,由于该电路充放电,时间常数相等，均为,T=R,F,C,故,T,1,T,2,T/2,则输出波形为对称方波,占空比为,0.5,经理论推导，可得,振荡器的振荡周期,T,为,振荡周期,T,只与,R,F,C,以及,R,2,R,1,的比值,有关，而与输出电压,U,o,无关，所以在实际应,用中，可通过改变电阻,R,F,值来改变振荡周期,但该电路对,U,o,的要求是保持其值的稳定,这是由于电路中的参考电压,U,R,是由电路输出,的正、负饱和值,U,OH,决定的，如果由于偶然原,因,如电源电压波动或温度变化,而引起,U,OH,的,变化，则,U,R,也随之变化，造成振荡周期不稳,定,为了提高振荡周期的稳定性，可

19、在运放输出端并联两个,背靠背的硅稳压二极管，则运放输出的正、负饱和值就被稳,定在稳压二极管的稳压值,U,z,上，从而保证了,U,R,的稳定，上述,缺点就得到克服,在这个电路中，如果用上图中的两条并联支路代替电阻,R,F,则把电容,C,充电和放电回路分开，使其充电与放电的时,间常数不同，就可以得到不对称的方波，也就是各种占空系,数的方波，即矩形波,由于集成运放组成的多谐振荡器的输出波形良好、频率,可调范围大、可靠性高、体积小，所以在医疗仪器中获得了,广泛应用,二,单稳态触发器,1,分立元件组成的单稳态触发,器,monostable,multivibrator,集基耦合,该电路与集基耦合多谐振,荡

20、器不同的是,T,1,集电极至,T,2,基极用电阻,R,1,耦合代替电容,C,1,耦合,C,s,为加速电容,而,T,2,至,T,1,仍用电容耦合，因此，该电,路有一个稳态，一个暂稳态,称为单稳态触发器,输入信号,稳态到暂稳态的变化过程,U,i,经,R,d,C,d,微分电路后，得到一个负脉冲，该,负脉冲使,T,1,截止,T,2,饱和，电路进入暂稳态,T,2,饱和，电容,C,通过,T,2,放电，从而迫,使电路从暂稳态返回到稳态,由波形图可知,T,1,集电极的输出脉冲宽,度,t,w,就是暂稳态的维持时间。经理论推导,输出脉冲宽度,t,w,为,t,w,0.7R,B1,C,由于耦合电容,C,的影响,T,2

21、,输出波形的上,升沿比,T,1,输出波形的上升沿要差一些,2,集成运放组成的单稳,态触发器,电路如图。与多谐,振荡器的区别是：在运,放反相输入端的电容,C,上并联一个钳位二极管,1,D,另外在同相输入端,加有,C,2,和,R,2,构成的微分,触发电路,负触发脉冲,U,N,U,P,电路翻转,U,o,下降变为,V,cc,U,p,-R,2,V,cc,(R,1,R,2,电路于暂稳态,输出电压为,U,o,电源电压为,V,cc,同相输入端电压,为,U,p,R,2,V,cc,(R,1,R,2,反相输入端,电压由于二极管,D,而被钳位在正,向电压,U,D,这时,运放的输入差动,电压为,U,P,U,D,适当选择

22、,R,1,R,2,的值，使,U,P,U,D,就可以使,U,o,维持,在电源,V,cc,上，这,是该电路的稳态,暂稳态时，电容,C,1,经,R,F,和,V,cc,放电,U,N,按指数规律下降，当,U,N,U,P,时，电路自动翻转到稳,态。放电时间常数为,R,F,C,1,为,暂稳态维持时间，与触发脉冲,无关,输出脉冲的宽度,t,w,就是暂稳态的维持时间，若忽略二极,管的正向电压,U,D,可得,由上式可看出，脉冲宽度,t,w,取决于运放电路外,接元件,R,F,C,1,以及,R,2,R,1,的比值,为提高电路振荡频率的稳定性，也可同样采取,在输出端并接两个背靠背的稳压二极管的方法,集成运放组成的单稳态

23、触发器性能稳定，波形,良好、脉冲宽度可调、制作简单。除产生矩形波以,外，还能完成如整形、定时、分频等作用。所以在,医疗仪器中获得广泛应用,三,双稳态触发器,集基耦合双稳态触发,器电路结构如图。它的两,个反相器之间的耦合都是,采用电阻耦合，因此基极,电位不能自动变化，电路,就不能自动翻转，电路没,有暂稳态，只有两个稳定,状态,T,1,饱和,T,T,T,2,截止,1,截止,2,饱和。而这两,个稳定状态的转换都必须,靠外加触发脉冲的触发来,完成,电路在接通电源的瞬间,设,T,1,导通能力比,T,2,强，最终导,致,T,第一个稳定状态。若没有外部,1,饱和,T,2,截止，电路进入,触发脉冲或干扰作用，

