什么是占空比(Duty Cycle/Symmetry )?什么是周期?什么是频率?

什么是占空比?什么是周期?什么是频率?晶诺威科技解释如下:

一、什么是占空比?

占空比(Duty Cycle/Symmetry )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。

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60%占空比信号

占空比计算公式如下:

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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:

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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:

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平均电压计算方法

平均电压 = 峰值电压 * 占空比;

如上图,最高幅度电压(峰值电压)为5V,那么 平均电压 = 5V * 60% = 3V。

也就是说:占空比越大,则平均输出电压越大。如下图所示:

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其他占空比下的平均电压

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下一个相同脉冲起点的时间间隔。

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不同波形的周期T

如上图,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:

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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:

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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:

什么是占空比(Duty Cycle/Symmetry )?什么是周期?什么是频率?

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:

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现在我们可以计算频率了:

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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。

附:晶诺威科技产晶体振荡器OSC7050系列占空比为45%~55%,如下图所示:

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