脉冲电路知识讲解
三极管雪崩窄脉冲电路设计知识讲解
三极管雪崩窄脉冲电路设计窄脉冲发射机主要是产生经过调制后的窄脉冲并将信号从天线发射出去，其中关键的是如何产生需要的窄脉冲信号，本文在参考探地雷达脉冲和IR-UWB 产生的基础上，根据现有的和实际的情况，选择了适合的发射电路。
§1.1雪崩三极管窄脉冲产生原理雪崩晶体三极管是可以用来产生比较高速、大功率窄脉冲的器件，它价格便宜、使用方便，因此得到广泛运用。
CEOCEI CBO图1.1 共发射极输出特性曲线从图1.1中可以看出，按照晶体管的工作情况，可以把共发射极接法的输出特性曲线分为四个区域：截止区、放大区、饱和区和击穿区。
当发射结反向运用，集电结也反向运用时，晶体管处于截止区。
当发射结正向运用，集电结反向运用时，晶体管处于放大区。
当发射结和集电结都处于正向运用状态时，晶体管处于饱和区。
在放大区工作时，如果将集电极和发射极间的电压CE V 增加到一定程度，就会使集电结发生雪崩击穿，雪崩击穿电压较高，一般6伏，击穿后集电极电流C I 急剧上升。
下面分析晶体三极管发生雪崩效应的过程。
集电结反向偏压很大，集电结空间电荷区内电场强度达到发生雪崩倍增效应时，电流通过集电结空间电荷区，由于雪崩倍增，电流增大，因此引进倍增因子M 为电流增大的倍速，M 定义为雪崩区内集电结电流与基结电流的比值，数值上等效于雪崩区域内电流放大系数α与正常工作区域内电流放大系数0α的比值。
图1.2 CEO BV 测量原理电路图 图1.3 CBO BV 测量原理电路图 在基极开路的共发射极电路中，外加电压比较小而没有发生雪崩倍增情况下，电路电流关系为：0(1)CBOCEO I I α=- (1-1)若外加电压较高，集电结发生雪崩倍增效应，这时的电流放大系数为0M α，基区的电流为CBO MI ，电路电流关系变为：0(1)CBOCEO MI I M α=- (1-2)当01M α→，CEO I →∞时，晶体管发生了击穿，当0=1M α时，-C E 间所加的反向电压就是CEO BV 。
脉冲电路基础知识
知识梳理 本项目中的实验主要完成了波形变换电路微分
电路和积分电路的测试以及晶体管开关特性的检验， 在学习过程和实验过程中，要求学生在掌握基本理 论的同时，能动手实践，并能设计出相应的实验， 进行知识的综合运用。
问题与思考 1.什么是脉冲信号？ 2.什么是二极管的开通时间和反向恢复时间？ 影响二极管开关速度的主要是哪一个？
任务一 RC电路的应用
1 脉冲基础知识
如图2-1-1所示，这种瞬间突然变化、 作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号， 简称脉冲。在脉冲技术中最常使用的是 矩形脉冲波，简称矩形波，其主要参数 如图2-1-2所示：
任务一 RC电路的应用
图2-1-1常见2-1-2矩形脉冲电压参数
Vm：脉冲幅度 tr: 脉冲上升时间
tf: 脉冲下降时间 tP：脉冲宽度 T：脉冲周期
任务一 RC电路的应用
2 微分电路
微分电路是脉冲电路中常用的一种波形 变换电路，能够把矩形波变换成一对正、负 极性的尖峰脉冲波。
任务一 RC电路的应用
微分电路的形式，如图2-1-3和图2-1-4所示。 具体特点：
电子线路实验与实训
脉冲电路基础知识
脉冲电路就是脉冲波形的产生、整形和变换 的电路。脉冲电路是由两部分组成:惰性电路和开 关。开关的作用是破坏稳态,使电路出现暂态。在 数字电路中分别以“1”状态和“0”状态表示高 电平和低电平,此时电信号的波形是非正弦波。通 常，把瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流 称为脉冲信号，简称为脉冲。
由图c波形示意图，对三极管的开关时间规定如下： 1.开通时间ton:是指三极管输入开通信号瞬间开始
至ic上升到0.9ICS所需的时间 。 2.关闭时间toff：是指三极管输入关闭信号瞬间开
电脉冲原理
电脉冲原理
电脉冲原理是指在电路中传输电能时，以脉冲的形式进行传输的原理。
电脉冲是指电流或电压的短暂突变信号，具有高频率、短时间、高幅度的特点。
电脉冲原理的实现是通过在电路中产生电流或电压的瞬时突变，从而传递信息或执行特定的功能。
