脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(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保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進(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^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。模擬信號的值可以連續(xù)變化，其時間和幅度的分辨率都沒有限制。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，而是隨時間發(fā)生變化，并可取任何實(shí)數(shù)值。與此類似，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)。模擬信號與數(shù)字信號的區(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進(jìn)行控制，如對汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。

在簡單的模擬收音機(jī)中，音量旋鈕被連接到一個可變電阻。擰動旋鈕時，電阻值變大或變小;流經(jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚(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可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。其中一點(diǎn)就是，模擬電路容易隨時間漂移，因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個問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。模擬電路還有可能嚴(yán)重發(fā)熱，其功耗相對于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對噪聲很敏感，任何擾動或噪聲都肯定會改變電流值的大小。通過以數(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)來確定每種狀態(tài)維持的時間，即RC 積分電路。

根據(jù)555定時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，通過電位器改變電阻的阻值來控制高低電平的時間就可以調(diào)節(jié)占空比了;通過調(diào)節(jié)輸入的電壓值，再通過萬用表測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;而為了簡化電路及運(yùn)算，采用兩個二極管的單向?qū)щ娞匦?，使電容器的充放電回路分開，回路不再重復(fù)，計算更加簡便?！≡陔姎鈱I(yè)及日常生活中，常常會用到方波信號。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)計出通過改變參數(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，如波形發(fā)生器原理、555定時器原理以及更多的擴(kuò)展。將理論運(yùn)用于實(shí)踐，設(shè)計出切實(shí)可行的電路來，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，用它來仿真出各種電路。

555定時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)的定時器有雙極型和CMOS兩種類型，其型號分別有NE555(或5G555)和C7555等多種。通常，雙極型產(chǎn)品型號最后的三位數(shù)碼都是555，CMOS產(chǎn)品型號的最后四位數(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重要的概念，特別是在處理方波和三角波等周期性信號時。在方波三角波振蕩器中，占空比特指方波信號中高電平持續(xù)時間與整個周期時間的比例。這個比例對于信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響。

在設(shè)計和使用方波三角波振蕩器時，工程師們經(jīng)常需要調(diào)整占空比以滿足特定需求。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。通過精確調(diào)整這些參數(shù)，可以控制方波信號中高電平和低電平的持續(xù)時間，從而實(shí)現(xiàn)所需的占空比。占空比不僅影響方波信號的形狀，還直接關(guān)系到信號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影響信號的幅度和頻率穩(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確保信號的準(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關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響到信號的質(zhì)量和電路的性能。隨著科技的發(fā)展，對占空比的控制和優(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、更可靠的信號源。未來，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。