脉冲宽度的定义
从学术角度讲, 脉冲宽度就是电流或者电压随时间有规律变化的时间宽度，平时研究主要是方波，三角波，锯齿波，正弦函数波等等，这些波形变化都是有一定规律的，方波里面一般不说脉冲宽度，而是说占空比，即在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。
在电子测试测量中，脉冲是指短时间内出现的电压或电流的突然变化，常把不按规律变化、带有突变特点的电压、电流都泛称为脉冲电信号，脉冲的种类很多，常见的脉冲信号波形有方波,矩形波等。
脉冲宽度调制
"Pulse-width modulation (PWM), also known as pulse-duration modulation (PDM) or pulse-length modulation (PLM), is any method of representing a signal as a rectangular wave with a varying duty cycle (and for some methods also a varying period)." - Sources:Wikipedia
脉冲宽度调制 (PWM)，也称为脉冲持续时间调制 (PDM) 或脉冲长度调制 (PLM)，是将信号表示为具有变化占空比（对于某些方法，也是变化周期）的矩形波的任何方法。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
脉冲宽度调制PWM频率和占空比
占空比什么意思？
占空比是脉冲处于较高电压的时间占整个脉冲周期的百分比。
单位： % (0%-100%)
表示方式：20%
图 1 显示了一个由电池、开关和 LED 组成的电路。该电路使用开关控制 LED 亮一秒，灭 一秒。
一个周期内，LED 50% 的时间亮 (ON)，50% 的时间灭 (OFF)。
周期指完成一次循环 (从 灭 (OFF) 到亮 (ON)，再从亮到灭 (OFF) 状态)的总时间。通过占空比可以进一步表征该信号，占空比是“亮 (ON)”时间与周期的比值。高占空比 意味着 LED 非常明亮，而低占空比意味着 LED 较为暗淡。
图 1 为占空比为 50% 的实例。使用高分辨率计数器调制方波占空比，可以对特定模拟信号电平进行编码。PWM信号仍旧是数字信号，因为直流电源要么接通，要么断开。通过重复 ON (接通) 和 OFF (断开) 脉冲序列，电压源或电流源可以给模拟负载加电。ON (接通) 时，直流电源给负载供电; OFF (断开) 时，直流电源关闭。
在图 2 中，两个不同频率的波形产生了相同的光量。
注: 光量与频率无关，与占空比成正比。用于控制电路的频率范围受限于电路响应时长。在图 1 的实例中，低频率可能导致 LED 出现明显闪烁。反之，高频率可能导致电感负载饱和。例如，变压器具有限定的频率范 围，以便高效地传输能量。对于有些设计，PWM频率的谐波 (或差频) 能够耦合到模拟电路中，导致多余噪声。如果频率选择正确，受控制的负载可以作为稳定器使用，使灯能够连续发光，动力可支持转子顺畅旋转。
脉宽时间：高电平时间
上图中脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。
比方说周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms 那么低电平时间就是2ms 总的占空比 8/8+2= 80%，这就是占空比为80%的脉冲信号。
而我们知道PWM就是脉冲宽度调制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间) 而频率，就是单位时间内脉冲信号的次数，频率越大；以20Hz 占空比为80% 举例 就是1秒钟之内输出了20次脉冲信号 每次的高电平时间为40ms。
为什么PWM调制最终获得的是矩形脉冲呢？
我們看一个标准的正弦波电压
根據面积等效原理，我们就可以把一个正弦波转变成一个幅值相同宽度不同的小矩形波了。
PWM面积等效原理
面积等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上是，其效果基本相同；冲量即窄脉冲的面积，所说的效果基本相同是指环节的输出波形基本相同。
面积等效原理是PWM技术的重要基础理论；一种典型的PWM控制波形SPWM：脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形称为SPWM波。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
脉冲宽度调制PWM通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。
請扫描二维码推荐阅读：如何使用手持万用表生成脉冲宽度调制波形？
”介绍脉冲宽度调制的概念以及如何使用手持万用表生成脉冲宽度调制波形。“
PWM脉宽调制的基本原理
PWM脉冲宽度调制就是在合适的信号频率下，通过一个周期里改变占空比的方式来改变输出的有效电压。
以单片机为例，我们知道，单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平，假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。
我们知道，电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出任意不大于最大电压值（即0~5V之间任意大小）的模拟电压。
比方说，占空比为50% 那就是高电平时间一半，低电平时间一半，在一定的频率下，就可以得到模拟的2.5V输出电压 那么75%的占空比 得到的电压就是3.75V。
PWM脉冲宽度调制的调节作用来源于对“占周期”的宽度控制。
“占周期”变宽，输出的能量就会提高，通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会上升，“占周期”变窄，输出的电压信号的电压平均值就会降低，通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会下降。也就是，在一定的频率下，通过不同的占空比 即可得到不同的输出模拟电压。PWM就是通过这种原理实现D/A转换的。
是德科技数字万用表（DMM）
如何在DMM数字万用表显示屏上查看图形结果？
是德科技 www.keysight.com.cn
