如何对低占空比脉冲信号进行测试和分析(下)
到皮秒； 并可以保存每个脉冲来到的绝对时刻 ， 见图 １； ０加上
Ｍａｌ 软件 连接 ， ｔ ￣ 可以得 到 １００个 脉冲 波形按 时 间顺 序显 Ｏ
示 出来 ， 即得到脉冲幅度最时间的变化 曲线 ， 得到脉冲触发 并 时刻 的绝对 时间， 图 １ 如 １所示 。
图 ６ 低 占空 比脉冲
方法测试 这类信 号难以达到测试感兴趣信 号的需求 。针对这类信号 ， 本文 回顾 了实时示 波器传 统测试 方法 以及 缺点 ， 同时详 细介绍了利 用 Ｆ ｓＦ ａ ａｔｒｍｅ分段存储 技术 的测试方法 ， 并对这种测试方法 的测试 误差进行分析 ， 最后是一些测试实 例。 关键词 ： 示波器 ； 脉冲 ； ａｔ ｒ 分段存储 ； Ｆ ｓＦ ａ ｍｅ 采样率 ； 录长度 ； 记 增量 时间精 度
［ ］ 陈 尚松 ， １ 雷加 ， 郭庆． 电子测量 与仪器 ． 京 Ｉ ： 北 － 电子 Ｍ］
工业 出版社 ，０ ５ ２ ０
［ ］ Ｔ ｋｒｎｘＤ Ｏ７ ０ ０Ｓ ｏ ｅＤ ｔｓ ｅｔ ２ ｅ ｔｏ ｉ Ｐ ０ ０ ｃｐ ａａｈ ｅ
［］ Ｔ ｋｒｎｘＤＰ ０ ０ ｅ ｎ ａ ３ ｅｔ ｉ ｏ Ｏ７ ０ ０ＵｓｒＭａ ｕｌ
Ｒ ｎ（ 幅脉 冲） 发 ， ｕ ｔ欠 触 同时保 持高 采 样 率 ， 获 了 １０个 捕 ０ 信号 异 常信号 ， 后 可 以滚 动 查 看各 个 异 常 信 号 帧 ， 以 然 可
迅速 地 一 目了然地 查看波 形 内部频 繁出 现 的异 常事 件 ， 见
图 １ 。测试人 员 可 以查 看 每 一个 异 常信 号 ， 到 每 个 异 ３ 得
常信号出现的时刻和异常信号之间的时间间隔。从图 １ ３ 中得 到 了第 １ 个 异 常 现象 到 第 ２ 个 异 常 的 时 间 间隔 为 ９ Ｏ
３８ ６ （ ． ７ 秒 还可 以得 到其 它编 号 的任 从而 帮助 了进一 步定位 和分 析故 障信号 出现 的原 因 。 ，
３ 应 用 实例 分 析
３ １ 低 占空 脉冲 信号 测试 和分析 ． 匕
对 于脉 冲波 形 的测试 ， 别是一 些低 占空 比 的脉 冲波 特 形 ， 激光 器 应 用 中 的脉 冲 波形 ， 如 雷达 脉 冲等 。在这 些 环 境 中 ， 是 由大部 分 时间 都 相 同 的脉 冲组 成 的序 列 ， 波形 但 可 能会 偶尔 突然 出现不 规则 的脉 冲 ， 甚至 这些 脉 冲 的 幅度 会 按某 种趋 势发 生变化 ； 此外 ， 脉 冲 的 时间 间 隔很 长 ， 这些
传 统 的方法无 法精 确 得 到 脉 冲 的 时 间间 隔 以 及每 个 脉 冲
到来 的绝对 时间 。
图 ７ 利 用传统方法捕获 的低 占空比脉冲波形 图８ 是利用示波器 的 Ｆ ｓ ａ 技术对该波形进行测试 ａ￣ｒｍｅ 和分析 ， 图 ８可 以看 出 ， ａｔ ｒ 技术可 以根据 测试 需求 从 Ｆ ｓＦ ａ ｍｅ
图 １ 脉冲波形的时间顺序 Ｏ
图 １ 利用 Ｆ ｓＦａ 技术查看波形 内部频 繁 ３ ａｔ ｒｍｅ 出现 的异常事件
４ 结 束 语
利 用具有 Ｆ ｓ ｒ 分段 存 储 技 术 的 示 波 器来 测 试 ａｔ ａ Ｆ ｍｅ
图 ｌ 脉 冲触发 时刻 的绝对 时间 １
低 占空 比信 号 （ 如激光 脉 冲 、雷 达脉 冲等 ） 偶 发性 信号 ， 或 不但 可 以保证 示 波器能 够高 采样率 捕获 所观 测 的信 号 ， 使 得测 试精 度大 大提 高 ， 还可 以得 到每个 脉 冲信 号 的到来 的 绝对 时 间 、 直接 读 出不 同 脉 冲之 间 的 相对 时 问 ， 而解 决 从 以前 对这 种信 号难 以测试 的难 题 。
