พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางเวลาของพัลส์สี่เหลี่ยม

โดยปกติจะเรียกว่าสัญญาณเป็นระยะและไม่เป็นระยะซึ่งมีรูปร่างแตกต่างจากสัญญาณพัลส์ไซน์... กระบวนการสร้างการแปลงและคำถามเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้สัญญาณพัลส์ในทางปฏิบัตินั้นเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายด้านในปัจจุบัน

ตัวอย่างเช่น แหล่งจ่ายไฟสมัยใหม่จะไม่สมบูรณ์หากไม่มีเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมที่อยู่บนแผงวงจรพิมพ์ เช่น บนวงจรไมโคร TL494 ซึ่งสร้างพัลส์เทรนพร้อมพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับโหลดปัจจุบัน

เนื่องจากสัญญาณพัลส์สามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันได้ พวกเขาจึงเรียกพัลส์ที่แตกต่างกันตามรูปทรงเรขาคณิตที่คล้ายกัน: พัลส์สี่เหลี่ยม พัลส์รูปสี่เหลี่ยมคางหมู พัลส์สามเหลี่ยม พัลส์ฟันเลื่อย พัลส์ขั้นบันได และพัลส์รูปทรงอื่นๆ ในขณะเดียวกันก็แม่นยำ สี่เหลี่ยมพัลส์... พารามิเตอร์ของพวกเขาจะได้รับการพิจารณาในบทความนี้

แน่นอน คำว่า «แรงกระตุ้นสี่เหลี่ยม» นั้นค่อนข้างไม่มีกฎเกณฑ์ เนื่องจากไม่มีสิ่งใดสมบูรณ์แบบในธรรมชาติ เช่นเดียวกับที่ไม่มีพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่สมบูรณ์แบบในความเป็นจริงแล้ว พัลส์จริงซึ่งมักจะเรียกว่าสี่เหลี่ยมนั้นสามารถมีคลื่นสั่นได้เช่นกัน (แสดงเป็น b1 และ b2 ในรูป) เนื่องจากปัจจัยความจุและอุปนัยที่แท้จริง

แน่นอนว่าการปล่อยก๊าซเหล่านี้อาจไม่มีอยู่ แต่มีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางเวลาของพัลส์ซึ่งสะท้อนถึง "ความไม่สมบูรณ์ของสี่เหลี่ยมจัตุรัส" เหนือสิ่งอื่นใด

พัลส์สี่เหลี่ยมมีขั้วและระดับการทำงานเฉพาะ ส่วนใหญ่แล้ว ขั้วของพัลส์จะเป็นบวก เนื่องจากวงจรดิจิตอลไมโครส่วนใหญ่ใช้พลังงานจากแรงดันบวกเมื่อเทียบกับสายสามัญ ดังนั้นค่าทันทีของแรงดันในพัลส์จึงมากกว่าศูนย์เสมอ

แต่มีตัวเปรียบเทียบที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าสองขั้ว ในรูปแบบดังกล่าวคุณจะพบพัลส์สองขั้ว โดยทั่วไป วงจรรวมขั้วลบจะไม่ถูกใช้อย่างแพร่หลายเหมือนกับวงจรรวมขั้วบวกทั่วไป

ในลำดับพัลส์ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของพัลส์สามารถต่ำหรือสูง โดยระดับหนึ่งจะแทนที่อีกระดับหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไป ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำแสดงโดย U0 ระดับสูงโดย U1 ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าในพัลส์ Ua หรือ Um ซึ่งสัมพันธ์กับระดับเริ่มต้นของแอมพลิจูดของพัลส์เรียกว่า

ผู้ออกแบบอุปกรณ์พัลส์มักจะทำงานกับพัลส์ที่ใช้งานระดับสูง เช่นที่แสดงทางด้านซ้าย แต่บางครั้งก็แนะนำให้ใช้พัลส์ระดับต่ำในทางปฏิบัติซึ่งสถานะเริ่มต้นคือระดับไฟฟ้าแรงสูง ชีพจรระดับต่ำจะแสดงในรูปทางด้านขวา การเรียกแรงกระตุ้นในระดับต่ำว่า "แรงกระตุ้นเชิงลบ" นั้นไม่รู้หนังสือ

