方形パルスの電気的および時間的パラメータ
それらは通常、周期信号および非周期信号と呼ばれ、その形状は正弦波パルス信号とは異なります。パルス信号の生成、変換のプロセス、および実際の応用に関する問題は、今日のエレクトロニクスの多くの分野に関連しています。
したがって、たとえば、現在の負荷に適したパラメータを持つパルス列を生成する、TL494 マイクロ回路などのプリント基板上に配置された方形波発生器なしでは、現代の電源は完成しません。
パルス信号は異なる形状を持つ可能性があるため、同様の幾何学的形状に従って異なるパルスを呼びます。つまり、方形パルス、台形パルス、三角パルス、鋸歯状パルス、階段状パルス、およびその他のさまざまな形状のパルスです。一方、それは正確には方形パルスです...それらのパラメータについてはこの記事で検討します。
もちろん、「長方形インパルス」という用語は多少恣意的です。完全な方形のパルスが存在しないのと同様に、自然界には完全なものは存在しないという事実によるものです。実際、通常は方形波と呼ばれる実際のパルスは、非常に現実的な容量性要因と誘導性要因により、振動波 (図の b1 および b2 で示される) を持つこともあります。
もちろん、これらの放射は存在しない可能性がありますが、パルスの電気的および時間的パラメータが存在し、とりわけ「その方形性の不完全さ」を反映しています。
方形パルスには特定の極性と動作レベルがあります。ほとんどの場合、パルスの極性は正です。これは、デジタル超小型回路の大部分が共通線に対して正の電圧で電力を供給されているため、パルス内の電圧の瞬時値は常にゼロより大きくなります。
しかし、たとえば、バイポーラ電圧で動作するコンパレータもあります。このようなスキームでは、双極性パルスを見つけることができます。一般に、負極性の集積回路は、従来の正電源の集積回路ほど広く使用されていません。
パルスシーケンスでは、パルスの動作電圧は低くても高くてもよく、時間の経過とともにあるレベルが別のレベルに置き換わります。低電圧レベルは U0 で示され、高レベルは U1 で示されます。パルス振幅の初期レベルに対する、パルス Ua または Um の電圧の最大瞬間値と呼ばれます。
パルス デバイスの設計者は、左に示すような高レベルのアクティブ パルスを扱うことがよくあります。ただし、初期状態が高電圧レベルである低レベルのパルスをアクティブとして使用することが実際的に推奨される場合があります。ローレベルパルスは右の図に示されています。低レベルの衝動を「負の衝動」と呼ぶのは文盲です。
方形パルスの電圧降下はフロントと呼ばれ、電気的状態の急速な (回路内の過渡プロセスの時間に比例した) 変化を表します。
低から高への傾き、つまり正の傾きはパルスのリーディング エッジまたは単にエッジと呼ばれ、高から低への傾きまたは負のエッジはクリッピング、スロープ、または単にパルスの立下りエッジと呼ばれます。脈拍。
フロントエンドはテキスト内では 0.1 または概略的に _ | で示され、最後の 1.0 または概略的には | で示されます。 _。
アクティブ要素の慣性特性に応じて、実際のデバイスの過渡プロセス (ドロップアウト) には常にある程度の有限時間がかかります。したがって、総パルス持続時間には、ハイレベルとローレベルの存在時間だけでなく、Tf と Tav で示されるエッジ (立ち上がりと立ち下がり) の継続時間も含まれます。ほぼすべての特定のチャートで、上昇時間と下降時間は次のように表示されます。 オシロスコープ.
実際には、電圧降下における過渡現象の開始と終了の瞬間を正確に区別するのは容易ではないため、電圧降下期間を電圧が 0.1 Ua から 0.9 Ua に変化する時間間隔と考えるのが通例です (フロント）または0.9Uaから0.1Ua（カット）。フロントの急勾配 Kf とカットの急勾配 Ks も同様です。これらの限界状態に従って設定され、マイクロ秒あたりのボルト (V / μs) で測定されます。パルスの持続時間は、0.5Ua のレベルからカウントされた時間間隔と呼ばれます。
パルスの形成と生成のプロセスを全体として考慮すると、フロントとクリッピングの継続時間はゼロであると想定されます。これは、これらの短い時間間隔は大まかな計算には重要ではないためです。
パルス シーケンス — 特定の順序で互いに続くパルスです。シーケンス内のパルス間の休止時間とパルスの持続時間が互いに等しい場合、それは周期的なシーケンスです。パルス繰り返し周期 T は、シーケンス内のパルス持続時間とパルス間の休止時間の合計です。パルス繰り返し率 f は周期の逆数です。
方形パルスの周期シーケンスは、周期 T と周波数 f に加えて、デューティ サイクル DC とデューティ サイクル Q といういくつかの追加パラメータによって特徴付けられます。デューティ サイクルは、パルスの持続時間とその周期の比です。
ウェルネス パルスの持続時間に対するパルスの周期の比率。デューティ サイクル Q = 2 の周期シーケンス、つまり、パルス幅がパルス間の休止時間に等しいもの、またはデューティ サイクルが DC = 0.5 であるものは、方形波と呼ばれます。