示波器用传统的方法连续采集 时即使 占用大量存储空 间
还是无 法采集 到所 需要 的脉 冲个 数 。对这 些情 况 ， 利用 示 波器 的 Ｆ ｓ ｒｍｅ 段存储 技 术采集 此类 信号 ， 获相 应 ａｔ ａ 分 Ｆ 捕 足够数量的脉冲完成分析 ， 利用有 限的存储器， 仍能 以很 高 的水 平分 辨率捕 获 每个脉 冲 ， 并可 以从 叠显 示 。 下 面 以低 占空 比脉 冲 为例 ， 冲 的宽度 为 １ｎ ， 脉 ２ ｓ 脉冲 间隔 为 ２ ．ｍｓ每 个脉 冲 的幅度 不 一样 ， 脉 冲见 图 ６ ０１ ， 该 和 图７ 。测试 需求 ： 获 １ ０ 个该 脉 冲序列 ， 捕 ０ ０ 观测 该 脉 冲序 列 的幅度变化 曲线 ， 并且 获取 脉冲序 列 的时 间 间隔 以及 每 个 脉 冲的绝 对时 间 。图 ７ 是利 用传 统 的方 法捕 获 的波形 ， 从 图 ７ 以看 出 ， 获 １ 脉 冲 已经 需 要 １Ｍ 存 储 器 ， 可 捕 ０个 ０ 捕 获 １ ０ 个 脉 冲需要 １ ０ ０ Ｇ的存储 器 ， 十分 昂 贵 ； 如果 考 虑 到 很多应 用需 要捕 获更 多 的脉 冲序 列 ， 传统 的方法 难 以 则 满 足这 样 时间窗 口很长 的脉 冲 波 形 的测 试 和 分 析 ； 外 ， 另
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２ ０ 年日 ０Ｂ 月 第２ 卷 第日 ７ 期
如 何 对 低 占 空 比脉 冲 信 号 进 行 测 试 和
苏水金
（ 泰克科 技（ 中国） 有限公 司）
摘
要： 随着对低 占空 比信 号（ 如激光脉 冲、雷达脉冲等 ） 以及偶 发性 或间歇 性信 号 的测 试要求 越来越 高 ， 波器使用 传统 ， 示
设 置所 捕获 的帧数 （ 即波 形个数 ）可 以把所有 脉冲序列 波形 ， 重叠显示 ， 还可以把所有帧 的重叠 画面会通过 颜色编码 显示 每个位置发生频次 ， 而实 现可 以比较波形 的变化和异 常的 从 能力 。此例 中， 脉冲序列 的幅度包含 了 ５ 种不 同的幅度 的脉
冲波形 。通过 Ｆ ｓ ａ ａ￣ｒｍｅ技术 可以得 到脉 冲间 的时 间间隔 ， 从 图 ９中可 以看 出， ８ 脉冲到 第 ８ 个 脉 冲之 间的时间 第 ８个 ９ 间隔为 ２．０ ６ ｍｓ根据公式 （） ． ６ ０ ｓ ｐ ｍ ０１ Ｏ７３ ， ２阢 一００ ×２ ｐ＋１ｐ ×２ ≈２ ｐ 可以得到 时间测量误 差为 ２ｐ ， ０ ｓ １ｓ １ ｓ时间精度精 确
图 ８ 利用 Ｆ ｒ ｎ 技术对低占空比脉冲波形进行测试、 ￣ ａｅ ｒ 分析 中国科技核心期 刊 一 ７ — ７
维普资讯
心 得
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２ ０ 年日 ０ Ｂ 月 第２ 卷 第 日 ７ 期
—一
图 ９ 脉冲时间间隔计算
图 １ 泰克 Ｄ Ｏ示波器发现时钟信号 中 ２ Ｐ 异常的欠幅信号 通过 利用 示 波 器 的 Ｆ ｓＦ ａ ａ ｔ ｒｍｅ分 段 存 储 技 术 ， 置 设
一
７ — ８
中 国科 技 核 心 期 刊
参 考 文 献
３２ 查找信 号 中的异 常事件 ． 由于数 字 信 号 的速 度 不 断 提 高 ， 设计 和调 试 复 杂 系
统 正 面 临 着更 大 的 挑 战 。干 扰 数 字 电 路 的 细 小 异 常 事
件 变 得 更 加 常 见 ， 找 和 隔 离 起 来 比 以 前 更 加 困难 。 查 图１ ２是 利用 泰 克 的 Ｄ Ｏ示 波 器 发 现 了 时 钟 信 号 中 有 Ｐ 异 常 的 欠 幅 信 号 ， 不 知 该 异 常 表 现 出现 的 间 隔 和 具 但 体时间。
