讲讲数字波形与脉冲

数字波形由在高、低电平之间变换的一系列电平组成。图a给出了当电压(或电流)从正常的低电平转变为高电平，然后再回到低电平时产生的一个正脉冲。图b给出当电压(或电流)从正常的高电平转变为低电平，然后再回到高电平时产生的一个负脉冲。数字波形就是由这一系列的脉冲组成。

如上图所示，脉冲有两个边沿:在t0时刻首先出现的为前沿，在t1时刻随后出现的为后沿。一个正脉冲，前沿是上升沿，后沿是下降沿。图1中所示的脉冲是理想的脉冲，因为假设上升沿和下降沿的转变是瞬间完成，即没有时间延迟。实际上，尽管大多数的数字波形可以假定为理想脉冲，但这些转变从来不会瞬间完成。

图2给出了一个非理想的脉冲。实际上，所有脉冲或多或少存在这些非理想的特性。通常，杂散电感和电容效应会产生超调和振荡，杂散电容和电路电阻形成时间常数不大的RC电路，会引起高电平值下调。

从低电平到高电平所需的转换时间称为上升时间(tr)，从高电平到低电平所需的转换时间称为下降时间(tf)。在实际中，通常上升时间是指从脉冲幅度(从基线开始的脉冲高度)的10%-90%间的转换时间，下降时间则是指从脉冲幅度的90%-10%间的转化时间，如图2所示。上升时间和下降时间不包括脉冲顶部和底部的10%，因为这部分区域的波形是非线性的。脉冲宽度(tpw) 是脉冲的持续时间，通常把上升沿和下降沿的50%点之间的时间间隔定义为脉冲宽度，如图2所示。

在数字系统中，大多数波形都由一系列脉冲组成，有时称为脉冲序列，可以分为周期和非周期波形。周期波形就是以一个固定的时间间隔不断重复的波形，这个时间间隔称为周期(T)。 频率(f)是波形重复的速率，单位是赫兹(Hz)。 而一个非周期性脉冲波形则不会以一个固定的时间间隔重复出现，它可由随机的不同脉冲宽度的脉冲组成。也可由随机的不同时间间隔的脉冲组成。  

审核编辑：黄飞