Elektrické a časové parametry pravoúhlých impulsů

Obvykle se jim říká periodické a neperiodické signály, které se tvarem liší od sinusových pulzních signálů... Procesy generování, převodu, ale i otázky praktické aplikace pulzních signálů jsou dnes spojeny s mnoha oblastmi elektroniky.

Žádný moderní zdroj se tak například neobejde bez generátoru obdélníkových vln umístěného na jeho desce s plošnými spoji, jako například na mikroobvodu TL494, který produkuje pulsní řady s parametry vhodnými pro aktuální zátěž.

Protože pulsní signály mohou mít různý tvar, nazývají různé pulsy podle podobného geometrického tvaru: pravoúhlé pulsy, lichoběžníkové pulsy, trojúhelníkové pulsy, pilové pulsy, krokové pulsy a pulsy různých jiných tvarů. Mezitím jsou to přesně obdélníkové pulsy... Jejich parametry budou zváženy v tomto článku.

Pojem „pravoúhlý impuls“ je samozřejmě poněkud libovolný. Vzhledem k tomu, že v přírodě není nic dokonalého, stejně jako neexistují dokonale pravoúhlé pulzy.Ve skutečnosti skutečný puls, který se obvykle nazývá obdélníkový, může mít také oscilující vlny (na obrázku znázorněné jako b1 a b2), kvůli velmi reálným kapacitním a indukčním faktorům.

Tyto emise samozřejmě mohou chybět, ale existují elektrické a časové parametry pulzů, odrážející mimo jiné „nedokonalost jejich pravoúhlosti“.

Obdélníkový impuls má specifickou polaritu a provozní úroveň. Nejčastěji je polarita pulsu kladná, protože většina digitálních mikroobvodů je napájena kladným napětím vzhledem ke společnému vodiči, a proto je okamžitá hodnota napětí v pulsu vždy větší než nula.

Existují ale například komparátory napájené bipolárním napětím; v takových schématech můžete najít bipolární pulsy. Obecně platí, že integrované obvody se zápornou polaritou nejsou tak široce používány jako běžné integrované obvody s kladným napájením.

V pulzní sekvenci může být provozní napětí pulzu nízké nebo vysoké, přičemž jedna úroveň časem nahrazuje druhou. Nízká úroveň napětí je označena U0, vysoká úroveň U1. Nazývá se nejvyšší okamžitá hodnota napětí v pulzu Ua nebo Um vzhledem k počáteční úrovni amplitudy pulzu.

Návrháři pulzních zařízení často pracují s aktivními pulzy vysoké úrovně, jako je ten, který je zobrazen vlevo. Někdy je ale prakticky vhodné použít jako aktivní pulsy nízké úrovně, u kterých je výchozím stavem vysoká úroveň napětí. Nízkoúrovňový puls je znázorněn na obrázku vpravo. Nazvat nízkoúrovňový impuls „negativním impulsem“ je negramotné.

Pokles napětí v pravoúhlém pulzu se nazývá front, který představuje rychlou (časově úměrnou době přechodného děje v obvodu) změnu elektrického stavu.

Nízko-vysoký sklon, tedy kladný sklon, se nazývá náběžná hrana nebo jednoduše hrana pulsu. Vysoká k-nízká nebo záporná hrana se nazývá ořez, sklon nebo jednoduše odtoková hrana impulsu. puls.

Přední část je označena v textu 0,1 nebo schematicky _ | a poslední 1,0 nebo schematicky | _.

V závislosti na inerciálních charakteristikách aktivních prvků trvá přechodový proces (výpadek) v reálném zařízení vždy určitou konečnou dobu. Celková doba trvání pulzu tedy zahrnuje nejen doby existence vysoké a nízké úrovně, ale také doby trvání hran (náběžné a zadní), které jsou označeny Tf a Tav. Téměř v každém konkrétním grafu lze vidět čas vzestupu a poklesu osciloskop.

Protože ve skutečnosti není snadné velmi přesně rozlišit okamžiky začátku a konce přechodných jevů v kapkách, je zvykem považovat dobu trvání poklesu za časový interval, během kterého se napětí změní z 0,1 Ua na 0,9 Ua ( přední) nebo od 0,9Ua do 0,1Ua (řez). Stejně tak strmost přední části Kf a strmost řezu Ks. jsou nastaveny podle těchto mezních stavů a ​​měří se ve voltech za mikrosekundu (V / μs). Doba trvání pulzu se nazývá časový interval počítaný od hladiny 0,5Ua.

Když jsou procesy tvorby a generování pulsů uvažovány jako celek, předpokládá se, že fronta a oříznutí mají nulové trvání, protože tyto malé časové intervaly nejsou kritické pro hrubé výpočty.

Sekvence pulsů — jedná se o pulsy následující za sebou v určitém pořadí. Pokud jsou pauzy mezi pulzy a trvání pulzů v sekvenci navzájem stejné, jedná se o periodickou sekvenci. Perioda opakování pulzu T je součtem doby trvání pulzu a pauzy mezi pulzy v sekvenci. Frekvence opakování pulsu f je převrácená hodnota periody.

Periodické sekvence pravoúhlých impulsů se kromě periody T a frekvence f vyznačují několika dalšími parametry: pracovní cyklus DC a pracovní cyklus Q. Pracovní cyklus je poměr doby trvání pulzu k jeho periodě.

Wellness Poměr periody pulsu k době jeho trvání. Periodická posloupnost pracovního cyklu Q = 2, tj. taková, ve které je šířka pulzu rovna době pauzy mezi pulzy nebo ve které je pracovní cyklus DC = 0,5, se nazývá obdélníková vlna.