المعلمات الكهربائية والزمنية للنبضات المستطيلة
يطلق عليها عادة إشارات دورية وغير دورية ، يختلف شكلها عن إشارات النبض الجيبية ... ترتبط عمليات التوليد والتحويل وكذلك الأسئلة حول التطبيق العملي لإشارات النبض اليوم بالعديد من مجالات الإلكترونيات.
لذلك ، على سبيل المثال ، لا يكتمل أي مصدر طاقة حديث بدون مولد الموجة المربعة الموجود على لوحة الدوائر المطبوعة الخاصة به ، على سبيل المثال ، على الدائرة المصغرة TL494 ، التي تنتج قطارات نبضية مع معلمات مناسبة للحمل الحالي.
نظرًا لأن إشارات النبض يمكن أن يكون لها شكل مختلف ، فإنها تسمي نبضات مختلفة وفقًا لشكل هندسي مشابه: نبضات مستطيلة ، ونبضات شبه منحرفة ، ونبضات مثلثة ، ونبضات سن المنشار ، ونبضات متدرجة ونبضات مختلفة الأشكال الأخرى. في هذه الأثناء ، إنها نبضات مستطيلة بدقة ... سيتم النظر في معاييرها في هذه المقالة.
بالطبع ، مصطلح "الدافع المستطيل" تعسفي إلى حد ما. بسبب حقيقة أنه لا يوجد شيء مثالي في الطبيعة ، تمامًا كما لا توجد نبضات مستطيلة تمامًا.في الواقع ، يمكن أن يكون للنبضة الحقيقية ، والتي تسمى عادةً مستطيلة ، موجات متذبذبة (كما هو موضح في الشكل b1 و b2) ، وذلك بسبب عوامل سعوية وعوامل استقرائية حقيقية جدًا.
قد تكون هذه الانبعاثات ، بالطبع ، غائبة ، ولكن هناك معلمات كهربائية وزمنية للنبضات ، تعكس ، من بين أمور أخرى ، "نقص تربيعها".
النبضة المستطيلة لها قطبية ومستوى تشغيل محددان. في أغلب الأحيان ، تكون قطبية النبضة موجبة ، حيث يتم تشغيل غالبية الدوائر الدقيقة الرقمية بجهد موجب نسبة إلى السلك المشترك ، وبالتالي فإن القيمة اللحظية للجهد في النبضة تكون دائمًا أكبر من الصفر.
ولكن هناك ، على سبيل المثال ، مقارنات تعمل بجهد ثنائي القطب ؛ في مثل هذه المخططات ، يمكنك العثور على نبضات ثنائية القطب. بشكل عام ، لا يتم استخدام الدوائر المتكاملة ذات القطبية السالبة على نطاق واسع مثل الدوائر المتكاملة التقليدية ذات الإمداد الإيجابي.
في تسلسل النبض ، يمكن أن يكون جهد التشغيل للنبضة منخفضًا أو مرتفعًا ، بحيث يحل أحد المستويات محل الآخر بمرور الوقت. يُشار إلى مستوى الجهد المنخفض بواسطة U0 ، المستوى العالي بواسطة U1. أعلى قيمة لحظية للجهد في نبضة Ua أو Um ، نسبة إلى المستوى الأولي لسعة النبضة ، تسمى.
غالبًا ما يعمل مصممو جهاز النبض مع نبضات نشطة عالية المستوى ، مثل التي تظهر على اليسار. لكن في بعض الأحيان ، يُنصح عمليًا باستخدام نبضات منخفضة المستوى كنشطة نشطة ، حيث تكون الحالة الأولية عبارة عن مستوى جهد عالٍ. يظهر نبضة منخفضة المستوى في الشكل الموجود على اليمين. إن وصف الدافع المنخفض المستوى بـ "الدافع السلبي" هو أمي.
يُطلق على انخفاض الجهد في نبضة مستطيلة اسم الجبهة ، والتي تمثل تغيرًا سريعًا (يتناسب مع وقت العملية المؤقتة في الدائرة) في الحالة الكهربائية.
يُطلق على المنحدر من المنخفض إلى العالي ، أي المنحدر الموجب ، الحافة الأمامية أو ببساطة حافة النبضة. تسمى الحافة من الأعلى إلى الأدنى أو السالبة القطع ، أو المنحدر ، أو ببساطة الحافة الخلفية لـ النبض.
يتم الإشارة إلى الواجهة الأمامية في النص 0.1 أو تخطيطيًا _ | ، والأخير 1.0 أو بشكل تخطيطي | _.
اعتمادًا على خصائص القصور الذاتي للعناصر النشطة ، تستغرق العملية العابرة (التسرب) في جهاز حقيقي دائمًا بعض الوقت المحدود. لذلك ، لا تشمل مدة النبضة الإجمالية أوقات وجود المستويين المرتفع والمنخفض فحسب ، بل تشمل أيضًا أوقات المدة للحواف (الأمامية والخلفية) ، والتي يتم الإشارة إليها بواسطة Tf و Tav. في أي مخطط معين تقريبًا ، يمكن رؤية وقت الصعود والهبوط الذبذبات.
نظرًا لأنه في الواقع ، ليس من السهل التمييز بين لحظات بداية ونهاية القطرات العابرة بدقة شديدة ، فمن المعتاد اعتبار مدة الهبوط بمثابة الفاصل الزمني الذي يتغير فيه الجهد من 0.1 Ua إلى 0.9 Ua ( أمامي) أو من 0.9Ua إلى 0.1Ua (مقطوع). وكذلك الانحدار الأمامي Kf والانحدار المقطوع Ks. وفقًا لحالات الحد هذه ويتم قياسها بالفولت لكل ميكروثانية (V / μs). تسمى مدة النبض بالفاصل الزمني المحسوب من مستوى 0.5Ua.
عندما يتم اعتبار عمليات تكوين وتوليد النبضات ككل ، يُفترض أن تكون المقدمة والقص صفرًا في المدة ، نظرًا لأن هذه الفترات الزمنية الصغيرة ليست حاسمة بالنسبة للحسابات التقريبية.
تسلسل النبض - هذه نبضات تتبع بعضها البعض بترتيب معين. إذا كانت فترات التوقف بين النبضات ومدة النبضات في التسلسل متساوية مع بعضها البعض ، فهذا تسلسل دوري. فترة تكرار النبض T هي مجموع مدة النبضة والتوقف المؤقت بين النبضات في التسلسل. معدل تكرار النبض f هو مقلوب الفترة.
تتميز التتابعات الدورية للنبضات المستطيلة ، بالإضافة إلى الفترة T والتردد f ، بعدة معلمات إضافية: دورة العمل DC ودورة العمل Q. دورة التشغيل هي نسبة مدة النبضة إلى فترتها.
العافية نسبة فترة النبض إلى وقت مدته. يُطلق على التسلسل الدوري لدورة العمل Q = 2 ، أي التي يكون فيها عرض النبضة مساويًا لوقت التوقف المؤقت بين النبضات أو التي تكون فيها دورة العمل DC = 0.5 ، موجة مربعة.