常见的电脉冲产生方式包括以下几种：
1. 电容器放电：通过将电容器带电后将其短路，使电容器突然放电，产生电脉冲信号。
2. 磁体感应：通过电流突然变化产生瞬时的磁场变化，从而在相邻的线圈中感应出电脉冲信号。
3. 自感感应：通过突然切换电路中电流的方向或大小，利用电感产生的自感感应电动势产生电脉冲信号。
电脉冲在实际应用中起着重要的作用。
例如，在通信系统中，电脉冲可用于传递数字信号，通过不同的脉冲模式表示不同的信息。
在工业自动化中，电脉冲可用于控制开关和驱动电机等设备。
此外，电脉冲技术还被广泛应用于科学实验、医学诊断、雷达系统等领域。
总结来说，电脉冲原理是一种以短暂突变的电流或电压信号传输电能的原理。
通过适当的电路设计和控制，可以实现多种不同的电脉冲产生方式，以满足不同应用领域的需求。
脉冲的工作原理
脉冲的工作原理
脉冲技术是一种将电磁波或电信号转化为短暂而集中的能量脉冲的方法。
脉冲技术被广泛应用于雷达、无线电通信、医学成像等领域。
脉冲的工作原理基于以下几个步骤：
1. 产生脉冲信号：脉冲信号通常由脉冲发生器产生，脉冲发生器可以是电路中的特定元件、脉冲调制器或脉冲放大器。
这些设备可以产生具有特定频率和幅度的电流或电压脉冲。
2. 脉冲调制：脉冲调制是控制脉冲信号属性的过程。
它可以调整脉冲的频率、幅度、宽度和形状等参数，以适应不同的应用需求。
3. 传输脉冲：一旦脉冲信号被生成和调制，它将通过导线或无线通信途径传输到接收器或目标设备。
在这个过程中，脉冲信号可以通过天线、电缆或空间传播等方式进行传递。
4. 接收和处理脉冲信号：接收器接收传输的脉冲信号，并通过解调、放大和滤波等处理步骤对信号进行恢复和优化。
这些处理措施有助于提高信号的可靠性和质量。
5. 运用脉冲信号：接收和处理后的脉冲信号可以被应用于各种领域和设备中。
例如，在雷达中，脉冲信号可以用于探测和跟踪目标；在医学成像中，脉冲信号可以用于生成高分辨率的影像。
总而言之，脉冲技术的工作原理基于产生、调制、传输和处理短暂而集中的能量脉冲信号。
通过精确控制各种参数，脉冲技术能够满足不同应用领域的需求，并提供高效、可靠的信号传输和处理。
脉冲工作原理
脉冲工作原理
脉冲工作原理是指在电子设备或系统中，通过传输脉冲信号来实现特定功能的一种工作方式。
脉冲信号是由短暂的高电平或低电平脉冲组成的，通过不同的脉冲宽度、频率和幅度来代表不同的信息或执行各种控制操作。
脉冲工作原理的基本思想是利用脉冲信号的特性，在相对较短的时间内完成特定任务。
在数字电子电路中，通常使用的是正方形脉冲波形，其形状由高电平和低电平的时间比例决定。
通过改变脉冲的宽度和频率，可以控制电路的运行状态、信号的传输速度和数据的处理。
脉冲工作原理广泛应用于各种电子设备和系统中。
例如，在数字电路中，脉冲工作原理可以实现逻辑门电路的运算，通过不同的脉冲组合来完成各种布尔逻辑运算。
在通信领域，脉冲工作原理可以用于数字信号的传输和调制，通过改变脉冲的宽度和频率来表示不同的数据信息。
在计时和测量领域，脉冲工作原理可以用于实现精确的时间计数和测量功能。
脉冲工作原理的关键在于准确地控制脉冲的时序和幅度。
通常，通过时钟信号来同步脉冲的产生和处理，确保电路的稳定和可靠性。
同时，还需要考虑脉冲的上升时间和下降时间，以及信号的噪声和干扰对脉冲的影响。
总结起来，脉冲工作原理是一种利用脉冲信号进行电子设备和系统运行的工作方式。
通过调节脉冲的宽度、频率和幅度，可
以实现不同的功能和控制操作。
脉冲工作原理在数字电路、通信、计时和测量等领域都得到了广泛应用。
脉冲电路原理
脉冲电路原理脉冲电路是电子学中的一个重要概念，它在数字电子技术、通信系统、计算机等领域都有着广泛的应用。
脉冲电路的原理是指脉冲信号在电路中的产生、传输和处理的基本原理，它涉及到电子元器件的工作特性、信号的传输方式以及电路的设计和分析方法等内容。
本文将从脉冲电路的基本原理入手，介绍脉冲电路的相关知识。
1. 脉冲信号的特点。
脉冲信号是一种时间非常短、幅度非常大的电信号，它通常用来传输数字信息或者触发特定的动作。
脉冲信号的特点包括上升时间、下降时间、脉冲宽度、脉冲重复周期和脉冲幅度等。
在脉冲电路中，我们需要关注脉冲信号的这些特点，以便正确地设计和分析电路。