24、触发器,就将保持这个稳定状态。若在,t,性触发脉冲,1,时刻，在,T,U,1,的基极送入负极,幅度足够大，必然使,R,只要负脉冲的,T,1,退出饱,和，促成正反馈过程，结果电,路进入,T,1,截止,T,2,饱和的第二,个稳定状态，且一直保持此种,稳定状态。若在,t,极性脉冲,U,2,时刻，将负,s,送入,T,2,的基极,则引起第二次翻转过程，结果,使电路回到,T,1,饱和,T,2,截止的,第一稳定状态,t,1,t,2,U,c1,及,U,c2,为两个极性相反的矩形波，其宽度取,决于前后两次触发脉冲的时间间隔，即为,t,1,t,2,双稳态触发器的触发方式有单端触发式和计数,触发式,所谓单端触发式就

25、是触发脉冲通过两个独立的,触发电路分别送入两管基极，轮流触发两管电路不,断翻转。所谓计数触发式就是把一个触发信号两个,负尖脉冲同时加到两管的基极，负尖脉冲只对饱和,管起作用，每次都能使饱和管截止，从而使电路翻,转，即负触发脉冲每出现一次，电路就翻转一次,由此实现计数的目的。双稳态触发器除产生矩形波,以外，根据触发方式不同可构成,R-S,触发器,T,触发,器等,集基耦合单稳态、双稳态触发器一般都,在耦合电阻,R,上并接一个加速电容,Cs,其作,用有以下两个方面,1,缩短三极管的开关时间，加快触发器的,翻转速度,如当触发脉冲到达时,T,1,由导通变为截止,U,c1,要发生,正跳变，这个正跳变通过加

26、速电容,C,s1,几乎全部加到了,T,2,的基极上，从而,加快了,T,2,的导通过程,2,提高触发器翻转的可靠性,触发脉冲到来时,U,c1,产生正跳变的信号，通过加速电容,C,s1,加到,U,b2,上，使,T,2,基极电位,U,b2,立即为正，即,U,be2,0,促使,T,2,优先导通，保证了电路可靠翻转,第四节,脉冲的整形与鉴别,在脉冲数字电路中，常常将各种形状和,幅度的脉冲转换为幅度一致的矩形脉冲，这,就是脉冲的,整形,在整形过程中，如果把幅,度较小的脉冲消除，这就是脉冲的,鉴别,一,二极管幅度鉴别电路,特点：结构,简单，但灵,敏度低,钳位电路。但因电,阻,R,w,可调，所以可,钳制在一个

27、任意调,节的负电平上,串联削波电路。幅度,较小的脉冲都被消除,了，幅度较大的脉冲,只保留它们的顶部,输入波形,钳位波形,输出波形,二,施密特触发器,施密特触发器,Schmitt trigger,又称射,极耦合双稳态触发器，与集基耦合双稳态触,发器比较，它们的共同点是都具有两个稳定,状态，不同点是前者是用输入脉冲的跳变沿,触发，而施密特触发器是用输入电平触发,利用它可以将其它形状的波形,如正弦波、锯,齿波以及各种周期性不规划的波形,变换成整,齐的矩形波，还可以将信号中幅度不符合要,求的消除掉,1,分立元件组成的施,密特触发器,它也是由两个晶,体三极管反相器组成,的射极耦合双稳态电,路，从三极管,

28、T,电极通过电阻,R,1,的集,的分压耦合到,T,1,和,R,2,极，而从,T,2,的基,流的变化通过公用的,2,集电极电,发射极电阻,R,e,耦合到,T,1,的基极，以实现正,反馈,只要电路参数选择适当，这,个电路就有两个稳定的状态,T,1,截止,T,2,饱和,T,1,饱和,T,电路能从一个稳态翻转到另,2,截止。而且在一定条件下,一个稳态,U,i,继续上升，使,U,c1,下降到一定程度,T,2,脱,离饱和，由于正反馈，使,T,1,进很快翻转到,饱和,T,2,截止,U,o,为高电平。第二稳态,使触发器由第一稳态开始翻转到第二稳,态瞬间的输入电压称为上限阈值电平,U,T,上触发电平,U,i,上

29、升到,U,be1,0.5V,时,T,1,进入放大状,态。但,T,2,仍处于饱,和状态,稳态,1,稳态,2,U,i,0,时,T,1,截止,T,2,饱,和，输出电压,U,o,为低电,平。第一稳态,U,i,开始下降到,U,T,值时,T,1,从饱和进入放大。继续,下降到,U,T,T,2,退出截止进入放大，由于正反馈,使,T,1,截止,T,2,饱和，回到第一稳态,U,T,为下限阈,值电平,下触发电平,由此可见，触发器上触发电子,U,T,大于下触发,器电平,U,T,这种现象称为回差,也称滞后,两者之,差称为回差电压,U,T,也称滞后电压,则回差电压为,U,T,U,T,U,T,回差电压主要与,T,2,的饱和