占空比测量方法范文
占空比测量方法范文占空比（Duty Cycle）是用来描述信号中高电平时占据的时间与一个完整周期的时间之比。
在电子领域，占空比非常重要，因为它可以描述一个信号的稳定性和功率特性。
在本文中，我们将介绍几种常见的占空比测量方法。
1.基于示波器的测量方法：示波器是电子工程师最常用的仪器之一，它可以用来观察和测量电信号的波形。
要测量占空比，首先将输入信号连接到示波器的通道上。
然后，通过调整示波器的水平和垂直设置，使得观察到一个完整的周期波形。
示波器通常带有一个自动测量功能，可以直接测量信号的占空比。
2.基于计时器的测量方法：计时器是一种可以测量时间间隔的仪器。
要测量占空比，可以使用一个计时器测量信号的高电平时间和周期时间，然后将高电平时间除以周期时间得到占空比。
计时器可以是硬件计时器，也可以是软件计时器（使用微处理器或微控制器）。
3.基于频率计的测量方法：频率计是一种可以测量信号频率的仪器，它可以计算出信号的周期时间。
要测量占空比，可以使用一个频率计测量信号的周期时间和高电平时间，然后将高电平时间除以周期时间得到占空比。
频率计通常可以在显示屏上直接显示出信号的占空比。
4.基于单片机的测量方法：单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出接口的超大规模集成电路。
要测量占空比，可以使用单片机的定时器来测量信号的高电平时间和周期时间，然后将高电平时间除以周期时间得到占空比。
在代码中，可以使用计数器和捕获寄存器来实现占空比测量。
5.基于逻辑分析仪的测量方法：逻辑分析仪是一种可以观察和分析数字信号的仪器。
它可以实时显示信号的波形，并可以测量信号的占空比。
要测量占空比，将输入信号连接到逻辑分析仪的通道上，然后设置触发条件和采样速率，触发信号的上升沿或下降沿，并观察信号波形的高电平时间和周期时间。
总结起来，占空比测量可以通过示波器、计时器、频率计、单片机或逻辑分析仪等多种方法来实现。
选择合适的测量方法取决于具体的应用场景和仪器的可用性。
一文了解如何快速分析出PWM占空比变化的趋势
一文了解如何快速分析出PWM占空比变化的趋势PWM（脉宽调制）是一种调节模拟信号的方法，通过改变信号的占空比来达到不同的输出效果。
在实际应用中，有时需要对PWM信号的占空比变化趋势进行分析，以便了解和调整系统的工作状态。
下面将介绍如何快速分析PWM占空比变化的趋势。
1.确定采样频率和采样点数：在分析PWM占空比变化的趋势之前，需要先确定采样频率和采样点数。
采样频率指的是每秒钟采集的采样点数，而采样点数表示总共采集多少个采样点。
选择适当的采样频率和采样点数可以平衡分析的准确性和计算的复杂度。
2.采集PWM信号数据：采集PWM信号数据可以使用示波器、数据采集卡或者微控制器等设备。
将PWM信号通过合适的电路连接到采集设备上，调整设备参数以达到所需的采样频率和采样点数，启动数据采集操作。
3. 导入数据到分析软件中：采集到的PWM信号数据需要导入到分析软件中。
可以使用各种数据分析软件，如MATLAB、Python等。
导入数据时，确保数据的格式正确，并与所使用的算法和函数相匹配。
4.统计分析：通过基本的统计分析方法，可以得到PWM占空比变化的一些基本统计特性，如均值、方差、最大值和最小值等。
这些统计特性可以帮助我们了解PWM信号的整体趋势和变化范围。
5.绘制趋势图：绘制趋势图是一种直观、有效的方式来呈现PWM占空比变化的趋势。
可以通过直线图、曲线图、柱状图或者其他适合的图形来展示数据的变化。
注意选择合适的比例和坐标轴刻度，以便清晰地显示出趋势的变化。
6.拟合曲线：在一些情况下，PWM占空比的变化可能不是线性或者简单的趋势，而是具有复杂的信号特征。