2. 脉冲发生器。
脉冲发生器是产生脉冲信号的电路，它可以采用多种原理来实现，比如基于放电管、集成电路、振荡器等。
脉冲发生器的设计需要考虑到脉冲信号的频率、幅度、上升时间和下降时间等参数，同时还需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
3. 脉冲传输线。
脉冲传输线是用来传输脉冲信号的特殊传输线路，它的特点是在信号传输过程中会受到传输线效应的影响，比如传输延迟、波形失真、反射等。
在脉冲电路设计中，我们需要考虑传输线效应对信号的影响，采取合适的补偿措施来保证信号的质量。
4. 脉冲电路的应用。
脉冲电路在数字电子技术中有着广泛的应用，比如在数字计数器、触发器、时序电路、脉冲调制解调器等电路中都会用到脉冲信号。
此外，在通信系统、计算机接口、测量仪器等领域也都会用到脉冲电路。
因此，对脉冲电路的理解和掌握对于电子工程师和电子技术人员来说是非常重要的。
总结。
脉冲电路作为电子学中的重要内容，其原理涉及到脉冲信号的特点、脉冲发生器、脉冲传输线以及应用等方面。
通过对脉冲电路原理的学习，可以帮助我们更好地理解和应用脉冲电路，为电子技术领域的工作提供更多的可能性。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
脉冲基础知识
10.1.1 脉冲的概念及其波形 10.1.2 矩形脉冲波 10.1.3 RC微分电路和RC积分电路 10.1.4 RC脉冲分压器
10.1 脉冲基础知识
10.1.1 脉冲的概念及其波形 1．脉冲的概念
• 脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。
• 动画 M1001脉冲的概念
即
R ≥ 15 k
所以R值至少为15 k。
10.1.4 RC脉冲分压器
1．问题的提出 在低频放大器中，信号的衰减 常用电阻分压器来实现； 在脉冲电路中，若采用电阻分压器， 由于存在分布电容和负载电容（统称寄生 电容C20．）解，决传办输法脉—冲—信采号用就脉会冲产分生压失器真。
（1）电路
（2）特C点1 最：佳R1值两：端并联C一1 补RR偿12 电C0容C1。 （3）结论：C1要适当：过小，欠补偿；过大，过补偿。
充放电越慢； 越小，充放电越快。 实验证明：当t = 0.7时，充电电压为VG
的一半；放电电压为电容器两端电压VC的一
半；当t = (3~ 5)时，充放电过程基本结束。
RC电路的主要应用：波形变换。 常用电路有微分电路、积分电路。
动画 RC充放电
10.1.3 RC微分电路和积分电路
二、RC微分电路 1．电路组成
10.1.4 RC脉冲分压器 3 ．补偿电容C1 对输出脉冲波形的影响
2．电路特点
动画RC微分电路
(1) 输出信号取自RC电路中的电阻R两端。即vO = vR；
3．(工2)作时原间理常数 <<tp，通常取 0.2 tp；
4．电路功能
将矩形波变换成尖峰波，检出电路的变化量。
10.1.3 RC微分电路和积分电路
脉冲发生器工作原理
脉冲发生器工作原理脉冲发生器是一种用于产生脉冲信号的电子设备，它在许多领域都有着广泛的应用，比如通信、雷达、医疗设备等。
脉冲发生器的工作原理涉及到电子学、信号处理和控制系统等多个方面的知识，下面我们来详细了解一下脉冲发生器的工作原理。
首先，脉冲发生器的核心部件是脉冲发生电路，它通常由稳压电源、时钟电路、触发器和输出驱动器等组成。
当输入触发信号到达时，时钟电路开始计时，并在计时结束后触发触发器，触发器输出一个脉冲信号。
这个过程可以简单地理解为，触发信号到来后，脉冲发生电路开始工作，经过一段时间后输出一个脉冲信号。
其次，脉冲发生器的工作频率和脉冲宽度可以通过控制时钟电路的频率和触发器的参数来实现。
时钟电路的频率决定了脉冲信号的重复频率，而触发器的参数则影响了脉冲信号的宽度。
通过调节这些参数，我们可以实现对脉冲信号的精确控制，满足不同应用场景的需求。
另外，脉冲发生器还可以通过外部输入信号来触发脉冲输出，这使得它可以与其他设备进行同步工作。
比如在雷达系统中，脉冲发生器可以与天线控制系统同步工作，确保发射的脉冲信号与接收的信号之间保持一定的时间关系，从而实现目标的探测和测距。
