Stačiakampių impulsų elektriniai ir laiko parametrai
Paprastai jie vadinami periodiniais ir neperiodiniais signalais, kurių forma skiriasi nuo sinusinių impulsų signalų... Impulsinių signalų generavimo, konvertavimo procesai, taip pat praktinio taikymo klausimai šiandien yra susiję su daugeliu elektronikos sričių.
Taigi, pavyzdžiui, joks šiuolaikinis maitinimo šaltinis neapsieina be kvadratinių bangų generatoriaus, esančio jo spausdintinėje plokštėje, pavyzdžiui, TL494 mikroschemoje, kuri gamina impulsų seką, kurios parametrai tinka esamai apkrovai.
Kadangi impulsiniai signalai gali turėti skirtingą formą, jie vadina skirtingus impulsus pagal panašią geometrinę formą: stačiakampius impulsus, trapecijos formos impulsus, trikampius impulsus, pjūklinius impulsus, žingsninius impulsus ir įvairių kitų formų impulsus. Tuo tarpu tai būtent stačiakampiai impulsai... Jų parametrai bus aptariami šiame straipsnyje.
Žinoma, terminas „stačiakampis impulsas“ yra šiek tiek savavališkas. Dėl to, kad gamtoje nėra nieko tobulo, kaip ir nėra tobulai stačiakampių impulsų.Tiesą sakant, tikras impulsas, kuris paprastai vadinamas stačiakampiu, taip pat gali turėti svyruojančių bangų (paveikslėlyje parodyta kaip b1 ir b2) dėl labai realių talpinių ir indukcinių veiksnių.
Šios emisijos, žinoma, gali nebūti, tačiau yra elektrinių ir laiko impulsų parametrų, kurie, be kita ko, atspindi „jų kvadratiškumo netobulumą“.
Stačiakampis impulsas turi tam tikrą poliškumą ir veikimo lygį. Dažniausiai impulso poliškumas yra teigiamas, nes dauguma skaitmeninių mikroschemų yra maitinamos teigiama įtampa, palyginti su bendru laidu, todėl momentinė impulso įtampos vertė visada yra didesnė už nulį.
Tačiau yra, pavyzdžiui, komparatorių, maitinamų dvipoliu įtampa; tokiose schemose galite rasti bipolinius impulsus. Apskritai neigiamo poliškumo integriniai grandynai nėra taip plačiai naudojami kaip įprastiniai teigiamo maitinimo integriniai grandynai.
Impulsų seka darbinė impulso įtampa gali būti žema arba aukšta, o vienas lygis laikui bėgant keičia kitą. Žemos įtampos lygis žymimas U0, aukštas – U1. Vadinama didžiausia momentinė įtampos vertė impulse Ua arba Um, palyginti su pradiniu impulso amplitudės lygiu.
Impulsinių įrenginių dizaineriai dažnai dirba su aukšto lygio aktyviais impulsais, tokiais kaip parodyta kairėje. Tačiau kartais praktiškai patartina kaip aktyvius naudoti žemo lygio impulsus, kurių pradinė būsena yra aukštos įtampos lygis. Žemo lygio impulsas parodytas paveikslėlyje dešinėje. Žemo lygio impulsą vadinti „neigiamu impulsu“ yra neraštinga.
Stačiakampio impulso įtampos kritimas vadinamas frontu, kuris reiškia greitą (laiką proporcingą pereinamojo proceso laikui grandinėje) elektros būsenos pokytį.
Nuolydis nuo žemo iki aukšto, tai yra teigiamas nuolydis, vadinamas priekiniu arba tiesiog impulso kraštu, o nuo aukšto iki žemo arba neigiamas kraštas vadinamas nukirpimu, nuolydžiu arba tiesiog užpakaliniu kraštu. pulsas.
Priekinis galas tekste žymimas 0.1 arba schematiškai _ |, o paskutinis 1.0 arba schematiškai | _.
Priklausomai nuo aktyviųjų elementų inercinių charakteristikų, pereinamasis procesas (dropout) realiame įrenginyje visada trunka tam tikrą ribotą laiką. Todėl į bendrą impulso trukmę įeina ne tik aukštųjų ir žemųjų lygių egzistavimo laikai, bet ir kraštinių (pirminio ir galinio) trukmės laikai, kurie žymimi Tf ir Tav. Beveik bet kurioje konkrečioje diagramoje galima pamatyti kilimo ir kritimo laiką osciloskopas.
Kadangi realybėje tranzitų pradžios ir pabaigos momentus lašeliuose nėra lengva labai tiksliai atskirti, kritimo trukmę įprasta laikyti laiko intervalu, per kurį įtampa pasikeičia nuo 0,1 Ua iki 0,9 Ua ( priekyje) arba nuo 0,9Ua iki 0,1Ua (pjaustyti). Taip pat priekinis statumas Kf ir pjūvio statumas Ks. nustatomi pagal šias ribines būsenas ir matuojami voltais per mikrosekundę (V / μs). Impulso trukmė vadinama laiko intervalu, skaičiuojamu nuo 0,5 Ua lygio.
Kai impulsų susidarymo ir generavimo procesus vertiname kaip visumą, daroma prielaida, kad priekio ir kirpimo trukmė yra nulinė, nes šie maži laiko intervalai nėra svarbūs grubiems skaičiavimams.
Impulsų seka – tai impulsai, sekantys vienas kitą tam tikra tvarka. Jei pauzės tarp impulsų ir impulsų trukmė sekoje yra vienodi, tai yra periodinė seka. Impulsų pasikartojimo periodas T yra impulsų trukmės ir pauzės tarp impulsų sekoje suma. Pulso pasikartojimo dažnis f yra periodo atvirkštinė vertė.
Periodinėms stačiakampių impulsų sekoms, be periodo T ir dažnio f, būdingi keli papildomi parametrai: nuolatinės srovės darbo ciklas ir darbo ciklas Q. Darbo ciklas – impulso trukmės ir jo periodo santykis.
Sveikata Pulso periodo ir jo trukmės laiko santykis. Periodinė darbo ciklo seka Q = 2, ty tokia, kurios impulso plotis yra lygus pauzės tarp impulsų laikui arba kai darbo ciklas yra DC = 0,5, vadinama kvadratine banga.