Paràmetres elèctrics i temporals dels polsos rectangulars

Normalment s'anomenen senyals periòdics i no periòdics, la forma dels quals difereix dels senyals de polsos sinusoïdals... Els processos de generació, conversió, així com les preguntes sobre l'aplicació pràctica dels senyals de polsos estan relacionats avui dia amb moltes àrees de l'electrònica.

Així, per exemple, cap font d'alimentació moderna no està completa sense un generador d'ona quadrada situat a la seva placa de circuit imprès, com, per exemple, al microcircuit TL494, que produeix trens de polsos amb paràmetres adequats per a la càrrega actual.

Com que els senyals de pols poden tenir una forma diferent, anomenen polsos diferents segons una forma geomètrica similar: polsos rectangulars, polsos trapezoïdals, polsos triangulars, polsos de dent de serra, polsos de pas i polsos de diverses altres formes. Mentrestant, es tracta precisament de polsos rectangulars... En aquest article es consideraran els seus paràmetres.

Per descomptat, el terme «impuls rectangular» és una mica arbitrari. A causa del fet que no hi ha res perfecte a la natura, de la mateixa manera que no hi ha polsos perfectament rectangulars.De fet, un pols real, que normalment s'anomena rectangular, també pot tenir ones oscil·lants (que es mostren com b1 i b2 a la figura), a causa de factors capacitius i inductius molt reals.

Aquestes emissions, òbviament, poden estar absents, però hi ha paràmetres elèctrics i temporals dels polsos, que reflecteixen, entre altres coses, "la imperfecció de la seva quadratura".

Un pols rectangular té una polaritat i un nivell de funcionament específics. Molt sovint, la polaritat del pols és positiva, ja que la majoria dels microcircuits digitals estan alimentats per una tensió positiva en relació amb el cable comú i, per tant, el valor instantani de la tensió del pols és sempre superior a zero.

Però hi ha, per exemple, comparadors alimentats per tensió bipolar; en aquests esquemes podeu trobar polsos bipolars. En general, els circuits integrats de polaritat negativa no s'utilitzen tan àmpliament com els circuits integrats convencionals d'alimentació positiva.

En una seqüència de polsos, la tensió de funcionament del pols pot ser baixa o alta, amb un nivell substituint un altre amb el pas del temps. El nivell de baixa tensió es denota amb U0, el nivell alt per U1. S'anomena el valor instantani més alt de la tensió en un pols Ua o Um, en relació amb el nivell inicial de l'amplitud del pols.

Els dissenyadors de dispositius de pols sovint treballen amb polsos actius d'alt nivell, com el que es mostra a l'esquerra. Però de vegades és pràcticament aconsellable utilitzar com a actius polsos de baix nivell, per als quals l'estat inicial és un nivell de tensió alta. A la figura de la dreta es mostra un pols de baix nivell. Anotar un impuls de baix nivell "impuls negatiu" és analfabet.

La caiguda de tensió en un pols rectangular s'anomena front, que representa un canvi ràpid (proporcionat en el temps al temps del procés transitori al circuit) en l'estat elèctric.

El pendent de baix a alt, és a dir, un pendent positiu, s'anomena vora d'entrada o simplement vora del pols. La vora d'alt a baix o negatiu s'anomena retallada, pendent o simplement la vora posterior de el pols.

L'extrem frontal es denota al text 0.1 o esquemàticament _ |, i l'últim 1.0 o esquemàticament | _.

Depenent de les característiques inercials dels elements actius, el procés transitori (abandonament) en un dispositiu real sempre triga un temps finit. Per tant, la durada total del pols inclou no només els temps d'existència dels nivells alt i baix, sinó també els temps de durada de les vores (inicial i posterior), que es denoten amb Tf i Tav. En gairebé qualsevol gràfic en particular, es pot veure el temps de pujada i caiguda oscil·loscopi.

Com que en realitat els moments d'inici i final dels transitoris a les gotes no són fàcils de distingir amb molta precisió, s'acostuma a considerar la durada de la caiguda com l'interval de temps durant el qual la tensió canvia de 0,1 Ua a 0,9 Ua ( frontal) o de 0,9Ua a 0,1Ua (talla). També ho són la inclinació frontal Kf i la inclinació de tall Ks. s'estableixen segons aquests estats límit i es mesuren en volts per microsegon (V / μs). La durada del pols s'anomena interval de temps comptat des del nivell de 0,5Ua.

Quan els processos de formació i generació de polsos es consideren com un tot, s'assumeix que el front i el retall són de durada nul·la, ja que aquests petits intervals de temps no són crítics per als càlculs gruixuts.

Seqüència de polsos: són polsos que se succeeixen en un ordre determinat. Si les pauses entre els polsos i la durada dels polsos de la seqüència són iguals entre si, és una seqüència periòdica. El període de repetició del pols T és la suma de la durada del pols i la pausa entre polsos de la seqüència. La freqüència de repetició del pols f és la inversa del període.

Les seqüències periòdiques de polsos rectangulars, a més del període T i la freqüència f, es caracteritzen per diversos paràmetres addicionals: cicle de treball DC i cicle de treball Q. El cicle de treball és la relació entre la durada del pols i el seu període.

Benestar Relació entre el període del pols i el temps de la seva durada. Una seqüència periòdica de cicle de treball Q = 2, és a dir, aquella en què l'amplada del pols és igual al temps de pausa entre polsos o en la qual el cicle de treball és DC = 0,5, s'anomena ona quadrada.