此外，脉冲发生器还可以实现脉冲信号的调制和调制，比如调幅、调频和调相等。
这些功能使得脉冲发生器在通信系统中有着重要的应用，可以实现不同调制方式下的脉冲信号输出，满足不同的通信需求。
总的来说，脉冲发生器是一种能够产生脉冲信号的重要设备，它的工作原理涉及到电子学、信号处理和控制系统等多个方面的知识。
通过对时钟电路和触发器等关键部件的精确控制，脉冲发生器可以实现对脉冲信号的精确调控，满足不同应用场景的需求。
同时，脉冲发生器还可以与其他设备同步工作，实现更复杂的功能，比如在雷达系统和通信系统中有着广泛的应用。
希望通过本文的介绍，读者能够对脉冲发生器的工作原理有一个更加深入的理解。
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（3） 基本RS触发器 其置0和置1端为低电平有效触发。 R是低电平有效的复位输入端。 正常工作时，必须使R处于高电平。
（4） 放电管T T是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。 输出为0时，T导通，输出为1时，T截止。
（5）缓冲器
缓冲器由G3和G4构成，用于提高电路的负载能 力。
暂稳态时间：tpo=RCln3≈1.1RC
555定时器应用小结 施密特触发器有两种稳态，但状态的维持与翻
转受输入信号电平的控制，所以输出脉冲的宽度是 由输入信号决定的。
单稳态触发器只有一个稳态，在外加触发脉冲 作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持 续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无 关。因此，单稳态触发器可以用于产生脉宽固定的 矩形脉冲波形。
脉冲电路
脉冲波形的产生与变换
脉冲信号：指突然变化的电压或电流。 脉冲电路的研究重点：波形分析。 数字电路的研究重点：逻辑功能。
获得脉冲波形的方法主要有两种： 1．利用脉冲振荡电路产生； 2．是通过整形电路对已有的波形进行整形、变 换，使之符合系统的要求。
4.1 555定时器及其应用
为数字—模拟混合集成电路。 可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5KΩ的 电阻分压器，故称555。 在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、 电子玩具等许多领域中都得到了应用。
工作原理：
当触发脉冲uI为高电平时，VCC通过R对C充电，当TH = uC≥2/3VCC时，高触发端TH有效置0；此时，放电管导通，C 放电，TH = uC =0。稳态为0状态。
当触发脉冲uI下降沿到来时，低触发端TR有效置1状态， 电路进入暂稳态。
此时放电管T截止，VCC通过R对C充电。 当TH = uC≥2/3VCC时，使高触发端TH有效，置0状态， 电路自动返回稳态，此时放电管T导通。 电路返回稳态后，C通过导通的放电管T放电，使电路迅 速恢复到初始状态。
（2）得到正脉冲 外触发：使低触发置1端TR有效→暂稳态1 自动返回：通过电容C的充放电使高触发置0端 TH有效→稳态0
稳态为0
低触发 自动高 有效置1 触发返0
提高基准电
T截止， C充电
压稳定性的 当触发脉冲图6（u-3aI0为）滤5电5高5路波定电时电器平容构时成（的b，）单工V稳作C态C波触通形发过器 R对C充电， 当放0使状电T电态H此 当 电工路管，=路T时作迅导u电H原返放速通C路≥=理回电恢，2u自/3：稳复管CCV≥动放到态T2C输返截C/电3后初时出V回止，，始，C脉稳，CT状C时高冲H态V通态触，的C=，过C。发使宽u通此导C端高度过=时通0T触tRw放。的H≈对发有1电稳放C.端1效管态充电RT置TC为电管H导。0有0。T；状通放效此。态电，时。，置，
改变TH=TR，则交替置0、置1。
电容C充电 τ充=( R1+R2)C
电容C放电 τ放= R2C
振荡器输出脉冲uO的工作周期：T≈0.7(R1+2R2)C
3. 构成单稳态触发器
思路：外触发→自动返回 （1）得到负脉冲 外触发：使高触发置0端TH有效→暂稳态0