30、与截止深度有关,T,2,饱和越深,U,T,就越大,T,2,截止越深,U,T,就会越小,因此，减小,T,2,的饱和与截止的深度，就可以减小回,差电压。在实际应用中，有的要利用回差，有的却,要尽量抑制回差,该电路的电压传输特性曲线如图所,示。这种具有回差的特性曲线也叫做,滞,回特性,2,集成运放组成的施密特触发器,集成运放组成的施密特触发器实际上是一个,具有正反馈的电压比较器。它是在电压比较器的,基础上，通过,R,1,和,R,2,组成的电阻分压器，将输出,电压加到运放的同相输入端而成的，引入正负馈,可有利于加速电路状态的翻转,电阻,R,2,的一端接到参考电压,U,s,上,U,s,的大小决定了触发器

31、的触发电平,通常,R,1,的数值比集成运放的输出电阻,大得多，这样对输出电压,U,o,的影响可,以忽略，使,U,o,恒定。而,R,2,和,R,1,并联,电阻又比输入电阻小得多，这样反馈,系数,F,可视为仅由,R,1,R,2,决定。触发,器的输入信号,U,i,加到集成运放的反相,输入端，利用输入信号,U,i,的变化，来,控制电路状态的翻转,加到运放同相输入端的电压,U,f,为,式中第一项为参考电压单独对同相端的作用，是固定的，第,二项为输出电压单独对同相端的作用，随,U,o,的大小而定,设,U,o,的饱和值为,U,OH,当,U,o,+U,OH,时，同相端电压,U,1,为,当,U,o,-U,OH,

32、时，同相端电压,U,1,为,所以回差电压,U,T,为,回差电压由外接,电阻,R,1,R,2,和,U,OH,决定，若电,路确定后，改变,R,1,或,R,2,即可调,节该值,受到干扰的输入波,形，顶部不平整,U,T,U,T,且输入,信号波形顶部恰好,在此电平上下变化,整形后波形,脉冲波形的整形,U,T,U,T,且,U,T,小,于波形顶部变化的,最小值，整形后波,形。因此整形电路,中，一般采用回差,电压大的触发器,输入波形中，各,脉冲幅度高低不一，这,时可将施密特触发器的,U,脉冲幅度,T,调节至,U,U,T,使输入,i,大于,U,T,的,输出脉冲保留，低于,U,的脉冲去掉，则输出,U,T,只含有,

33、U,o,i,中幅度高于,U,T,的脉冲，实现了幅度鉴,别,因此施密特触发器是一个应用非常广泛的电路,如核医学中探测射线时，脉冲幅度与射线量子,能量成正比，按计数率计的要求，需把幅度不一的,且超过一定值的脉冲转为幅度相同的脉冲才可计数,另外在探测到的脉冲中还混入由于散射或低能射线,引起的幅度较低的脉冲，这部分脉冲必须清除，否,则不利于正确的诊断。再如在神经脑细胞上记录到,的生理信号常常是一些形态不规划、幅度不等的脉,冲，在基线上还有很多不需要的干扰，同样也需整,形和鉴别。施密特触发器可作为电压比较器，它在,输入端进行信号,模拟、脉冲,大小的比较，而在输,出端输出的呈高电平或低电平，故它是脉冲数字

34、电,路中很重要的转换电路,第五节,脉冲的调制与解调,脉冲传输方式由于抗噪声干扰能力很强,故在当今计算机为中心的信息社会中获得广泛,应用。本节只介绍有关电路工作原理,一,脉冲调制原理,所谓脉冲调制就是周期性脉冲的某一参,数,幅度、宽度、相位和频率,按信号的变化规,律而改变。用来改变周期性脉冲参数的那个信,号称为,调制信号,未被调制的周期性脉冲称为,未调脉冲,已被调制信号调制过的称为,已调脉,冲,由于脉冲波是离散波，在时间上是不连,续的，所以脉冲调制不是完整地传输调制信,号的每一个瞬时值，而只是传输调制信号一,定时间间隔的那些瞬时值，这些瞬时值我们,称它为,采样值,也就是说,脉冲调制就是从,连续的

35、调制信号中取出采样值，然后用各抽,样值去控制脉冲序列的某一参数的过程,我,们称这个过程为采样,1,采样定理,理论与实践证明：只有采样频率等于或大于调,制信号最高频率的,2,倍时，才可以再现原调制信号,不产生失真现象,设采样频率为,f,0,调制信号的最高频率为,f,m,则采样定理可用下式表示,f,0,2f,m,如果采样时满足上式，就能较容易地采用低通,滤波器将调制信号从样本中分离出来。若不满足上,式,f,0,2f,m,时，样本频率的下边带部分频率跟调制,信号频率发生重叠，使得二者无法准确分离，结果,取出的调制信号产生了严重的失真,2,脉冲调制原理,脉冲调制方式按调制信号改变脉冲的参数划分,可有如下四种调制方式,1,脉冲幅度调制,PAM,用调制信号电平改变脉冲,的幅度，使已调脉冲的幅度随调制信号电平的变化,而变化，称为脉冲幅度调制,2,脉冲宽度调制,P