通过拟合曲线的方法可以将数据与一些数学模型相匹配，以获取更准确的趋势分析结果。
选择合适的拟合模型并进行参数拟合，可以得到更精确的PWM占空比变化趋势。
7.频域分析：除了时域分析外，还可以进行频域分析，了解PWM信号的频率成分。
通过对PWM信号进行傅里叶变换，可以将时域的PWM信号转换为频域的频谱图。
脉冲调制信号分析与测量方法
脉冲调制信号分析与测量方法【摘要】本文主要介绍用频谱分析仪对脉冲调制信号脉冲频谱载波功率进行直接测量后转换成峰值功率的方法，并系统地分析了窄带和宽带状态下脉冲调制信号频谱及功率测量的差别。
这对雷达信号应用时的脉冲功率测量具有实用性。
【关键词】线状谱；脉冲谱；脉冲退敏因子1.概述脉冲波形是雷达和数字通信系统中的一类重要信号。
脉冲调制信号的测量较之连续波形可能会遇到更多的困难。
当频谱仪采用窄的分辨率带宽（RBW）时，显示频谱呈现出离散的谱线，当采用宽的分辨率带宽（RBW）时，这些谱线便融合到一起，频谱呈现出连续状。
在这样的测量条件下，频谱分析仪的调节对被测结果会产生严重影响。
2.脉冲波形的频谱脉冲重复频率为PRF=fmod调制频率，脉冲周期为T，脉冲宽度为τ，脉冲幅度为1单位。
依据单脉冲的傅氏变换理论得脉冲的频域表示为：频谱的零点发生在当f=±1/τ的整数倍处，脉冲波形的频谱形状与图2相同，横轴为频率f，中心为频率零点，纵轴为幅度。
频谱的幅度与脉宽τ成正比，这意味着脉冲越宽，脉冲的能量越大。
绝大部分脉冲能量都处在频率低于f=|±1/τ|的主瓣内。
在频域中，随着时域脉宽τ的减小，第一个零点移向较高的频率。
因此，脉冲越窄，它在频域中的带宽就越宽。
因为较窄的脉冲要求瞬时电压变化得更快，电压的变化较快意味着有更多的高频成分，即时域中的电压变化越快，频域中的带宽越宽。
脉冲串是由周期性地复制所形成的。
由于其波形是周期波形，依据脉冲周期波形的傅氏级数的时域表示为：该波形具有τ/T的直流分量，这恰好是脉冲波形的平均值。
信号的谐波将处在该波形的基频即f=1/T的整数倍处。
谐波的总体形状或包络呈现（sinx）/x特性，频谱形状的大部分能量集中在主瓣和邻近旁瓣，这是与单脉冲的傅氏变换相同的形状。
在1/τ的整数倍处出现频谱包络的零点。
脉冲串频谱的幅度取决于波形的占空比。
占空比是脉冲宽度与周期之比，即占空比=τ/T。
如何使用FastFrame技术进行低占空比脉冲测试
如何使用FastFrame技术进行低占空比脉冲测试
使用示波器进行占空比脉冲测试，对于很多电子工程师来说是再熟悉不过的日常工作。
那幺，使用FastFrame分段储存技术完成低占空比脉冲的测试，你尝试过吗？在今天的文章中，小编将会为大家总结使用FastFrame完成占空比脉冲波形测试的相关知识，一起看过来吧。
使用FastFrame进行脉冲波形测试的好处在于，这种方法能够为工程师捕获足够数量的脉冲来完成分析，并且在存储器有限的情况下，也依然可以在高分辨率的要求下捕获每个脉冲。
这完全克服了传统示波器在进行占空比脉冲测试时存储空间占用大、捕获脉冲困难的缺陷。
接下来我们以低占空比脉冲的捕获和测试为例，做进一步的说明。
在该案例中，这一输出脉冲的宽度为12ns，脉冲间隔为20.1ms，每个脉冲的幅度不一样，该脉冲见图1。
测试需求为捕获1000个该脉冲序列，然后观测该脉冲序列的幅度变化曲线，并获取脉冲序列的时间间隔以及每个脉冲的绝对时间。
接下来我们分别使用传统的数字示波器和FastFrame分段存储技术捕获脉冲，并进行脉冲测试和分析。
下图图2是利用传统的方法捕获的波形，从图2中我们可以看出，捕获10个脉冲已经需要10M存储器，相应的如果捕获1000个脉冲那幺就需要1G的存储器，代价很高。