自动返回：通过电容C的充放电使低触发置1端 TR有效→稳态1
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。两个 暂稳态之间的转换，是由电路内部电容的充、放电 作用自动进行的，所以它不需要外加触发信号，只 要接通电源就能自动产生矩形脉冲信号。
555定时器是一种用途很广的集成电路，除了 能构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器 以外，还可以接成各种应用电路。读者可参阅有关 书籍自行设计出所需的电路。
表1 555定时器的功能表
TH接至反相输入端，当TH＞UR1时，UC1输出低电平，使触 发器置0，故称为高触发端（有效时置0）；
TR接至同相输入端，当TR＜UR2时，UC2输出低电平，使触 发器置1，故称为低触发端（有效时置1）。
4.1.2 555定时器的应用举例
1. 构成施密特触发器
主要用途：把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩 形波。
可达4mA
2.工作原理及电路功能 电阻分压器 电压比较器 基本RS触发器
缓冲器 放电管T
（1） 电阻分压器
由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器C1和C2 提供基准电压。
（2） 电压比较器
C1和C2。当U＋＞U－时， UC输出高电平，反之 则输出低电平。
•CO为控制电压输入端。 当CO悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC。 当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO
换电平UT＋和UT－。
如何与555定时器发生联系？
内部比较器有两个不同的基准电压UR1和UR2。
1. 构成施密特触发器 如果在UIC加上控制电压， 则可以改变电路的UT+和UT－。
2. 构成多谐振荡器
设计思想：是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。
利用放电管T作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而
vO2 0
1
R
vI1 C
（1） 设电路的初态为vO1=1, vO2=0，这种状态下不可能持久维持； （2）通过vO1→R→C→vO2向C充电，使vI1不断上升； （3）当vI1＞VT时，G1输出低电平，G2输出高电平，即vO1=0， vO2=1。
4.2 用门电路组成的脉冲电路 1.多谐振荡器
•下图表示用三个集成非门构成的方波发生器。这些门组成一
个环形，所以称为环形振荡器。它是利用门电路的时延tpd来
产生方波振荡的。
uI
1 uO 1
1
图 环型振荡器
uI
பைடு நூலகம்
tpd
uO
uF
2tpd
图 环行单稳态的波形
电路组成及工作原理
G1
G2
1 vO1 1
01
4.1.1 555定时器的结构
1.型号介绍 各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引
线排列都完全相同。
单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码
优点 电源电压工作范围
负载电流
双极型产品 555 556
驱动能力较大 5~16V
可达200mA
CMOS产品 7555 7556
低功耗、高输入阻抗 3~18V
特点： ⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完 全取决于外加触发信号。触发方式：电平触发。 ⑵电压传输特性特殊，电路有两个转换电平（上限触发 转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。 ⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形 脉冲。
思考：施密特触发器的特点？ 回差特性：上升过程和下降过程有不同的转