Импульсные устройства. Основные понятия и определения импульсной техники. Электронные ключи. Интегральные логические схемы, страница 3

 .                                                                (1.4)

При таком определении для периодического прямоугольного колебания, называемого «меандр», у которого длительность импульса  равна длительности паузы , скважность .   Заметим, что в литературе по радиолокации, когда  , используют приближенную оценку

1.1.2. Радиоимпульсы

Отдельный класс импульсных сигналов составляют радиоимпульсы, формируемые путём модуляции  гармонического колебания достаточно высокой частоты, способного быть излученным с помощью антенны в свободное пространство и поэтому называемого несущим колебанием (рис.1.4). Обычно считается, что информация, доставляемая радиосигналом, содержится в его огибающей (штриховые линии на рис.1.4). Огибающая выделяется при детектировании радиосигнала. В традиционной радиотехнике  длительность сигнала   составляет  несколько десятков или сотен периодов несущего колебания  (рис.1.4).  В результате ширина спектра огибающей  оказывается много меньше несущей частоты  и обычно рассматриваются модели сигналов, удовлетворяющие предположению об их узкополосности, которое выражается сильным неравенством:

.                                                                (1.5)

При построении  аппаратуры различие частотных свойств огибающей и несущего колебания приводит к  различию задач отдельных частей радиосистемы. Приём радиосигнала, его фильтрация, усиление, вплоть до детектирования осуществляются высокочастотными блоками с собственными технологиями, которые сильно различаются в различных  диапазонах частот . Обработка импульсных сигналов (огибающей) производится в последетекторной части аппаратуры, что позволяет рассматривать технологию  импульсных устройств независимо от радиотехнической системы.

Рис. 1.4

Развитие технологии быстродействующих импульсных устройств и выявление новых прикладных задач привели к появлению нового класса радиосигналов, у которых в состав радиоимпульса входит лишь 2-3  квазипериода «несущей» частоты (рис.1.5). Эти сигналы не удовлетворяют предположению  (1.5)  и получили специальное наименование «сверхширокополосные сигналы» (СШП, UltraWideband Signals, UWB). Для сигналов типа рис.1.5 рассматривавшееся разделение аппаратуры и её функций на высокочастотную и импульсную части утрачивает смысл, традиционное детектирование также не имеет смысла и не производится.  Обработка СШП радиосигналов составляет отдельное направление  импульсной техники, разработка которого ещё далеко не завершена и не вполне успевает за расширяющимся применением таких сигналов [ ]. 

Рис. 1.5

1.1.3.Импульсы специальной  формы

Многообразие прикладных задач вызывает необходимость разработки импульсных устройств, оперирующих с импульсами различной формы. За время развития импульсной техники было создано огромное количество таких устройств, формирующих импульсные сигналы с помощью специальных схем, т.е. аппаратным путём. Большинство из этих задач в настоящее время могут быть решены  универсальными цифровыми устройствами с использованием соответствующего программирования, что будет рассматриваться в настоящей дисциплине.  Здесь остановимся только на специальном виде импульсных сигналов: импульсах линейно нарастающего напряжения (рис.1.6).  Наиболее известным является применение таких сигналов для перемещения электронного луча вдоль линии развёртки электронных осциллоскопов. Поскольку требуемые при этом напряжения составляют несколько сотен вольт, цифровой метод формирования оказывается недоступным. Поскольку осциллоскоп является измерительным прибором, точность отсчёта времени на экране определяется  линейностью функции изменения напряжения во времени. Это определяет специальные требования и выделение генераторов линейного напряжения в отдельный класс приборов.

Рис. 1.6

Кроме развертки осциллоскопов линейно изменяющееся напряжение применяется в многочисленных устройствах для регистрации момента достижения уровня некоторого порогового напряжения.

1.2.  Типовые параметры импульсных сигналов