Ηλεκτρικές και χρονικές παράμετροι ορθογώνιων παλμών

Συνήθως ονομάζονται περιοδικά και μη περιοδικά σήματα, το σχήμα των οποίων διαφέρει από τα ημιτονοειδή παλμικά σήματα... Οι διαδικασίες παραγωγής, μετατροπής, καθώς και ερωτήσεις σχετικά με την πρακτική εφαρμογή των παλμικών σημάτων σχετίζονται σήμερα με πολλούς τομείς της ηλεκτρονικής.

Έτσι, για παράδειγμα, κανένα σύγχρονο τροφοδοτικό δεν είναι πλήρες χωρίς μια γεννήτρια τετράγωνων κυμάτων που βρίσκεται στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, όπως, για παράδειγμα, στο μικροκύκλωμα TL494, το οποίο παράγει παλμούς με παραμέτρους κατάλληλες για το τρέχον φορτίο.

Δεδομένου ότι τα σήματα παλμών μπορούν να έχουν διαφορετικό σχήμα, καλούν διαφορετικούς παλμούς σύμφωνα με παρόμοιο γεωμετρικό σχήμα: ορθογώνιους παλμούς, τραπεζοειδείς παλμούς, τριγωνικούς παλμούς, πριονωτούς παλμούς, παλμούς βημάτων και παλμούς διαφόρων άλλων σχημάτων. Εν τω μεταξύ, είναι ακριβώς ορθογώνιοι παλμοί... Οι παράμετροί τους θα εξεταστούν σε αυτό το άρθρο.

Φυσικά, ο όρος «ορθογώνια ώθηση» είναι κάπως αυθαίρετος. Λόγω του γεγονότος ότι δεν υπάρχει τίποτα τέλειο στη φύση, όπως δεν υπάρχουν τέλεια ορθογώνιοι παλμοί.Στην πραγματικότητα, ένας πραγματικός παλμός, που συνήθως ονομάζεται ορθογώνιος, μπορεί επίσης να έχει ταλαντευόμενα κύματα (που φαίνονται ως b1 και b2 στο σχήμα), λόγω πολύ πραγματικών χωρητικών και επαγωγικών παραγόντων.

Αυτές οι εκπομπές, βέβαια, μπορεί να απουσιάζουν, αλλά υπάρχουν ηλεκτρικές και χρονικές παράμετροι των παλμών, που αντανακλούν, μεταξύ άλλων, «την ατέλεια του τετραγωνισμού τους».

Ένας ορθογώνιος παλμός έχει συγκεκριμένη πολικότητα και επίπεδο λειτουργίας. Τις περισσότερες φορές, η πολικότητα του παλμού είναι θετική, καθώς η πλειονότητα των ψηφιακών μικροκυκλωμάτων τροφοδοτείται από μια θετική τάση σε σχέση με το κοινό καλώδιο και επομένως η στιγμιαία τιμή της τάσης στον παλμό είναι πάντα μεγαλύτερη από το μηδέν.

Υπάρχουν όμως, για παράδειγμα, συγκριτές που τροφοδοτούνται από διπολική τάση. σε τέτοια σχήματα μπορείτε να βρείτε διπολικούς παλμούς. Γενικά, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα αρνητικής πολικότητας δεν χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως όσο τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα θετικής τροφοδοσίας.

Σε μια ακολουθία παλμών, η τάση λειτουργίας του παλμού μπορεί να είναι χαμηλή ή υψηλή, με ένα επίπεδο να αντικαθιστά ένα άλλο με την πάροδο του χρόνου. Το επίπεδο χαμηλής τάσης συμβολίζεται με U0, το υψηλό επίπεδο με U1. Η υψηλότερη στιγμιαία τιμή της τάσης σε έναν παλμό Ua ή Um, σε σχέση με το αρχικό επίπεδο του πλάτους παλμού, ονομάζεται.

Οι σχεδιαστές συσκευών παλμών συχνά εργάζονται με ενεργούς παλμούς υψηλού επιπέδου, όπως αυτός που φαίνεται στα αριστερά. Αλλά μερικές φορές είναι πρακτικά σκόπιμο να χρησιμοποιείτε παλμούς χαμηλής στάθμης ως ενεργούς, για τους οποίους η αρχική κατάσταση είναι ένα επίπεδο υψηλής τάσης. Ένας παλμός χαμηλού επιπέδου φαίνεται στο σχήμα στα δεξιά. Το να αποκαλούμε μια παρόρμηση χαμηλού επιπέδου «αρνητική παρόρμηση» είναι αναλφάβητο.

