脈沖( Pulse)通常是指電子技術(shù)中經(jīng)常運(yùn)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(duì)于連續(xù)信號(hào)在整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)短時(shí)間發(fā)生的信號(hào)小大部分信號(hào)周期內(nèi)沒(méi)有信號(hào)就像人的脈搏一樣。脈沖用于同步、觸發(fā)或控制測(cè)試中的多個(gè)測(cè)試設(shè)備。 脈沖還用于時(shí)鐘生成或雷達(dá)測(cè)試。 為了描述一個(gè)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?hào)都是通/斷的，即只有兩種電信號(hào)。這種電信號(hào)稱為脈沖信號(hào) (Pulse Signal)，是所有數(shù)字系統(tǒng)中的基本電信號(hào)。現(xiàn)在一般指數(shù)字信號(hào)它已經(jīng)是個(gè)周期內(nèi)有一半時(shí)間有信號(hào)。計(jì)算機(jī)內(nèi)的信號(hào)就是脈沖信號(hào)，又叫數(shù)字信號(hào)。

脈沖信號(hào)是一種離散信號(hào)，形狀多種多樣，與普通模擬信號(hào)(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(diǎn)。最常見(jiàn)的脈沖波是矩形波(也就是方波)。脈沖信號(hào)可以用來(lái)表示信息，也可以用來(lái)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(shí)鐘信號(hào)。

在電子技術(shù)中，脈沖信號(hào)是按一定電壓幅度，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為周期;而將在單位時(shí)間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)(包括脈沖信號(hào))在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱;頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。頻率在數(shù)學(xué)表達(dá)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(jì)算脈沖信號(hào)周期的時(shí)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(hào)由低電壓跳變至高電壓的脈沖信號(hào)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(hào)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(hào)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(gè)概念，我們現(xiàn)在就來(lái)討論一下從PLC輸入端輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)的最高頻率問(wèn)題。由上一章掃描及PLC的滯后知識(shí)可知，PLC的掃描周期主要由用戶程序的長(zhǎng)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(hào)的變化小于30ms的話由掃描原理可知，PLC完全可能檢測(cè)不到，也就是說(shuō)輸入信號(hào)的脈寬一定要大于30ms，這樣，輸入信號(hào)的頻率就受到了限制。

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

對(duì)于要求高速響應(yīng)的場(chǎng)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(jì)了高速計(jì)數(shù)模塊，提供了X0～X7共8個(gè)高速輸入端，其RC濾波器的時(shí)間僅為0.5us在軟件方面采用I/O即時(shí)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(hào)頻率有了很大提高，可以達(dá)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(hào)的平均值越大。

正邏輯與負(fù)邏輯：脈沖信號(hào)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(duì)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(guò)來(lái)，設(shè)定低電平為“1”高電平為“0”的時(shí)候，則為負(fù)邏輯。一般情況下，沒(méi)有加以特殊說(shuō)明，我們均采用正邏輯關(guān)系。

在實(shí)際電路中，高電平是幾伏，低電平是幾伏。沒(méi)有嚴(yán)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(hào)是指具有大幅度突變的短暫信號(hào)，通常包含高頻成分和復(fù)雜波形。這種信號(hào)在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，在無(wú)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(hào)是什么意思

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

2.脈沖信號(hào)產(chǎn)生原理

脈沖信號(hào)的產(chǎn)生方式多種多樣。最簡(jiǎn)單的方式是利用開(kāi)關(guān)元件對(duì)電壓進(jìn)行突然轉(zhuǎn)換，從而得到一個(gè)突變的電壓信號(hào)。另外，脈沖信號(hào)也可以通過(guò)放電、震蕩器、數(shù)字脈沖發(fā)生器等手段進(jìn)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(hào)，是很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸中必不可少的設(shè)備。

3.脈沖信號(hào)的作用

脈沖信號(hào)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在通信系統(tǒng)中，脈沖信號(hào)被用于數(shù)字通信、雷達(dá)系統(tǒng)等;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，脈沖信號(hào)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(hào)常用于檢測(cè)分子動(dòng)力學(xué)、分析反應(yīng)過(guò)程等;在自動(dòng)控制中，脈沖信號(hào)經(jīng)常被用于控制電機(jī)、氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)等。總之，由于脈沖信號(hào)具有幅度大、帶寬寬、時(shí)間短等特點(diǎn)，在現(xiàn)代科技中具有十分重要的地位。