原创 调整占空比--补偿正频宽

我是做激光电源的，所以知道，对于激光电源一般要求输入要有调制信号。而对于激光管这种娇贵的器件，当用方波调试时，必须设置一个上升延时，以保护其不受突变信号的损害。这时就会存在这样的问题：当输入信号为频率可调的方波信号时，对于低频输入，输出波形可以很好的跟随，但当输入为较高频率的信号时，输出波形就
会因为上升时间及下降时间的影响，使得信号占空比发生变化，或者说，如果我们用到的信号是高电平，则其高电平的维持时间就无法达到我们所要求的时间。比如：我们设置的波形上升时间及下降时间都为10us，则这个时间对与1KHz及以下的方波信号影响都不大，因为1KHz的信号的周期为1ms，其正频宽也有500us，所以对于10us的影响可以忽略。但对于10KHz， 或者频率更大的信号，其周期变得越来越小，则10us的上升及下降时间就会对其影响越来越大，这个时候，我们就需要想办法解决这个问题。使其在上升时间不变，周期不变，幅度也不变的情况下，输入信号的占空比提高。

为了解决这个问题，我们费了很多的心思，不过终于成功了。

我们的思路大概是这样的，既然输入信号不能加以控制，就在信号处理上下工夫咯。可是我们前面也讲了，输入信号的上升时间我们还不能将其去掉，或变小，所
以，我们就只能从输入信号的下降沿入手了。如果，我们可以在输入信号准备变低时将其再拖长一点，即将输入信号的高电平时间保持的稍微多一些。这个延长的时间需要在10us左右，以使其不影响低频输入的信号，只对上升及下降时间做一个适当的补偿即刻。对于这一思路，我们现在有两种方案：

一、

如图所示，电路主要通过电容C1及电阻R1形成放电回路，延迟输入信号的下降沿。第一个放大器的作用是使输入阻抗变小，以使得电容C1的充电时间小一点，二极管的作用是防止放电电流倒灌，R2,R3给第二个运放一个基准电压，第二个运放将前面的信号整形输出。

确定参数时要使C1小一些，以使充电时间小。R1相对大一些，以使得放电时间大一些。可以通过下式确定RC的总参数：   

其中，U指R2 和R3分压所给的基准电压，Uo是指输入信号的高电平电压值，t是指所需延长的时间常数。

图中信号的变换过程为：

a点的信号波形为：

b点的信号波形为：

c点的信号波形为：

对比三个波形图会发现，输入信号经整形后输出的占空比改变了，输出的正频宽变大了。具体正频宽的大小可以由R2，R3分压所得的门限电压决定。

二、

方案二的基本原理与方案一相同，只是将波形整形输出的门限用555模块来实现。

通过上述方法，实现了一个对1KHz以下的低频信号不影响，10KHz左右高频信号的正频宽的补偿的一个电路。