脈沖( Pulse)通常是指電子技術(shù)中經(jīng)常運用的一種像脈搏似的短暫起伏的電沖擊(電壓或電流)。主要特性有波形，幅度，寬度和重復(fù)頻率。脈沖是相對于連續(xù)信號在整個信號周期內(nèi)短時間發(fā)生的信號小大部分信號周期內(nèi)沒有信號就像人的脈搏一樣。脈沖用于同步、觸發(fā)或控制測試中的多個測試設(shè)備。 脈沖還用于時鐘生成或雷達測試。 為了描述一個脈沖并使其創(chuàng)建可重復(fù)，定義了一組參數(shù)。

在數(shù)字系統(tǒng)中，所有傳輸?shù)男盘柖际峭?斷的，即只有兩種電信號。這種電信號稱為脈沖信號 (Pulse Signal)，是所有數(shù)字系統(tǒng)中的基本電信號。現(xiàn)在一般指數(shù)字信號它已經(jīng)是個周期內(nèi)有一半時間有信號。計算機內(nèi)的信號就是脈沖信號，又叫數(shù)字信號。

脈沖信號是一種離散信號，形狀多種多樣，與普通模擬信號(如正弦波)相比，波形之間在Y軸不連續(xù)(波形與波形之間有明顯的間隔)但具有一定的周期性是它的特點。最常見的脈沖波是矩形波(也就是方波)。脈沖信號可以用來表示信息，也可以用來作為載波，比如脈沖調(diào)制中的脈沖編碼調(diào)制(PCM)，脈沖寬度調(diào)制(PWM)等等，還可以作為各種數(shù)字電路、高性能芯片的時鐘信號。

在電子技術(shù)中，脈沖信號是按一定電壓幅度，一定時間間隔連續(xù)發(fā)出。脈沖信號之間的時間間隔稱為周期;而將在單位時間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(包括脈沖信號)在單位時間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計量名稱;頻率的標準計量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時鐘就是一個典型的頻率相當精確和穩(wěn)定的脈沖信號發(fā)生器。頻率在數(shù)學(xué)表達式中用“f”表示，其相應(yīng)的單位有：Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz。計算脈沖信號周期的時間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是：s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(納秒)，其中：1s=1000ms，1ms=1000μs，1μs=1000ns。

我們把脈沖信號由低電壓跳變至高電壓的脈沖信號邊沿稱做上升沿，把由高電壓跳邊至低電壓的邊沿稱下降沿，有的資料上又叫前沿，后沿。把電壓低的稱做低電平，電壓高的稱做高電平

假設(shè)脈沖信號的周期為T，脈沖寬變?yōu)閠1則有下面一些基本概念。

頻率f：指一秒種內(nèi)脈沖信號周期變化的次數(shù)，即f = 1 / T周期越小，頻率越大。

有了頻率這個概念，我們現(xiàn)在就來討論一下從PLC輸入端輸入開關(guān)信號的最高頻率問題。由上一章掃描及PLC的滯后知識可知，PLC的掃描周期主要由用戶程序的長短所決定，假定其掃描周期為20ms，并考慮到輸入濾波器的響應(yīng)延遲為10ms，則PLC執(zhí)行掃描周期為30ms。如果輸入信號的變化小于30ms的話由掃描原理可知，PLC完全可能檢測不到，也就是說輸入信號的脈寬一定要大于30ms，這樣，輸入信號的頻率就受到了限制。

我們假定輸入信號是占空比為50%的脈沖信號，則其周期為T=2t1=60ms那么輸入信號的頻率不能大于1/60ms=16.6HZ。這對于按鈕，普通開關(guān)等一般工業(yè)控制場合是完全可以的，但對于要求I/O響應(yīng)速度高的實時控制場合就不能適應(yīng)了。

對于要求高速響應(yīng)的場合，不同廠家的PLC都在軟件和硬件上采取了很多措施，提高I/O的響應(yīng)速度。FX2N設(shè)計了高速計數(shù)模塊，提供了X0～X7共8個高速輸入端，其RC濾波器的時間僅為0.5us在軟件方面采用I/O即時信息刷新方式，中斷傳送方式和能用指令修改的數(shù)字式濾波器等。因此可以處理的輸入信號頻率有了很大提高，可以達到20KHZ。

占空比：指脈沖寬度t1與周期T的比例百分比。為t1/T %。占空比的含義是脈沖所占據(jù)周期的空間，占空比越大，表示脈沖寬度越接近周期T，也表示脈沖信號的平均值越大。

正邏輯與負邏輯：脈沖信號只有兩種狀態(tài)：高電平和低電平，與數(shù)字電路的二種邏輯狀態(tài)“1”和“0”相對應(yīng)，但到底是高電平表示“1”還是低電平表示為“1”都可因人而設(shè)。如果設(shè)定高電平為“1”低電平為“0”則叫正邏輯，如果反過來，設(shè)定低電平為“1”高電平為“0”的時候，則為負邏輯。一般情況下，沒有加以特殊說明，我們均采用正邏輯關(guān)系。

在實際電路中，高電平是幾伏，低電平是幾伏。沒有嚴格的規(guī)定，例如在TTL電路中，高電平為3V左右，低電平為0.5V左右，而在CMOS電路中，高電平為3～18V或者7～15V，低電平為0V。

脈沖信號是指具有大幅度突變的短暫信號，通常包含高頻成分和復(fù)雜波形。這種信號在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，在無線電通信、控制工程和醫(yī)學(xué)等方面具有重要意義。

1.脈沖信號是什么意思

脈沖信號是一種非周期性的信號，其波形特征主要表現(xiàn)為瞬間突變的形式。脈沖信號可以被視為一個狹窄的脈沖，它的時間長度非常短，但其振幅可以非常強大。由于脈沖信號具有高頻成分和復(fù)雜波形，可以用來傳輸信息、控制系統(tǒng)以及進行科學(xué)研究。

2.脈沖信號產(chǎn)生原理

脈沖信號的產(chǎn)生方式多種多樣。最簡單的方式是利用開關(guān)元件對電壓進行突然轉(zhuǎn)換，從而得到一個突變的電壓信號。另外，脈沖信號也可以通過放電、震蕩器、數(shù)字脈沖發(fā)生器等手段進行產(chǎn)生。其中，數(shù)字脈沖發(fā)生器可以產(chǎn)生非常精確的、可控制的脈沖信號，是很多科學(xué)實驗、計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸中必不可少的設(shè)備。

3.脈沖信號的作用

脈沖信號在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在通信系統(tǒng)中，脈沖信號被用于數(shù)字通信、雷達系統(tǒng)等;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，脈沖信號則可用于醫(yī)療診斷、治療和研究;在化學(xué)和生物學(xué)中，脈沖信號常用于檢測分子動力學(xué)、分析反應(yīng)過程等;在自動控制中，脈沖信號經(jīng)常被用于控制電機、氣動和液壓系統(tǒng)等?？傊?，由于脈沖信號具有幅度大、帶寬寬、時間短等特點，在現(xiàn)代科技中具有十分重要的地位。