Раздел 3. Основыимпульснойсхемотехники

Тема 3.1 Параметры испектры импульсных сигналов

3.1.1Импульсные устройства: достоинства и применение

Достоинства:

1. В импульсных устройствах достигается значительная мощность во время действия импульсов при малом значении средней за период их повторения мощности устройства. Это преимущество проявляется при

2. Импульсный режим ослабляет влияние Т и разброс параметров радиоэлементов, т.к. уменьшается выделение тепла во время работы устройства по алгоритму: «включено-выключено».

3. Значительно повышается пропускная способность и помехоустойчивость, т.к. можно передавать большее количество импульсов, чем один непрерывный сигнал, а помехи меньше влияют на амплитуду импульсов, т.к. она непродолжительна, следовательно меньше искажается информация.

4. Для реализации импульсных устройств требуется большое число простых однотипных элементов , выполняемых по интегральной технологии.

Применение импульсных устройств:

1. Радиолокация – определение местоположения объектов в пространстве.

2. Телевидение

3. Электросвязь

4. Радиоуправление

5. Радиоизмерения

6. Промышленная автоматика

3.1.2 Параметры импульсных сигналов

Под электрическим импульсом понимают отклонение напряжения или тока от некоторого постоянного уровня.

Существует два вида импульсов:

1. Видеоимпульсы (название взято из телевидения, где они широко применяются) – изменение тока или напряжения в цепи постоянного тока.

Рисунок 3.1 Виды видеоимпульсов

Виды видеоимпульсов: прямоугольный (рис.3.1а), трапецеидальный (рис.3.1 б), экспоненциальный (остроконечный) (рис.3.1 в), пилообразный (рис.3.1г), треугольный (рис.3.1 д). Различают видеоимпульсы положительной (рис.3.1 а, б, г, д) и отрицательной (рис.3.1 в) полярности, а также двусторонние - разнополярные импульсы (рис.3 е).

2. Радиоимпульсы (рис. 3.2) - кратковременные посылки синусоидального напряжения или тока. Это результат модуляции амплитуды высокочастотного колебания прямоугольными видеоимпульсами.

Рисунок 3.2

Импульсное колебание, параметры которого изменяются в соответствии с передаваемой информацией, является сигналом. Такой сигнал относят к аналоговым, так как в диапазоне своих изменений он может принимать любое значение. Устройства, в которых действуют электрические импульсы, называют импульсными.

Параметры импульсных сигналов определим по реальному прямоугольному импульсу (рис.3.3)

Рисунок 3.3

Длительность выражается в единицах времени: [ ]: мс, мкс, нс; активная длительность импульса - это промежуток времени, измеренный на уровне ; также может определятся на уровне или по основанию импульса.

Амплитуда: наибольшее значение напряжения или тока импульса, [ ]: кВ(кА), мВ(мА),мкВ(мкА).

Длительность и крутизна фронта импульса. Наиболее часто пользуются понятием активной длительности фронта - ( ),а длительность среза – это время спада импульса( ) . Иногда вместо и фронты и срезы импульса характеризуют крутизной S фронта (среза) [S’]: В/с. Для прямоугольного импульса:

Участок импульса между фронтом и срезом называют вершиной импульса.

Мощность в импульсе. Энергия W импульса, отнесенная к его длительности, определяет мощность в импульсе: . Она выражается в ваттах (Вт), киловаттах (кВт).

Период повторения импульсов . Импульсы, повторяющиеся через разные промежутки времени, образуют периодическую последовательность. Промежуток времени между началом двух соседних однополярных импульсов называют периодом повторения импульсов . Он выражается в единицах времени [ ]:с, мс, мкс.

Частота повторения – величина, обратная периоду повторения. ; [F]:Гц;

Коэффициент заполнения - показывает, какую часть периода составляет .

Скважность импульса - показывает, во сколько раз .

Среднее значение импульсного колебания. При определении импульс напряжения U или тока I распределяют равномерно на весь период так, чтобы площадь прямоугольника (рис. 10.3) была равна площади импульса т.е.

; ;

Средняя мощность: P_иt_и=P_cpT;

Отсюда следует, что мощность в импульсе, которую обеспечивает генератор, может в q раз превосходить среднюю мощность генератора.