Способ отсчёта амплитуды импульса А в условиях неопределённой формы импульса достаточно произволен и на рис.1.1 принят в области горизонтального участка вершины.
Вторым важным
параметром является длительность импульса . Можно
условиться определять величину
на уровне половины
амплитуды: 0.5
(рис.1.1). Длительность
импульса определяет возможное число передаваемых импульсов в единицу времени,
т.е. представляет меру информативности импульсного сигнала. Поэтому история
развития импульсной электроники фактически есть борьба за сокращение
длительностей используемых импульсов.
Существенное
отличие формы импульса на рис.1.1 от прямоугольного состоит в наличии участков
плавного нарастания и спада функции . Определение
длительности этих участков обычно производят на уровнях от 0,1 до 0,9 от
амплитуды А и называют их длительностью фронта
(rise time)
и спада
(fall time). Можно также ввести
количественную меру прямоугольности импульса:
.
При анализе свойств импульсных цепей для оценки вносимых искажений используют специальные тестовые воздействия. При этом чаще всего используется функция Хевисайда, называемая также функцией единичного скачка (рис.1.2а):
при
и
при
. (1.1)
Рис. 1.2
Реакция
линейной электронной схемы на воздействие в виде единичного скачка напряжения
или тока (1.1) называется переходной характеристикой .
Эта характеристика является исчерпывающей, уникальной характеристикой
исследуемой схемы и будет многократно использоваться в последующем материале.
С использованием функции Хевисайда легко построить модель прямоугольного импульса (рис.1.2 б):
, где
-
длительность импульса.
В математическом классе обобщённых функций в качестве воздействия на систему используется также производная по времени от единичного скачка (1.1), называемая функцией Дирака:
. (1.2)
Реакция линейной
системы на воздействие в виде функции называется
импульсной характеристикой системы
. Для линейной системы
справедливо соотношение (1.2), в результате переходная и импульсная
характеристики связаны дифференциальной зависимостью:
. (1.3)
Напомним, что
наиболее общим свойством линейной системы является применимость принципа
суперпозиции (наложения), состоящего в том, что реакция системы на сумму каких
либо воздействий равна сумме реакций на эти воздействия, приложенные раздельно.
Применяя это положение, получаем, что реакция линейной схемы на воздействие в
виде прямоугольного импульса представляется суммой переходных характеристик,
вызываемых фронтом и спадом импульса (с соответствующей временной задержкой на
время ).
1.1. Специальные виды импульсных сигналов
1.1.1. Периодические сигналы
В ряде случаев
используются периодические импульсные сигналы, повторяющиеся через заданный
интервал времени (рис.1.3). В классических РЛС
периодический характер сигнала открывает возможность накопления энергии
повторяющегося сигнала и достижения таким образом желаемой дальности работы
РЛС.
В современных электронных цифровых устройствах генераторы периодических импульсных сигналов играют роль электронных часов, задающих масштаб времени достаточно сложного устройства (main generator, clock time). К таким генераторам предъявляются жёсткие требования по стабильности периода повторения. Обратим внимание на то, что на рис.1.3 импульсы существуют левее нуля (в отрицательном времени). Если импульсы появляются
Рис. 1.3
только при , то имеет место не периодический сигнал, а
включение последовательности периодических импульсов, сопровождающееся
неизбежными переходными процессами.
Обратную
величину интервала повторения импульсов называют
частотой повторения
(в англоязычной литературе –
темп повторения (pulse repetition rate, PRR)). Существенной характеристикой
периодических сигналов является соотношение периода повторения и длительности
импульса, называемое скважностью:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.