Elektriske og tidsmæssige parametre for rektangulære impulser

De kaldes normalt periodiske og ikke-periodiske signaler, hvis form adskiller sig fra sinusformede pulssignaler... Processerne med generering, konvertering samt spørgsmål om den praktiske anvendelse af pulssignaler er i dag relateret til mange områder af elektronik.

Så for eksempel er ingen moderne strømforsyning komplet uden en firkantbølgegenerator placeret på dens printplade, som for eksempel på TL494-mikrokredsløbet, der producerer pulstog med parametre, der passer til den aktuelle belastning.

Da impulssignaler kan have en anden form, kalder de forskellige impulser i henhold til en lignende geometrisk form: rektangulære impulser, trapezimpulser, trekantede impulser, savtandimpulser, trinimpulser og impulser af forskellige andre former. I mellemtiden er det netop rektangulære impulser ... Deres parametre vil blive overvejet i denne artikel.

Naturligvis er udtrykket «rektangulær impuls» noget vilkårligt. På grund af det faktum, at der ikke er noget perfekt i naturen, ligesom der ikke er nogen perfekt rektangulære pulser.Faktisk kan en reel puls, som normalt kaldes rektangulær, også have oscillerende bølger (vist som b1 og b2 i figuren), på grund af meget reelle kapacitive og induktive faktorer.

Disse emissioner kan selvfølgelig være fraværende, men der er elektriske og tidsmæssige parametre for pulserne, som blandt andet afspejler "ufuldkommenheden af ​​deres kvadratiske".

En rektangulær impuls har en bestemt polaritet og driftsniveau. Oftest er polariteten af ​​pulsen positiv, da størstedelen af ​​digitale mikrokredsløb drives af en positiv spænding i forhold til den fælles ledning, og derfor er den øjeblikkelige værdi af spændingen i pulsen altid større end nul.

Men der er for eksempel komparatorer drevet af bipolar spænding; i sådanne ordninger kan du finde bipolære pulser. Generelt er integrerede kredsløb med negativ polaritet ikke så udbredt som konventionelle integrerede kredsløb med positiv forsyning.

I en pulssekvens kan pulsens driftsspænding være lav eller høj, hvor et niveau over tid erstatter et andet. Det lave spændingsniveau er betegnet med U0, det høje niveau med U1. Den højeste øjeblikkelige værdi af spændingen i en puls Ua eller Um, i forhold til det indledende niveau af pulsamplituden, kaldes.

Designere af pulsenheder arbejder ofte med aktive pulser på højt niveau, såsom den vist til venstre. Men nogle gange er det praktisk talt tilrådeligt at bruge lavniveauimpulser som aktive, for hvilke starttilstanden er et højt spændingsniveau. En lav-niveau puls er vist i figuren til højre. At kalde en impuls på lavt niveau for en "negativ impuls" er analfabet.

Spændingsfaldet i en rektangulær impuls kaldes en front, som repræsenterer en hurtig (svarende til tiden for den transiente proces i kredsløbet) ændring i den elektriske tilstand.

Den lav-til-høje hældning, det vil sige en positiv hældning, kaldes forkanten eller blot kanten af ​​pulsen. Den høj-til-lave eller negative kant kaldes klipningen, hældningen eller blot bagkanten af ​​pulsen. pulsen.

Frontenden er angivet i teksten 0.1 eller skematisk _ |, og den sidste 1.0 eller skematisk | _.

Afhængigt af de aktive elementers inertikarakteristika tager den forbigående proces (frafald) i en rigtig enhed altid en begrænset tid. Derfor inkluderer den samlede pulsvarighed ikke kun eksistenstiderne for de høje og lave niveauer, men også varighedstiderne for kanterne (førende og bagerste), som er angivet med Tf og Tav. I næsten ethvert bestemt diagram kan stignings- og faldtidspunktet ses med oscilloskop.

Da tidspunkterne for begyndelsen og slutningen af ​​transienterne i dråberne i virkeligheden ikke er lette at skelne meget præcist, er det sædvanligt at betragte faldets varighed som det tidsinterval, i hvilket spændingen skifter fra 0,1 Ua til 0,9 Ua ( front) eller fra 0,9Ua til 0,1Ua (skåret). Det samme er den forreste stejlhed Kf og skærestejlheden Ks. indstilles i henhold til disse grænsetilstande og måles i volt pr. mikrosekund (V / μs). Varigheden af ​​pulsen kaldes tidsintervallet regnet fra niveauet 0,5Ua.

Når processerne til dannelse og generering af impulser betragtes som en helhed, antages fronten og klipningen at være nul i varighed, da disse små tidsintervaller ikke er kritiske for grove beregninger.

Pulssekvens - disse er pulser, der følger hinanden i en bestemt rækkefølge. Hvis pauserne mellem pulserne og varigheden af ​​pulserne i sekvensen er lig med hinanden, er det en periodisk sekvens. Pulsgentagelsesperioden T er summen af ​​pulsvarigheden og pausen mellem pulserne i sekvensen. Pulsgentagelseshastigheden f er den reciproke af perioden.

Periodiske sekvenser af rektangulære impulser, ud over periode T og frekvens f, er karakteriseret ved flere yderligere parametre: arbejdscyklus DC og arbejdscyklus Q. Driftscyklus er forholdet mellem varigheden af ​​impulsen og dens periode.

Wellness Forholdet mellem pulsens periode og tidspunktet for dens varighed. En periodisk sekvens af arbejdscyklus Q = 2, det vil sige en, hvor pulsbredden er lig med pausetiden mellem pulserne, eller hvor arbejdscyklussen er DC = 0,5, kaldes en firkantbølge.