Η πτώση τάσης σε έναν ορθογώνιο παλμό ονομάζεται μέτωπο, το οποίο αντιπροσωπεύει μια ταχεία (ανάλογη χρονικά με το χρόνο της μεταβατικής διαδικασίας στο κύκλωμα) αλλαγή στην ηλεκτρική κατάσταση.

Η κλίση από χαμηλή προς υψηλή, δηλαδή μια θετική κλίση, ονομάζεται προπορευόμενο άκρο ή απλά το άκρο του παλμού.Το υψηλό προς χαμηλό ή αρνητικό άκρο ονομάζεται αποκοπή, κλίση ή απλά το άκρο του ο σφυγμός.

Το μπροστινό άκρο συμβολίζεται στο κείμενο 0.1 ή σχηματικά _ |, και το τελευταίο 1.0 ή σχηματικά | _.

Ανάλογα με τα αδρανειακά χαρακτηριστικά των ενεργών στοιχείων, η μεταβατική διεργασία (dropout) σε μια πραγματική συσκευή διαρκεί πάντα κάποιο πεπερασμένο χρόνο. Επομένως, η συνολική διάρκεια παλμού περιλαμβάνει όχι μόνο τους χρόνους ύπαρξης των υψηλών και χαμηλών επιπέδων, αλλά και τους χρόνους διάρκειας των ακμών (προπορευόμενος και συρόμενος), που συμβολίζονται με Tf και Tav. Σχεδόν σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο γράφημα, ο χρόνος ανόδου και πτώσης μπορεί να φανεί με παλμοσκόπιο.

Δεδομένου ότι στην πραγματικότητα οι στιγμές της έναρξης και του τέλους των μεταβατικών σταγόνων δεν είναι εύκολο να διακριθούν με μεγάλη ακρίβεια, είναι συνηθισμένο να θεωρείται η διάρκεια της πτώσης ως το χρονικό διάστημα κατά το οποίο η τάση αλλάζει από 0,1 Ua σε 0,9 Ua ( εμπρός) ή από 0,9 Ua έως 0,1 Ua (κομμένο). Το ίδιο και η μπροστινή κλίση Kf και η κομμένη κλίση Ks. ρυθμίζονται σύμφωνα με αυτές τις οριακές καταστάσεις και μετρώνται σε βολτ ανά μικροδευτερόλεπτο (V / μs). Η διάρκεια του παλμού ονομάζεται το χρονικό διάστημα που υπολογίζεται από το επίπεδο των 0,5 Ua.

Όταν οι διαδικασίες σχηματισμού και δημιουργίας παλμών θεωρούνται ως σύνολο, η πρόσοψη και το ψαλίδισμα θεωρούνται ως μηδενικά σε διάρκεια, καθώς αυτά τα μικρά χρονικά διαστήματα δεν είναι κρίσιμα για χονδροειδείς υπολογισμούς.

Ακολουθία παλμών — πρόκειται για παλμούς που διαδέχονται ο ένας τον άλλο με συγκεκριμένη σειρά. Εάν οι παύσεις μεταξύ των παλμών και η διάρκεια των παλμών στην ακολουθία είναι ίσες μεταξύ τους, είναι περιοδική ακολουθία. Η περίοδος επανάληψης παλμών T είναι το άθροισμα της διάρκειας του παλμού και της παύσης μεταξύ των παλμών στην ακολουθία. Ο ρυθμός επανάληψης παλμού f είναι το αντίστροφο της περιόδου.

Οι περιοδικές ακολουθίες ορθογώνιων παλμών, εκτός από την περίοδο T και τη συχνότητα f, χαρακτηρίζονται από πολλές πρόσθετες παραμέτρους: κύκλος λειτουργίας DC και κύκλος λειτουργίας Q. Ο κύκλος λειτουργίας είναι ο λόγος της διάρκειας του παλμού προς την περίοδό του.

Ευεξία Η αναλογία της περιόδου του παλμού προς το χρόνο της διάρκειάς του. Μια περιοδική ακολουθία κύκλου λειτουργίας Q = 2, δηλαδή εκείνη στην οποία το πλάτος του παλμού είναι ίσο με το χρόνο παύσης μεταξύ των παλμών ή στην οποία ο κύκλος λειτουργίας είναι DC = 0,5, ονομάζεται τετραγωνικό κύμα.