如果考虑到很多应用需要捕获更多的脉冲序列，则传统的方法难以满足这样时间窗口很长的脉冲波形的测试和分析。
另外，传统的方法无法精确得到脉冲的时间间隔以及每个脉冲到来的绝对时间。
占空比实验报告
占空比实验报告占空比实验报告引言：占空比（Duty Cycle）是指信号周期内高电平存在的时间与整个周期的比例。
在电子领域中，占空比是一个重要的参数，它对于电路的工作效率和性能有着直接的影响。
本实验旨在通过实际操作和数据测量，探究占空比对电路输出的影响，并深入了解其在不同应用中的作用。
实验目的：1. 理解占空比的概念和计算方法；2. 掌握占空比的调节和测量技巧；3. 分析占空比对电路输出的影响。
实验步骤：1. 准备工作：a. 将信号发生器、示波器和待测试电路连接好；b. 调节信号发生器的频率为合适的值，确保示波器能够正常显示波形。
2. 测量占空比：a. 将示波器的触发方式设置为外部触发，并将信号发生器的输出连接到示波器的外部触发输入端；b. 调节信号发生器的占空比，观察示波器上波形的变化；c. 通过示波器上的测量功能，测量并记录不同占空比下的高电平时间和周期时间。
3. 分析占空比对电路输出的影响：a. 将待测试电路连接到信号发生器的输出端，观察电路输出的波形；b. 逐步调节信号发生器的占空比，观察电路输出的变化；c. 分析不同占空比对电路输出的影响，并记录相关数据。
实验结果与讨论：通过实验测量和观察，我们得到了以下结果和结论：1. 占空比的变化对波形的形状有直接影响。
当占空比接近50%时，波形接近方波，而当占空比接近0%或100%时，波形接近脉冲。
2. 高电平时间与周期时间的比值即为占空比。
通过测量和计算，我们可以准确地得到不同占空比下的数值。
3. 在待测试电路中，占空比的变化会对输出信号的幅值和频谱产生影响。
当占空比较低时，电路输出的幅值较小，频谱中的高频成分较强；而当占空比较高时，电路输出的幅值较大，频谱中的低频成分较强。
结论：占空比是电子领域中一个重要的参数，它对于电路的工作效率和性能有着直接的影响。
通过本实验，我们深入了解了占空比的概念、调节和测量方法，并分析了占空比对电路输出的影响。
这对于我们设计和优化电路，提高工作效率具有重要的参考价值。
两种不同方法实现占空比检测
两种不同方法实现占空比检测作者：朱华来源：《科学与财富》2014年第05期摘要：本文介绍了两种不同的方式实现对“占空比”的检测，分析其误差来源，并对比了两种方案各自的优劣。
关键词：占空比滤波硬件实现软件实现振荡电路的“占空比（Duty Cycle）”指高电平持续时间在整个周期内所占的比值。
传统的占空的测定通常可用示波器量取高电平持续时间除以整个周期来计算。
然而，在实际应用中，常常要求用尽可能简单的电路，直观、动态地显示出当前占空比的变化。
以下将结合实际情况给出两种低成本解决方案。
待测试电路为一个直流风机的控制信号，输出为0-5V的矩形波（内阻较高），占空比0-100%分段变化，每隔十多秒变化一次，输入波形频率2.5KHz。
测试要求：1.对占空比变化进行测定并及时显示出来。
2.误差3.由于待测电路与测试电路不共地，因此两者需要隔离。
方案一：硬件实现方法1.1初步分析：由于待测量频率固定，硬件上可利用积分电路将占空比转换为电压信号，通过测量电压大小即可确定占空比，显示部分，利用LM3914驱动LED以光柱方式显示。
1.1.1 我们先从最简单的RC电路入手。
假定下图中R1C1选取远大于1/ω（ω=2πf），近似可以看作所有交流成分已经被滤除，从而获得一个比较平滑的直流分量用于检测。
此外，需要设置一个放电电阻R2，当信号源占空比减小时，利用R2将C1中的电荷释放待测信号占空比等幅递增（每12秒递增20%左右），测试结果如下：该电路具有明显的“非线性”失真—电压和输入占空比并不成线性比例关系，且占空比越大，电压递增越小。
