脉冲信号发生器脉冲信号发生器是信号发生器的一种。信号发生器按信号源分类的方法有很多种，其中一种可以分为混合信号源和逻辑信号源。混合信号源主要输出模拟波形；逻辑信号源输出数字码形。混合信号源可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正弦波、方波等，任意波形/函数发生器输出用户定义的任意波形。逻辑信号发生器可分为脉冲信号发生器和代码发生器，其中脉冲信号发生器驱动少量方波或脉冲波，代码发生器产生多路数字代码。如泰克公司生产的AFG3000系列，包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器等功能。此外，信号源还可以根据输出信号的类型进行分类，如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等。信号源也可以按照使用的频段来分类，不同的频段对应不同的应用领域。
脉冲发生器的工作原理
单脉冲和双脉冲波形如图1所示。
主振级与下一级分离，避免下一级对主振级的影响，提高频率稳定性。脉宽形成级一般由单稳态触发器和减法电路组成，形成脉宽可调的脉冲信号。放大级使用几个电流开关电路来限制和放大脉冲信号，以改善波形并满足输出级的激励需求。输出级有多种不同性能的脉冲信号发生器，但内部基本电路应该包括几个部分，如图2所示。
主振级一般由不稳定电路组成，产生重复频率可调的周期性信号。隔离级由电流开关组成，满足主振动信号输出幅度的要求，使脉冲信号发生器具有一定的负载能力。输出脉冲信号的幅度可以通过衰减器调节。
脉冲发生器的设计利用单片机设计PWM脉冲信号发生器
PWM (Pulse Width Modulation)是脉宽调制的简称，是开关电源稳压的控制方式之一。PWM开关稳压电路在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。
简单地说，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。理论上，电压或电流源以开或关的重复脉冲序列施加于模拟负载。导通时，电源施加于负载，关断时，电源断开，所以PWM信号仍然是数字的。为了实现这种脉宽调制效果，可以直接控制模拟电压和电流。比如音频的音量控制，在一个简单的模拟电路中，它的控制是通过一个连接可变电阻的旋钮来实现的。过程就是转动旋钮，电阻值变小或变大，流过电阻的电流也变大变小，从而改变驱动扬声器的电流值，声音也相应变大或变小。从这个例子来看，模拟控制直观简单，但并不是所有的模拟电路都是可行和经济的。其中很重要的一点就是模拟电路容易随时间漂移，其调整过程非常困难。为了解决这个问题，必须增加许多电路，这使得电路复杂且昂贵。另外，模拟电路中很多元器件会发热，相对增加电路的功耗，而且对噪声也比较敏感。任何干扰或噪音都会改变当前值。
综上所述，用数字手段控制模拟电路可以大大降低系统的成本和功耗，而单片机I/O口的数字输出可以简单地发出一个脉冲波，脉冲波的占空比可以用外部元件调节来完成PWM的功能。主要介绍如何利用89S52系列单片机控制一个I/O口的一个管脚的数字输出，以及如何产生相应周期的脉冲波，如何利用按键控制占空比，包括占空比从小到大、从大到校的可调顺序和反序。调节范围大，操作简单，各元件间干扰少，对控制模拟电路非常有效。
1、PWM波生成
PWM波是数字输出，即其幅度只能分为高电平(开)和低电平(关)。因此，只要将单片机中的引脚作为PWM波的输出端输出1 和0 & gt；配合不同的时间周期，可以形成不同周期的PWM波。例如，如果要产生一个周期为10ms的脉冲，可以控制其输出端输出1 通过使用单片机编程指令，并保持一段时间tp，然后输出0 & gt；并保持一段时间tr。两路数字输出的保持时间必须满足，现在已经产生了一个周期为10ms的脉冲波。PWM波和这个脉冲波的区别在于占空比可以调整。占空比是指半周脉冲宽度与整个周期的比值，即高电平保持时间与周期的比值，用百分比表示()。因此，当周期不变时，调整占空比意味着调整高电平保持时间。
2、应用编程
本文介绍的PWM波是通过单片机定时中断来确定脉冲波的周期，通过两个按钮发送一个变量来中断，通过这两个按钮可以分配高低电平占用的时间，形成不同的占空比，即假设一个周期的满比是10，高电平保持时间的比例就是变量值，低电平保持时间的比例就是10减去变量值。
图1是单片机的外部接线图，其中省略了单片机的最小系统。在该图中，利用89SC52单片机可以设计出周期为10ms，初始占空比为50%，占空比调节范围为0 ~ 100%的PWM脉冲信号发生器。占空比调整范围是指高电平保持时间为0 ~ 10 ms，那么低电平保持时间为10 ms ~ 0。P0.7引脚是PWM波的输出端口，可以连接到其他电路作为PWM脉冲信号发生器。本文只连接一个示波器，观察波形占空比的变化。P2.0脚是自增按钮的控制端，每次按下都增加高电平的保持时间，P2.1脚是自减按钮的控制端，每次都减少高电平的保持时间。图2显示了初始50%占空比的波形图以及20%、40%、60%和80%占空比的波形图，以便查看PWM的变化。
89C52单片机产生PWM波的c语言程序；
#定义uint无符号整数
sbit pwm=p0^7；
sbit k1=p2^0；
sbit k2=p2^1；
bz位；//一个标志位，定义一个键是否被释放。
乌恰尔b；
uchar m=5；//m是控制占空比的变量，初始占空比为50%。
无效延迟
{ while(I-)；}
Voidingshi()中断1//定时中断
{ TL0=(65536-1000)% 6；//1毫秒初始化
TH0=(65536-1000)/256；
b；
if(b==10)b=0；//10ms周期时序
if(b void main()
{ EA=1；ET0=1；
TMOD=0x 01；//定时0工作在模式1，1ms中断一次。
TL0=(65536-1000)% 6；
TH0=(65536-1000)/256；
TR0=1；//打开中断
while (1)
{ if((k1==0)(BZ==0)){ delay(1110)；if(k1==0){ BZ=1；m；if(m==11)m=10；} }//每按一次占空比增加10%。
if((k2==0)(BZ==0)){ delay(1110)；if(k2==0){ BZ=1；m-；if(m==255)m=0；} }//每按一次占空比会减少10%。
if((k1==1)(k2==1))BZ=0；//确定该键是否被释放}}
从硬件设计和软件设计可以看出，利用单片机的数字输出方式，可以简单地完成脉宽调制，并且可以随时调整输出不同周期的脉冲波，而不需要调整模拟电路各元件的参数。用这种方法设计的PWM脉冲信号发生器具有广泛的应用前景。但这种设计也有一些缺点，其占空比只能调节10%，调节精度有待提高。
标签：占空比信号脉冲