Các thông số điện và thời gian của các xung hình chữ nhật

Chúng thường được gọi là tín hiệu định kỳ và không định kỳ, hình dạng của chúng khác với tín hiệu xung hình sin... Các quá trình tạo, chuyển đổi, cũng như các câu hỏi về ứng dụng thực tế của tín hiệu xung ngày nay có liên quan đến nhiều lĩnh vực điện tử.

Vì vậy, ví dụ, không có nguồn điện hiện đại nào hoàn chỉnh nếu không có bộ tạo sóng vuông nằm trên bảng mạch in của nó, chẳng hạn như trên vi mạch TL494, tạo ra các chuỗi xung có tham số phù hợp với tải hiện tại.

Vì các tín hiệu xung có thể có hình dạng khác nhau, nên chúng gọi các xung khác nhau theo hình dạng hình học tương tự: xung hình chữ nhật, xung hình thang, xung tam giác, xung răng cưa, xung bước và xung có nhiều hình dạng khác. Trong khi đó, nó chính xác là các xung hình chữ nhật... Các tham số của chúng sẽ được xem xét trong bài viết này.

Tất nhiên, thuật ngữ «xung lực hình chữ nhật» hơi độc đoán. Do thực tế là không có gì hoàn hảo trong tự nhiên, cũng như không có xung hình chữ nhật hoàn hảo.Trên thực tế, một xung thực, thường được gọi là hình chữ nhật, cũng có thể có các sóng dao động (được biểu thị bằng b1 và b2 trong hình), do các yếu tố điện dung và cảm ứng rất thực.

Tất nhiên, những bức xạ này có thể không có, nhưng có các tham số điện và thời gian của các xung, phản ánh, trong số những thứ khác, "sự không hoàn hảo của độ vuông góc của chúng".

Một xung hình chữ nhật có một phân cực cụ thể và mức độ hoạt động. Thông thường, cực của xung là dương, vì phần lớn các vi mạch kỹ thuật số được cung cấp điện áp dương so với dây chung, và do đó, giá trị tức thời của điện áp trong xung luôn lớn hơn 0.

Nhưng chẳng hạn, có những bộ so sánh được cung cấp bởi điện áp lưỡng cực; trong các sơ đồ như vậy, bạn có thể tìm thấy các xung lưỡng cực. Nói chung, các mạch tích hợp có cực âm không được sử dụng rộng rãi như các mạch tích hợp có nguồn dương thông thường.

Trong một chuỗi xung, điện áp hoạt động của xung có thể thấp hoặc cao, với mức này thay thế mức khác theo thời gian. Cấp điện áp thấp ký hiệu là U0, cấp cao ký hiệu là U1. Giá trị tức thời cao nhất của điện áp trong một xung Ua hoặc Um, so với mức ban đầu của biên độ xung, được gọi là.

Các nhà thiết kế thiết bị xung thường làm việc với các xung hoạt động cấp cao, chẳng hạn như xung hiển thị bên trái. Nhưng đôi khi thực tế nên sử dụng các xung mức thấp làm hoạt động, trong đó trạng thái ban đầu là mức điện áp cao. Một xung mức thấp được hiển thị trong hình bên phải. Gọi xung lực cấp thấp là "xung lực tiêu cực" là mù chữ.

Sự sụt giảm điện áp trong một xung hình chữ nhật được gọi là mặt trước, đại diện cho sự thay đổi trạng thái điện nhanh chóng (tương ứng với thời gian của quá trình nhất thời trong mạch).

Độ dốc từ thấp đến cao, tức là độ dốc dương, được gọi là cạnh đầu hoặc đơn giản là cạnh của xung.Cạnh từ cao xuống thấp hoặc âm được gọi là độ cắt, độ dốc hoặc đơn giản là cạnh sau của mạch.

Giao diện người dùng được ký hiệu bằng văn bản 0,1 hoặc theo sơ đồ _ |, và 1.0 cuối cùng hoặc theo sơ đồ | _.

Tùy thuộc vào đặc tính quán tính của các phần tử tích cực, quá trình tạm thời (bỏ học) trong một thiết bị thực luôn mất một khoảng thời gian hữu hạn. Do đó, tổng thời lượng xung không chỉ bao gồm thời gian tồn tại của mức cao và mức thấp mà còn cả thời gian tồn tại của các cạnh (đầu và cuối), được biểu thị bằng Tf và Tav. Trong hầu hết mọi biểu đồ cụ thể, thời gian tăng và giảm có thể được nhìn thấy bằng máy hiện sóng.

Vì trong thực tế, thời điểm bắt đầu và kết thúc quá độ trong các giọt không dễ phân biệt chính xác, nên người ta thường coi khoảng thời gian sụt áp là khoảng thời gian trong đó điện áp thay đổi từ 0,1 Ua đến 0,9 Ua ( phía trước) hoặc từ 0,9Ua đến 0,1Ua (cắt). Độ dốc trước Kf và độ dốc cắt Ks cũng vậy. được đặt theo các trạng thái giới hạn này và được đo bằng vôn trên micro giây (V / μs). Khoảng thời gian tồn tại của xung gọi là khoảng thời gian tính từ mức 0,5Ua.

Khi các quá trình hình thành và tạo ra các xung được xem xét như một tổng thể, thì front và clipping được giả định là bằng 0 trong khoảng thời gian, vì các khoảng thời gian nhỏ này không quan trọng đối với các phép tính thô.

Chuỗi xung — đây là các xung nối tiếp nhau theo một thứ tự nhất định. Nếu thời gian tạm dừng giữa các xung và thời lượng của các xung trong chuỗi bằng nhau thì đó là chuỗi tuần hoàn. Chu kỳ lặp lại xung T là tổng của thời lượng xung và thời gian tạm dừng giữa các xung trong chuỗi. Tốc độ lặp xung f là nghịch đảo của chu kỳ.

Chuỗi định kỳ của các xung hình chữ nhật, ngoài chu kỳ T và tần số f, được đặc trưng bởi một số tham số bổ sung: chu kỳ nhiệm vụ DC và chu kỳ nhiệm vụ Q. Chu kỳ nhiệm vụ là tỷ lệ giữa thời lượng của xung với chu kỳ của nó.

Sức khỏe Tỷ lệ giữa chu kỳ của xung với thời gian tồn tại của nó. Chuỗi tuần hoàn của chu kỳ nhiệm vụ Q = 2, tức là chuỗi trong đó độ rộng xung bằng thời gian tạm dừng giữa các xung hoặc trong đó chu kỳ nhiệm vụ là DC = 0,5, được gọi là sóng vuông.