这是因为随着占空比增加，电容两端的累计电压持续升高，造成每个周期内高电平期间，对C的充电电流减小。
若把RC取的过大，线性度会有所改善，不过响应速度就会下降，通俗的讲就是Dutycycle变化后，检测电路需要很长时间才能做出反应。
1.1.2若将电路改为以下形式：这是一个的二阶有源滤波电路，又称*二阶巴特沃斯（Butterworth）型低通滤波器。
简单的占空比检测方法
简单的占空比检测方法
1. 使用示波器，示波器是一种常用的电子测量仪器，可以用来检测信号的波形和占空比。
将待测信号接入示波器的输入端，然后观察示波器屏幕上的波形，通过测量高电平和低电平的时间长度，可以计算出信号的占空比。
2. 使用微控制器，如果你熟悉编程和电子电路设计，可以使用微控制器来实现占空比检测。
通过编写程序，将待测信号输入到微控制器的引脚上，然后通过计时或者其他方法来测量高电平和低电平的时间长度，从而计算出占空比。
3. 使用专用的占空比测量仪，市面上也有一些专门用于测量信号占空比的仪器，这些仪器通常操作简单，可以直接将待测信号接入仪器，然后读取显示屏上的占空比数值。
无论使用哪种方法，都需要注意测量的准确性和稳定性，尤其是对于一些高频率或者精密要求较高的信号。
在选择和使用检测方法时，也需要根据实际情况来确定最合适的方案。
希望以上信息对你有所帮助。
脉冲占空比测量设计报告讲解
设计报告课题：脉冲占空比测量设计者：***指导老师：白老师组号：第六组2014年7月20号摘要：一般我们都采用测量周期的方法测量占空比。
本设计是采用硬件的方法测量脉冲矩形波的占空比。
对被测信号进行100倍频处理，再测量信号高电平期间的脉冲个数，除于100，即为占空比，这样可较准确地测出高电平在整个周期的比例。
用计数器对高电平的脉冲进行计数。
当原信号的下降沿到来时将锁存对高电平的计数值，并送入译码显示。
用定时器控制锁存器的刷新速度，这样就可方便准确地测出该波形的占空比。
关键词: 锁相环芯片HCF4046 脉冲占空比555构成的单稳态电路100进制计数器目录1 系统设计 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 方案论证 (3)1.2.1方案一：由锁相环、计数器构成的脉冲占空比测量 (3)1.2.2方案二：由单片机构成的脉冲占空比测量仪 (3)1.3 系统设计框图 (3)2.单元模块设计 (5)2.1 倍频单元电路 (5)2.1.1电路原理图 (5)2.1.2工作原理 (6)2.1.3参数选择 (6)2.2 计数器电路 (7)2.2.1电路原理图 (7)2.2.2工作原理 (7)2.3 单稳态电路 (8)2.3.1电路原理图 (8)2.3.2工作原理 (8)2.3.3参数选择 (9)2.4 显示电路 (9)2.4.1电路原理图 (9)2.4.2工作原理 (10)2.4.3参数选择 (10)3.系统测试 (11)4.结论 (12)5.参考文献 (12)6.附录 (13)1 系统设计1.1 设计要求（1）量程：0—99%，显示器最大显示数为 99（即99%），误差绝对值均小于1%；（2）分频率：1%；（3）被测信号频率范围：2Hz—5KHz；电源电压：+5V；（4）触发-定时电路的暂态时间由电阻R和电容C决定，其选值应保证数码管显示的读数不出现闪烁现象。
1.2 方案论证1.2.1方案一：由锁相环、计数器构成的脉冲占空比测量本方案是采用锁相环电路与100进制加法计数电路，将输入信号100倍频，通过计数器测量待测信号在高电平态的倍频的脉冲个数，该脉冲个数刚好是待测脉冲的占空比，利用锁存器与单稳态电路控制输出译码显示。
占空比测量原理
