脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種脈沖寬度調(diào)制(Pulse width modulation，PWM)技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨率都沒(méi)有限制。9V電池就是一種模擬器件，因?yàn)樗妮敵鲭妷翰⒉痪_地等于9V，而是隨時(shí)間發(fā)生變化，并可取任何實(shí)數(shù)值。與此類(lèi)似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預(yù)先確定的可能取值集合之內(nèi)，例如在{0V，5V}這一集合中取值。模擬電壓和電流可直接用來(lái)進(jìn)行控制，如對(duì)汽車(chē)收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。

在簡(jiǎn)單的模擬收音機(jī)中，音量旋鈕被連接到一個(gè)可變電阻。擰動(dòng)旋鈕時(shí)，電阻值變大或變小;流經(jīng)這個(gè)電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。與收音機(jī)一樣，模擬電路的輸出與輸入成線性比例。盡管模擬控制看起來(lái)可能直觀而簡(jiǎn)單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。其中一點(diǎn)就是，模擬電路容易隨時(shí)間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個(gè)問(wèn)題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。模擬電路還有可能?chē)?yán)重發(fā)熱，其功耗相對(duì)于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對(duì)噪聲很敏感，任何擾動(dòng)或噪聲都肯定會(huì)改變電流值的大小。通過(guò)以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。此外，許多微控制器和DSP已經(jīng)在芯片上包含了PWM控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。

由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器，包括遲滯比較電路和RC積分電路兩大部分。因?yàn)榫匦尾妷褐挥袃煞N狀態(tài)，不是高電平，就是低電平，所以電壓比較器是它的重要組成部分;因?yàn)楫a(chǎn)生振蕩，就是要求輸出的兩種狀態(tài)自動(dòng)地相互轉(zhuǎn)換，所以電路中必須引入反饋;因?yàn)檩敵鰻顟B(tài)應(yīng)按一定的時(shí)間間隔交替變化，即產(chǎn)生周期性變化，所以電路中要有延遲環(huán)節(jié)來(lái)確定每種狀態(tài)維持的時(shí)間，即RC 積分電路。

根據(jù)555定時(shí)器改變閥值電壓的值使之輸出高電平或低電平的原理，就可以產(chǎn)生方波，通過(guò)電位器改變電阻的阻值來(lái)控制高低電平的時(shí)間就可以調(diào)節(jié)占空比了;通過(guò)調(diào)節(jié)輸入的電壓值，再通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量輸出的電壓值就可以保證輸出幅度為某一定值;根據(jù)振蕩頻率公式，已知電阻值和輸出振蕩頻率就可以算出需要電容值，以保證振蕩頻率為某一定值;為保證波形穩(wěn)定，采用差分電路形式，用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小;而為了簡(jiǎn)化電路及運(yùn)算，采用兩個(gè)二極管的單向?qū)щ娞匦?，使電容器的充放電回路分開(kāi)，回路不再重復(fù)，計(jì)算更加簡(jiǎn)便。　在電氣專(zhuān)業(yè)及日常生活中，常常會(huì)用到方波信號(hào)。有很多方法可以實(shí)現(xiàn)方波的產(chǎn)生，為方便以后實(shí)驗(yàn)和生活中遇到產(chǎn)生方波的情況，需要設(shè)計(jì)出通過(guò)改變參數(shù)以實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的方波產(chǎn)生器。利用到模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，如波形發(fā)生器原理、555定時(shí)器原理以及更多的擴(kuò)展。將理論運(yùn)用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的電路來(lái)，并用Multisim仿真軟件進(jìn)行電路的模擬運(yùn)行。這就要求我們也必須熟練地掌握Multisim的運(yùn)用，用它來(lái)仿真出各種電路。

555定時(shí)器是一種多用途的單片中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。因而在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、家用電器和電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。目前生產(chǎn)的定時(shí)器有雙極型和CMOS兩種類(lèi)型，其型號(hào)分別有NE555(或5G555)和C7555等多種。通常，雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)碼都是555，CMOS產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)碼都是7555，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理以及外部引腳排列基本相同。

占空比是電子工程中一個(gè)重要的概念，特別是在處理方波和三角波等周期性信號(hào)時(shí)。在方波三角波振蕩器中，占空比特指方波信號(hào)中高電平持續(xù)時(shí)間與整個(gè)周期時(shí)間的比例。這個(gè)比例對(duì)于信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響。

在設(shè)計(jì)和使用方波三角波振蕩器時(shí)，工程師們經(jīng)常需要調(diào)整占空比以滿(mǎn)足特定需求。這通常涉及到改變振蕩器的某些參數(shù)，如電阻、電容或電感值。通過(guò)精確調(diào)整這些參數(shù)，可以控制方波信號(hào)中高電平和低電平的持續(xù)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)所需的占空比。占空比不僅影響方波信號(hào)的形狀，還直接關(guān)系到信號(hào)的平均功率和能量分布。在三角波振蕩器中，占空比的變化同樣會(huì)影響信號(hào)的幅度和頻率穩(wěn)定性。因此，精確控制占空比是確保振蕩器性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確傳遞信息的關(guān)鍵。

在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們需要根據(jù)具體電路的要求來(lái)選擇合適的占空比。例如，在某些通信系統(tǒng)中，需要特定的占空比來(lái)確保信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸;而在電源管理中，占空比的控制則關(guān)系到電源效率和穩(wěn)定性。方波三角波振蕩器的占空比是電子工程中一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響到信號(hào)的質(zhì)量和電路的性能。隨著科技的發(fā)展，對(duì)占空比的控制和優(yōu)化將變得更加精確和高效，為各種電子應(yīng)用提供更穩(wěn)定、更可靠的信號(hào)源。未來(lái)，隨著新型材料和技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，我們有理由相信，方波三角波振蕩器的性能將得到進(jìn)一步提升，占空比的調(diào)整也將變得更加靈活和智能。