1. Виды импульсных сигналов и их параметры.

Основные параметры характеризуют импульсы любой формы.

1. Амплитуда импульса U_m – это максимальное значение импульсного отклонения напряжения (тока) от начального уровня.

2. Длительность импульса t_и – интервал времени от момента начала импульса до момента его окончания.

При использовании реальных импульсов, когда трудно выделить начало и конец импульса, отсчёт его длительности ведут от заранее оговоренного уровня напряжения – 0,1U_m или, чаще, 0,5U_m. Длительность импульса измеренную по уровню 0,5U_m называют активной длительностью.

3. Период следования T – минимальный интервал времени, для которого выполняется условие периодичности U(t) = U(t + T).

Производные параметры получают из основных путем пересчета.

1. Частота повторения импульсов определяется из соотношения F = 1/T; (число импульсов в секунду)

2. Коэффициент заполнения импульсов K_з = t_и/T, характеризует степень заполнения периода колебаний.

3. Скважность импульсов q = T/t_и. Импульсная последовательности

у которых q = 100 .. 1000 называются радиолакационной,

у которых q = 2; т.е. t_и = T/2 – называется меандровой.

Дополнительные параметры служат для характеристики специфических отличий конкретного импульса. Число этих параметров зависит от формы рассматриваемого импульса.

Для импульсов близких к прямоугольным:

1. Длительность фронта прямоугольного импульса t_ф называется время нарастания импульсной составляющей напряжения U(t) от 0,1U_m до 0,9U_m.

2. Длительность среза импульса tc характеризует время перехода импульсного напряжения к исходному уровню.

Если прямоугольный импульс снижается к концу формирования, то для нахождения tc определяют напряжения Uk, точки перехода от плоской вершины к срезу, а затем рассчитывают tc как интервал времени от 0,9Uk до 0,1Uk

3. Коэффициент спада вершины импульса K_c = U/U_m, где U = U_m – U_k.

4. Амплитуда выброса (хвост) U_в и длительность его t_в определяют в соответствии с выше изложенными правилами.

Рисунок 5

Для треугольного (пилообразного) импульса дополнительные параметры несколько другие:

1. Длительность прямого хода t_nx – время нарастания от начального до амплитудного значения.

2. Длительность обратного хода t_ox – время убывания напряжения от амплитудного напряжения до начального уровня.

3. Коэффициент нелинейности пилообразного напряжения K_н – характеризует изменение скорости нарастания напряжения за время прямого хода. ; где - скорость нарастания напряжения в начале прямого хода, - скорость нарастания в конце прямого хода.

2. Экспоненциальная функция и её свойства.

3. Разделительная цепь при действии одиночного импульса: схема, выражения для

выходного напряжения и коэффициента спада (Кс), требования к постоянной времени цепи.

Разделительная цепь

Требования:

1. По возможности большая степень развязки каскадов по постоянному напряжению.

2. Как можно меньше искажений формы импульсных сигналов. В качестве развязки можно применять конденсатор или трансформатор. В первом случае построение цепи обосновано тем, что постоянный ток не протекает через конденсатор, а постоянное напряжение не создает тока в цепи с конденсатором, т.к. .

Прохождение одиночного прямоугольного импульса через разделительную RC цепь.

Рисунок 6

Рисунок 7

В момент времени и , U_ВХ = U_С + U_ВЫХ, U_ВЫХ =E - = E.

Затем конденсатор начинает заряжаться током , увеличивается, а уменьшается и выражается формулой: , где - постоянная времени цепи.

При выходное напряжение снизится до значения , а напряжение на обкладках конденсатора С увеличится до величины

.

В момент времени импульс заканчивается и .

Допускаем что R генератора импульсов = 0 (далее R_ГИ), видим что при входные точки замкнуты накоротко и напряжение на выходе создается на правой обкладке конденсатора. Т. к. напряжение на конденсаторе не может смениться скачком и изменить свою полярность, то в первый момент после окончания импульса на выходе будет присутствовать потенциал . В дальнейшем конденсатор будет разряжаться, напряжение на выходе будет увеличиваться до 0 и опишется уравнением:

.

Таким образом, при прохождении импульса через разделительную цепь он получил следующие искажения:

1. Появился спад плоской вершины, абсолютная величина которого равна . Коэффициент спада .

2. Импульс на выходе стал биполярным, приобрел отрицательный выброс с амплитудой и длительностью .

3. Для получения малых искажений необходимо обеспечить соотношение .

При разложении экспоненциальной части в выражении для в ряд Маклорена получим . Отсюда требование к выбору постоянной времени разделительной цепи: . При увеличении спад уменьшается, но увеличивается длительность «хвоста».