占空比测量原理一、概述占空比测量是电子工程中常用的一种测量方法，用于测量信号的高电平时长与周期间隔的比值，常用于脉冲调制、PWM调光等应用中。
本文将深入探讨占空比测量的原理，包括其定义、测量方法、应用等。
二、占空比定义占空比（Duty Cycle）指的是信号在一个周期中的高电平时长占整个周期的比例。
一般以百分比来表示，例如50%的占空比表示信号的高电平时间等于周期的一半。
占空比的取值范围在0%到100%之间，其中0%表示低电平占主导，100%表示高电平占主导，50%表示高低电平时间相等。
三、占空比测量方法占空比的测量主要有以下几种方法：1. 频率测量法频率测量法是一种直接测量占空比的方法。
步骤如下： 1. 使用频率计测量信号的周期，记为T。
2. 使用占空比计算公式：占空比 = 高电平时间 / T * 100%。
2. 电压积分法电压积分法是一种间接测量占空比的方法。
步骤如下： 1. 将信号通过电阻电容滤波电路，使其转换成直流电压。
2. 将滤波后的信号输入到积分电路中，得到信号的积分值。
3. 使用示波器观察信号的波形，根据积分值计算占空比。
3. 时钟周期测量法时钟周期测量法是一种数字信号测量占空比的方法。
步骤如下： 1. 计算时钟周期的总数目N。
2. 统计高电平的持续时间，记为M。
3. 占空比 = M / N * 100%。
四、占空比测量应用占空比测量在许多电子设备和系统中都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：1. 脉冲调制在脉冲调制中，占空比用于控制脉冲的宽度，从而实现对信号的调制。
例如，在脉冲宽度调制（PWM）中，通过改变占空比来控制LED的亮度。
2. PWM调光占空比也广泛应用于PWM调光技术中。
通过改变占空比，可以控制LED灯的亮度，实现调光的功能。
3. 电机控制在电机控制中，占空比可以用来控制电机的转速。
通过改变占空比，可以调整电机的驱动电压和电流，从而控制转速和力矩。
五、结论占空比测量是电子工程中常用的一种测量方法，用于测量信号的高电平时长与周期间隔的比值。
脉冲占空比测量
相位比较器II输入输出关系
信号参量 (Pin14&Pin3) fin＜fcom fin＞fcom fin=fcom fin=fcom fin=fcom / / Φin<Φcom Φin>Φcom Φin=Φcom 数字误差信号 (Pin13) 逻辑“0” 逻辑“1” 正脉冲 负脉冲 高阻态 负脉冲 负脉冲 高电平 锁定信号 (Pin1)
CVolt
5
1
GND
Q NE555 TRIG THR
暂稳态持续时间 tw≈1.1R21C5控制数码 管刷新时间的间隔 R25C7构成微分电路提 供单稳态触发负脉冲 输入脉冲周期 TPI>5R25C7(fmax=5KHz ,Tmin=200ns)
C6 104
BCD译码驱动芯片CD4511
CD4511引脚封装图 CD4511特性参数
Hale Waihona Puke 二-五-十进制计数器74LS90
74LS90引脚封装图 74LS90真值表
74LS90内部结构
74LS90的使用
二进制计数器
/CP0作为脉冲输入，Q0作为脉冲输出
五进制计数器
/CP1作为脉冲输入，Q0作为脉冲输出
8421BCD十进制计数器
/CP0作为脉冲输入，/CP1和Q0直接连接
INPUT 1 14 3 2 7 6 CLK1 CLK0 MR2 MR1 Q3 Q2 MS2 Q1 MS1 Q0 11 8 9 12 IC1 7490 IC2 7490 1 14 3 2 7 6 CLK1 CLK0 MR2 MR1 Q3 Q2 MS2 Q1 MS1 Q0 11 8 9 12 OUTPUT
HCF4046B外围电路及参数
R3和C2
构成低通滤波器LPF 决定VCO振荡中心频率