【什么是占空比】占空比是电子工程和信号处理中一个非常重要的概念，广泛应用于脉冲调制、电机控制、电源管理等领域。它用于描述周期性信号中“高电平”持续时间与整个周期的比值，用来表示信号的强度或能量分布情况。
一、占空比的基本定义
占空比（Duty Cycle）是指在一个周期内，信号处于高电平状态的时间与整个周期时间的比率。通常以百分比形式表示。
公式如下：
$$
\text{占空比} = \frac{\text{高电平时间}}{\text{周期时间}} \times 100\%
$$
二、占空比的应用场景
| 应用领域 | 占空比的作用 |
| PWM（脉宽调制） | 控制电机转速、LED亮度等 |
| 开关电源 | 调节输出电压或电流 |
| 数字通信 | 调制信号的幅度或频率 |
| 雷达系统 | 控制发射脉冲的宽度 |
三、占空比的典型示例
| 占空比 | 含义 | 示例 |
| 0% | 信号始终为低电平 | 无输出 |
| 50% | 高低电平时间相等 | 方波 |
| 75% | 高电平时间较长 | 常用于电机控制 |
| 100% | 信号始终为高电平 | 恒定输出 |
四、占空比的影响因素
| 因素 | 影响说明 |
| 信号频率 | 频率越高，周期越短，占空比变化更敏感 |
| 电路设计 | 不同电路对占空比的响应不同 |
| 控制方式 | 如PWM控制方式决定了占空比的调节范围 |
五、占空比的优缺点
| 优点 | 缺点 |
| 可精确控制输出功率 | 高频信号可能产生电磁干扰 |
| 能量效率高 | 需要稳定的时钟源 |
| 适用于多种设备控制 | 复杂系统中调试较困难 |
六、总结
占空比是一个衡量周期性信号中高电平时间占比的重要参数。在实际应用中，通过调整占空比可以有效控制设备的性能和功耗。无论是工业自动化还是消费电子产品，占空比都扮演着关键角色。理解占空比的原理和应用场景，有助于更好地掌握现代电子系统的运行机制。
