Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Общий принцип действия и конструкции электрических машин Полупроводниковая электроника Трехфазный ток Принцип работы асинхронного двигателя Соединение нагрузки треугольником Полупроводниковые транзисторы


Импульсные и цифровые устройства. Общая характеристика импульсных устройств. 

Параметры импульсных сигналов

 В современной информационной электронике импульсный принцип построения системы занимает доминирующее положение по сравнению с аналоговым. На базе импульсной техники выполняются системы управления и регулирования, устройства изменения и отображения информации. На ней основана вычислительная техника.

 В отличие от аналоговых систем, в которых сигналы изменяются непрерывно во времени, в импульсных системах используются сигналы (напряжение, ток) импульсной формы.

 Преобладающее применение импульсных систем обусловлено их существенно меньшим потреблением тока (большим к.п.д.), более высокой точностью, меньшей критичностью к изменению температуры, большей помехоустойчивостью.

  В импульсной технике применяются импульсы различной формы. Распространены импульсы, близкие по форме к прямоугольной (рис.17.1а), трапецеидальной (рис.17.1б), экспоненциальной (рис.17.1в), колоколообразной (рис. 17.1г), ступеньчатой (рис. 17.1д), пилообразной (рис. 17.1е), а также импульсы положительной, отрицательной и чередующейся полярности.

 


Рис. 17.1

 Импульсный сигнал характеризуется рядом параметров. Рассмотрим их на примере реального импульса напряжения с формой кривой, близкой к прямоугольной (рис. 17.2а) а также параметры характеризующие их (рис. 17.2б).

Такой сигнал вначале быстро нарастает до максимального значения. Затем напряжение может сравнительно медленно изменяться в течение некоторого промежутка времени, после чего происходит быстрое спадение импульса. Характерными участками импульса являются фронт (передний фронт), вершина (плоская часть) и срез (задний фронт).

Параметрами импульса являются: 

амплитуда импульса;

длительность импульса, обычно определяемой на уровне ;

  длительность фронта импульса, лежит в интервале от   до ;

  длительность среза импульса, определяемый временем убывания импульса от до ;

частота повторения импульса, период импульса;

  пауза импульса;

коэффициент заполнения;

8) скважность импульса.

 


 

 Рис. 17.2

На рис. 17.2 в показан амплитудный спектр периодических прямоугольных импульсов. Отдельные составляющие спектра отстоят одна от другой по оси частот на величину частоты повторения .

17.2. Электронные ключи и простейшие формирователи импульсных сигналов

17.2.1. Общие характеристики электронных ключи

  В состав многих импульсных устройств входят электронные ключи. Основу любого электронного ключа составляет активный элемент (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор, электронная лампа), работающий в ключевом режиме. Ключевой режим характеризуется двумя состояниями ключа: «Включено» «Выключено».

При разомкнутом ключе , uвых = , при замкнутом ключе , uвых = 0 (рис. 17.3а,б). При этом предлагается, что сопротивление разомкнутого ключа безконечно велико, а сопротивление замкнутого ключа равно нулю.

 


Рис. 17.3

Качество электронного ключа определяется следующими основными параметрами:

Uэ падение напряжения на ключе в замкнутом состоянии;

iр ток через ключ в разомкнутом состоянии;

tпер время перехода ключа из одного состояния в другое (время переключения).

 Чем меньше значения величин uэ , iр , tпер , тем выше качество ключа. В качестве активных элементов в них используют полупроводниковые или электровакуумные диоды.

Резонанс напряжений Резонансом в цепях переменного тока, содержащих индуктивные и емкостные элементы, называется явление совпадения по фазе векторов тока и напряжения на входе цепи или на участке цепи, при этом cos = 1, = 0. Резонанс напряжений наблюдается в последовательном колебательном контуре.
Функциональная классификация интегральных микросхем