แรงดันตกคร่อมในพัลส์สี่เหลี่ยมเรียกว่าฟรอนต์ ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว (เทียบเท่ากับเวลาของกระบวนการชั่วคราวในวงจร) ในสถานะทางไฟฟ้า

ความชันจากต่ำไปสูงซึ่งก็คือความชันที่เป็นบวกเรียกว่าขอบนำหรือเรียกง่ายๆ ว่าขอบของพัลส์ ส่วนขอบสูงไปต่ำหรือเป็นลบเรียกว่าการตัด ความชัน หรือเพียงแค่ขอบท้ายของ ชีพจร

ส่วนหน้าจะแสดงในข้อความ 0.1 หรือแผนผัง _ | และ 1.0 สุดท้ายหรือแผนผัง | _.

ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉื่อยขององค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ กระบวนการชั่วคราว (ดร็อปเอาต์) ในอุปกรณ์จริงมักใช้เวลาจำกัด ดังนั้น ระยะเวลาของพัลส์ทั้งหมดจึงรวมถึงเวลาที่มีอยู่ของระดับสูงและต่ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาของขอบ (นำหน้าและต่อท้าย) ซึ่งแสดงโดย Tf และ Tav ในเกือบทุกแผนภูมิโดยเฉพาะ สามารถดูเวลาที่เพิ่มขึ้นและลดลงได้ด้วย ออสซิลโลสโคป.

เนื่องจากในความเป็นจริงแล้ว ช่วงเวลาของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในหยดนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะแยกแยะได้อย่างแม่นยำ จึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณาระยะเวลาของการลดลงในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนจาก 0.1 Ua เป็น 0.9 Ua ( ด้านหน้า) หรือจาก 0.9Ua ถึง 0.1Ua (ตัด) ดังนั้นความชันด้านหน้า Kf และความชันของรอยตัด Ks ตั้งค่าตามสถานะขีดจำกัดเหล่านี้และวัดเป็นโวลต์ต่อไมโครวินาที (V / μs) ระยะเวลาของพัลส์เรียกว่าช่วงเวลาที่นับจากระดับ 0.5Ua

เมื่อพิจารณากระบวนการก่อตัวและการสร้างพัลส์โดยรวมแล้ว จะถือว่าส่วนหน้าและส่วนตัดเป็นศูนย์ในระยะเวลา เนื่องจากช่วงเวลาเล็กๆ เหล่านี้ไม่สำคัญสำหรับการคำนวณคร่าวๆ

ลำดับของพัลส์ - เป็นพัลส์ที่ติดตามกันตามลำดับที่แน่นอน หากการหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์และระยะเวลาของพัลส์ในลำดับเท่ากัน แสดงว่าเป็นลำดับคาบ ระยะเวลาการเต้นซ้ำของพัลส์ T คือผลรวมของระยะเวลาพัลส์และการหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์ในลำดับ อัตราการเต้นซ้ำของชีพจร f คือส่วนกลับของช่วงเวลา

ลำดับเป็นระยะของพัลส์สี่เหลี่ยมนอกเหนือจากช่วงเวลา T และความถี่ f มีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์เพิ่มเติมหลายตัว: รอบการทำงาน DC และรอบการทำงาน Q รอบการทำงานคืออัตราส่วนของระยะเวลาของพัลส์ต่อช่วงเวลา

สุขภาพ อัตราส่วนของช่วงเวลาของชีพจรต่อช่วงเวลาของระยะเวลา ลำดับเป็นระยะของวัฏจักรการทำงาน Q = 2 นั่นคือ หนึ่งซึ่งความกว้างของพัลส์เท่ากับเวลาหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์ หรือที่วัฏจักรการทำงานคือ DC = 0.5 เรียกว่าคลื่นสี่เหลี่ยม