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一、占空比是怎么计算的?

占空比计算公式如下：

占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率，方波的占空比为50％，占空比为0.5，说明正电平所占时间为0.5个周期。若信号的周期为T，每周期高电平时间为t1，低电平时间为t2，T=t1+t2，则占空比D=t1/T。

占空比(DutyCycle)在电信领域中有如下含义：在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。

占空比是指电路被接通的时间占整个电路工作周期的百分比。比如说，一个电路在它一个工作周期中有一半时间被接通了，那么它的占空比就是50%。如果加在该工作元件上的信号电压为5V，则实际的工作电压平均值或电压有效值就是2.5V。

占空比控制系统根据执行元件的位置可分为正向占空比控制和负向占空比控制。一般控制执行元件供能端的称为正向占空比控制，反之控制接地端的称为负向占空比控制。

二、占空比计算公式

占空比计算公式：Uton-U(Ts-ton)=UDk。单极性PWM控制，电压在U和0之间切换，占空比为ton/Ts，而双极性电压在U和-U之间切换，所以要将电压等效一下。

如何用函数信号发生器产生低占空比的信号-安泰维修

如果您要表征数字器件特性，通常会用脉冲发生器产生所需要的信号。但对于像微控制器这样的低频应用，您可使用较便宜的通用函数发生器产生低占空比信号。

今天的通用函数发生器是有众多功能的信号源，它们采用直接合成的数字信号产生方案，可产生带有内置扫描和调制的多种类型的波形和频率。有些发生器更具有产生任意波形的能力。虽然一般都具有极稳定的频率和很低的失真，但并不完全适合产生低占空比的信号。

当您用通用函数发生器产生可变占空比方波时，占空比通常限制为20%至80%，并以1%步进。另一项限制是函数发生器的带宽；典型函数发生器可产生达15MHz的方波。有限带宽造成上升和下降时间约为20ns，因此最小的脉冲宽度为40ns。

这篇应用指南介绍如何用通用函数／任意波形发生器的突波发生能力输出具有扩展时间间隔的方波，以产生低占空比的脉冲。

对每一步骤的说明

您能用今天许多函数发生器都具有的突波模式能力产生低占空比脉冲，从把方波的周期设置为相应所需短脉冲的宽度开始。由于方波是连续的，需要有“选通”信号的方法。我们把发生器设置为重复发送方波的一个周期或突波，方波极低的频率相当于所需的脉冲间隔。

为使您清楚理解这一过程，我们以Agilent33120A函数／任意波形发生器为例。在这一个例子中要每200s产生一个1s的脉冲，相应的占空比为0.5%。

在开始前需要先计算具有1ms正脉冲宽度（即2ms周期）的方波频率。该周期的倒数即500kHz的频率。把函数发生器输出设置为该频率。

由于我们的目标是每200ms一个脉冲突波波形，其倒数是5kHz的重复率。这也称为突波率（见图1）。

第一步，设置脉冲

首先选择方波功能，设置脉冲的输出幅度为1Vpp。接着按脉冲宽度设置相应的频率。按我们前面的计算，2s周期的频率为500kHz（正1s，负1s）。

第二步，设置突波

按Shift，然后按Burst（Burst指示器被点亮）选择33120A的突波模式。再按Shift和RecallMenu把突波计数设置为1，使您能直接取显示上的突波计数命令。

通过在菜单结构中的往下移动（按向下箭头，↓），验证计数确实设置为1。为在存储器中保存此值，按Enter。下一步是确保500kHz信号中没有任何相移，即把突波相位设置为0°。再次按Shift和RecallMenu，然后按向右箭头(>)，直到显示中出现突波相位。使用向下箭头(↓)把相位设置为0°。再按Enter保存该值和退出菜单。

第三步，设置突波

现在把突波率设置至所需要的5kHz频率。再次按Shift，然后按RecallMenu，以跳入菜单。按向右箭头(>)直到显示中出现突波率，用向下箭头(↓)送入5kHz值。按Enter保存该值。

第四步，把突波源设置为内部

对于33120A，可通过内部或外部触发突波模式。在这一案例中，我们将使用内触发的突波模式。对于最终时间，按Shift>RecallMenu，然后用向右箭头(>)，直到显示中出现突波源。用向下箭头(↓)验证突波模式设置为INT（内部）。您可通过把旋钮旋到零（只有一个旋钮）把它设置到INT。再次用Enter保存该值。检查示波器上的输出示出扩展的标度（图2说明如何观察）。您将看到读出频率为5kHz，脉冲宽度为1ms，占空比为0.5%，全都符合我们的要求。

除了方波外，您也可把这项技术用于其它波形。如正弦波，三角波，甚至还能包括任意波形。还可调整任意类型脉冲的相位和偏置。

图2:示波器示出1ms，0.5%占空比脉冲

图3:用突波模式输出低占空比的任意波形

结论

您能用这项技术在有突波触发能力的通用函数发生器上产生低占空比脉冲。函数发生器的频率能力将限制所能产生脉冲的宽度和可使用的重复率。但这项技术将允许您用通用函数发生器产生低占空比脉冲，而不需要求助于更昂贵的脉冲发生器。

术语

占空比脉冲串高电平在总周期中所占的时间百分数

周期信号重复前的时间长度

脉冲宽度脉冲在“真状态”的时间长度（脉冲可为正或负）

本文由安泰仪器维修网整理发布，关注公众号：安泰测试

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