矩形脈衝的電氣和時間參數
它們通常被稱為周期信號和非週期信號,其形狀與正弦脈衝信號不同……脈衝信號的產生、轉換過程以及有關實際應用的問題與當今電子學的許多領域相關。
因此,例如,如果現代電源沒有位於其印刷電路板上的方波發生器,那麼任何現代電源都是不完整的,例如在 TL494 微電路上,它產生具有適合當前負載的參數的脈衝序列。
由於脈衝信號可以有不同的形狀,所以按相似的幾何形狀稱不同的脈衝:矩形脈衝、梯形脈衝、三角形脈衝、鋸齒脈衝、階躍脈沖和其他各種形狀的脈衝。同時,恰恰是矩形脈衝……本文將考慮它們的參數。
當然,術語“矩形脈衝”有些武斷。由於自然界中沒有完美的東西,就像沒有完美的矩形脈沖一樣。事實上,一個真實的脈衝,通常被稱為矩形波,由於非常真實的電容和電感因素,也可以有振蕩波(如圖中的b1和b2所示)。
當然,這些發射可能不存在,但存在脈衝的電氣和時間參數,除其他外,反映出“其方形度的不完美”。
矩形脈衝具有特定的極性和操作電平。大多數情況下,脈衝的極性為正,因為大多數數字微電路由相對於公共導線的正電壓供電,因此脈衝中電壓的瞬時值始終大於零。
但是,例如,比較器由雙極電壓供電;在這樣的方案中,您可以找到雙極脈衝。一般來說,負極性集成電路不像傳統的正電源集成電路那樣被廣泛使用。
在脈衝序列中,脈衝的工作電壓可以低也可以高,隨著時間的推移,一個電平會取代另一個電平。低電平用U0表示,高電平用U1表示。脈衝 Ua 或 Um 中電壓的最高瞬時值,相對於脈衝幅度的初始水平,稱為。
脈衝設備設計人員經常使用高電平有源脈衝,如左圖所示。但有時實際上建議使用低電平脈衝作為激活信號,其初始狀態為高電壓電平。右圖顯示了一個低電平脈衝。把低級衝動稱為“消極衝動”是文盲。
矩形脈衝中的電壓降稱為前沿,它代表電氣狀態的快速(與電路中瞬態過程的時間相當)變化。
從低到高的斜率,即正斜率,稱為前沿或簡稱為脈衝的邊緣。從高到低或負的邊緣稱為削波、斜率,或簡稱為脈衝的後沿脈搏。
前端在文本中表示為 0.1 或示意性地表示為 _ |,而最後的 1.0 或示意性地表示為 |。 _。
根據有源元件的慣性特性,實際設備中的瞬態過程(dropout)總是需要一些有限的時間。因此,總脈衝持續時間不僅包括高電平和低電平的存在時間,還包括邊緣(前沿和拖尾)的持續時間,用Tf和Tav表示。在幾乎任何特定圖表中,都可以看到上升和下降時間 示波器.
由於現實中壓降中瞬態開始和結束的時刻不容易非常精確地區分,習慣上將壓降持續時間視為電壓從 0.1 Ua 變化到 0.9 Ua 的時間間隔(前面)或從 0.9Ua 到 0.1Ua(切)。前陡度 Kf 和切割陡度 Ks 也是如此。根據這些極限狀態進行設置,並以伏特/微秒 (V / μs) 為單位進行測量。脈衝的持續時間稱為從0.5Ua電平開始算起的時間間隔。
當脈衝的形成和產生過程被視為一個整體時,前沿和削波的持續時間被假定為零,因為這些小的時間間隔對於粗略計算並不重要。
脈衝序列——這些是按特定順序一個接一個的脈衝。如果序列中脈沖之間的停頓和脈衝的持續時間彼此相等,則它是周期序列。脈衝重複週期 T 是脈衝持續時間和序列中脈沖之間的停頓之和。脈衝重複率f是周期的倒數。
除了周期 T 和頻率 f 之外,矩形脈衝的周期性序列還具有幾個附加參數的特徵:佔空比 DC 和占空比 Q。佔空比是脈衝持續時間與其周期的比率。
健康 脈衝週期與其持續時間的比率。佔空比Q=2的周期序列,即脈衝寬度等於脈衝間的停頓時間或占空比DC=0.5的序列,稱為方波。