一、什么是占空比?
占空比(Duty Cycle)是脉冲信号中高电平持续时间与整个周期时间的比率。它通常用于描述脉冲宽度调制(PWM)信号,其中信号在一定频率下在高电平和低电平之间切换。
占空比计算公式如下:
- 脉冲高电平持续时间(Ton):是脉冲信号处于高电平状态的时间。
- 脉冲周期(T):是脉冲信号从开始到重复出现所需的时间长度。
例如:如果一个脉冲信号的高电平持续时间为6毫秒(ms),而其总的周期为10毫秒(ms),那么它的占空比就是:
占空比单位:% (0%~100%)
除此之外,占空比平均电压也是一个关键参数。平均电压(Average Voltage)是指在一段时间内电压的平均值。对于周期性信号,如正弦波、方波、三角波或脉冲信号等,平均电压是指一个完整周期内电压的平均值。通俗点讲,咱们平时用万用表直流电压档测的就是平均电压。
需要注意的是,平均电压不是有效值电压。
那么,占空比的平均电压怎么计算呢?如下图:
平均电压 = 峰值电压 * 占空比;
如上图1.2,最高幅度电压(峰值电压)为5V,那么 平均电压 = 5V * 60% = 3V。
也计算说——占空比越大,则平均输出电压越大↓
二、什么是周期?
周期是描述脉冲信号或任何周期性信号的一个基本参数。它指的是信号完成一次完整循环所需要的时间。对于脉冲信号而言,周期是指从 一个脉冲的起点 到 下一个相同脉冲起点 的时间间隔。
如上图2.1,方波波形 选择上升沿为起点,那么与 下一个脉冲上升沿的起点 的时间间隔就是周期;同理,正弦波波形都是下降沿。
周期T 可以用以下公式来表示:
- f 是频率,单位通常是赫兹(Hz)。
- T是周期,即脉冲信号完成一次完整循环所需要的时间,单位通常是秒(s)。
例如,如果一个脉冲信号的频率为1KHz,那么它的周期为:
三、什么是频率?
频率是指单位时间内脉冲信号重复出现的次数。频率的单位通常是赫兹(Hz),表示每秒的周期数。
频率的计算公式为:
- f 是频率,单位通常是赫兹(Hz)。
- T是周期,即脉冲信号完成一次完整循环所需要的时间,单位通常是秒(s)。
例如:如果脉冲周期为10毫秒(ms),那么频率为多少呢?
我们首先将 10毫秒(ms) 转换为 秒(s) 来计算频率。1毫秒等于0.001秒,因此周期T为:
现在我们可以计算频率了:
所以,如果脉冲信号的周期为10毫秒(ms),那么它的频率是100赫兹(Hz)。这意味着每秒钟脉冲信号会重复出现100次。
END