Импульсные сигналы
Импульс — кратковременное отклонение физического процесса от установленного значения.
Импульсные сигналы — сигналы, информацию в которых несут параметры импульсов.
Классификация импульсов
1)По природе физического процесса: электромагнитные, в частности электрические, световые, звуковые, пневматические и гидравлические.
2)По содержанию информации:
Информативный (несущий информацию)
Неинформативный (не несущий информацию) параметр.
Например: если информацию несет амплитуда гармонического сигнала, то частота и фаза этого сигнала будут неинформативными.
3)По виду импульса:
Видеоимпульсы — это кратковременное отклонение физического параметра, несущего информацию, от установленного значения.
Радиоимпульс — это отрезок высокочастотного колебания определенной формы.
4)По длительности: Непериодичные и Периодичные.
Периодичными считаются сигналы, значения которых повторяются через определенный промежуток времени.
5)По форме: прямоугольные, треугольные, пилоподобные и др.
Формы реальных импульсов отличаются от идеальных, вследствие искажений и помех, действующих в каналах импульсных устройств.
Одиночный импульс
1) амплитуда импульса 
– это максимальное значение импульсного отклонения напряжения (тока) от начального уровня;
2) длительность импульса 
– это интервал времени от момента появления импульса до момента его окончания. Такой интервал измеряется на уровне 0,1 
или 0,5 . В последнем случае длительность импульса называют активной;
3) длительность фронта 
– это промежуток времени, в течение которого напряжение (ток) в импульсе возрастает от 0,1 до 0,9 от амплитудного значения ;
|
|
4) длительность среза 
– это промежуток времени, в течение которого напряжение в импульсе убывает от 0,9 до 0,1 от .
Параметры периодической последовательности импульсов
Периодическая последовательность импульсов
1) период следования импульсов Т – это промежуток времени от начала условно выбранного импульса до начала следующего импульса. Период равен сумме длительности импульса tи и длительности паузы между импульсами 
, измеряется в единицах времени;
2) частота следования импульсов f – величина, обратная периоду. Показывает число импульсов в секунду, измеряется в герцах (Гц);
3) коэффициент заполнения импульсов 
– характеризует степень заполнения периода импульсов 
4) скважность импульсов Q – величина, обратная коэффициенту заполнения 
Параметры 
и Q являются безразмерными.
Параметры импульсов:
Фронт — начальная часть импульса, характеризующая нарастание информативного параметра.
Спад — информативный параметр падает до установленного значения.
Вершина — часть импульса, находящегося между передним и задним фронтами.
Амплитуда — наибольшее отклонение информативного параметра сигнала от установленного значения.
Длительность импульса Т1 — отрезок времени, измеренный на уровне, соответствующему половине амплитуды.
Генераторы и формирователи сигналов
Сигнал — физический процесс, несущий информацию.
Генератор – это автоколебательная структура, в которой энергия питания преобразуется в энергию электрических колебаний
Генераторы импульсных сигналов – устройства, предназначенные для генерации импульсов.
|
|
По форме импульсов генераторы делятся на: генераторы прямоугольных импульсов и генераторы импульсов не прямоугольной формы, (в частности генераторы пилообразных импульсов).
Чтобы получить импульсы прямоугольной формы с крутыми фронтами, широко применяются так называемые релаксационные генераторы, принцип которых основан на использовании усилителей с положительной обратной связью.
Эти генераторы могут работать в одном из таких режимов: ожидания, автоколебания, синхронизации и деления частоты.
В режиме ожидания генератор имеет одно стойкое состояние. Внешний импульс запуска вызывает прыжкоподобный переход генератора в новое нестойкое состояние.
В этом состоянии, которое называется квазистойким, или временно стойким, в генераторе происходят довольно медленные изменения, которые в конце концов приводят к обратному прыжку к начальному стойкому состоянию.
Основные требования: стабильность длительности генерированного импульса и стойкость его начального состояния.
В автоколебательном режиме генератор не имеет стойкого состояния, а имеет два временно стойких состояния. Переход с одного временно стойкого состояния в другое и назад осуществляется прыжком без влияния какого-либо внешнего фактора. Во время этого процесса генерируются импульсы, амплитуда, длительность и период которых полностью определяются параметрами элементов генератора. Основным требованием к таким генераторам является высокая стабильность частоты импульсов.
Режим синхронизации и деления частоты применяется для генерации импульсов, частота которых равна или кратна частоте импульсов синхронизации, которые попадают на генератор извне.
|
|
Электронные ключи и логические элементы.
Ключевым элементом, или просто ключом называется устройство для открывания или закрывания канала, по которому передается энергия. По физической природе ключи делятся на электрические (электронные), пневматические, гидравлические, оптические и др.
Ключи могут пребывать в одному из двух состояний: замкнутом или разомкнутом. Переход ключа из одного состояния в другое осуществляется скачком, за незначительный промежуток времени, под действием сигнала управления ключом. Идеальным ключом называется ключ, который в замкнутом состоянии имеет нулевое сопротивление, и бесконечно большое сопротивление в разомкнутом состоянии.
Нормально замкнутые — ключ пребывает в замкнутом состоянии при условии отсутствии сигнала управления.
Нормально разомкнутые — ключ пребывает в разомкнутом состоянии при условии отсутствии сигнала управления.
Переключатели — под действием управляющего сигнала переходит с нормально замкнутого состояния в разомкнутый.
По способу включения ключи делятся на Последовательные и Параллельные.
По роду переключаемой величины ключи делятся на ключи Напряжения и ключи Тока.
Коммутаторы — устройства, предназначенные для соединения или коммутации одного входного канала передачи сигналов на вход одного из выходных каналов передачи сигналов или наоборот, одного из входных каналов передачи сигналов на вход выходного.
Реальные ключи характеризуются такими параметрами:
1) Сопротивление в замкнутом и разомкнутом состоянии.
2) Длительность перехода ключа из замкнутого состояния в разомкнутый и, наоборот, переход ключа из разомкнутого состояния в замкнутый.
3) Максимально допустимый ток замкнутого ключа.
4) Максимально допустимое напряжение замкнутого ключа
Аналоговые ключи.
Аналоговые ключи имеют два состояния: замкнутый и разомкнутый, и предназначены для передачи входного сигнала на выход с высокой точностью и без искажений в замкнутом состоянии.