什么是脉冲信号(脉冲的原理是什么)

在数字电子系统中，所有传输的信号都是通/断的，即只有两种电信号。这种电信号称为脉冲信号，是所有数字电路中的基本电信号。

标准脉冲信号如下图所示。

我们把脉冲信号从低电压到高电压的沿称为上升沿，从高电压到低电压的沿称为下降沿，有些数据也称为前沿和后沿。低电压叫低电平，高电压叫高电平。

假设脉冲信号的周期为t，脉冲宽度为t1，有一些基本概念如下。

f:指脉冲信号周期在一秒内变化的次数，即f = 1/T的周期越小，频率越大。

有了频率的概念，我们现在来讨论从PLC输入端输入的开关信号的最高频率。根据上一章关于扫描和PLC滞后的知识，PLC的扫描周期主要由用户程序的长度决定。假设扫描周期为20毫秒，考虑到输入滤波器的响应延迟为10毫秒，PLC的扫描周期为30毫秒。如果输入信号的变化小于30毫秒，从扫描原理可知，PLC可能检测不完全，也就是说输入信号的脉冲宽度必须大于30毫秒，所以输入信号的频率是有限的。

我们假设输入信号是空比值为50%的脉冲信号，其周期为T=2t1=60ms，因此输入信号的频率不能大于1/60ms=16.6HZ，这对于按钮、普通开关等一般工业控制场合都是可以的，但对于要求高I/O响应速度的实时控制场合就不能适应。

对于需要高速响应的场合，不同厂商的PLCs在软硬件上采取了很多措施来提高I/O的响应速度，FX2N设计了高速计数模块，提供了8个高速输入端x0 ~ x7，其RC滤波时间仅为0.5us，在软件方面采用了I/O即时信息刷新模式、中断传输模式以及可通过指令修改的数字滤波器等。因此，可以处理的输入信号的频率得到了很大的提高，可以达到20KHZ。

空比值:指脉冲宽度t1占周期T的百分比，为t1/T%。空的比值表示脉冲所占周期的空。空比值越大，脉冲宽度越接近周期T，脉冲信号平均值越大。

逻辑与负逻辑:脉冲信号只有高电平和低电平两种状态，分别对应数字电路的“1”和“0”两种逻辑状态，但高电平是指“1”还是低电平是指“1”，人们可以自行设定。如果高电平设置为“1”，低电平设置为“0”，则称为正逻辑；反之，如果低电平设置为“1”，高电平设置为“0”，则为负逻辑。一般来说，在没有特别说明的情况下，我们都采用正逻辑关系。

在实际电路中，高电平是几伏，低电平是几伏。没有严格的规定。比如在TTL电路中，高电平约为3V，低电平约为0.5V，而在CMOS电路中，高电平为3 ~ 18 V或7 ~ 15 V，低电平为0 V(原创技术，未经授权不得转载，违者必究！)