Darbe sinyali– tek kutuplu, zamanda sürekli. "Jeneratör-yük" devresindeki akımın (darbe süresi) boyunca akması ile karakterize edilir. Bu nedenle darbe sinyalleri dikdörtgen olma eğilimindedir.

Darbe sinyalleri aşağıdakilerle karakterize edilir:

· maksimum veya genlik değeri voltaj (akım):

· etkin değerin büyüklüğü:

· ortalama düzeltilmiş değerin değeri:

Darbeler için voltaj (akım) parametrelerinin yanı sıra zamanlama özellikleri de büyük önem taşımaktadır:

1) Darbe sinyali tekrarlama süresi(T), darbe sinyalinin ön kenarının iki bitişik periyodun 0,5 genlik seviyesiyle kesişmesiyle 2 ve 7 noktaları arasında belirlenen zaman aralığıdır. Tekrar periyodunun keyfi, tekrar periyodunun ters değeri olarak darbe sinyalinin tekrar frekansıdır. Periyot ölçümünü değerlendirmek için ortalama bir zaman ölçümüne ihtiyaç vardır: bir osiloskop, bir elektrik frekans ölçer, bir kronometre.

2) Darbe süresi() – ön kenardan arka kenara 0,5 düzeyinde tanımlanan zaman aralığı.

3) Ön kenarın yükselme süresi() – 0,1 ve 0,9'a karşılık gelen noktalar arasındaki zaman aralığı. Ön kenar, sinyal artışının derecesini karakterize eder; 0 seviyesinden gelen dürtü ne kadar hızlı ulaşır. İdeal olarak sıfıra eşit olmalıdır, ancak pratikte hiçbir zaman sıfıra (nS) eşit değildir.

4) Çürüme süresi (arka sinyal) benzer şekilde 0,1 ila 0,9 genlik seviyesinde, ancak darbenin azalmasıyla belirlenir. Ön kenar gibi arka kenarın da süresi sınırlıdır. Düşüş nabzın süresini etkilediği için onu azaltmaya çalışıyorlar.

5) Bir darbe sinyalinin görev faktörü - darbe tekrarlama periyodunun darbe süresine oranı: .

Pirinç. Darbe sinyali grafiği.

Görev döngüsü ne kadar yüksek olursa, darbenin tekrarlama periyoduna "uyma" sayısı da o kadar artar. Görev döngüsü bir dereceye kadar darbe sinyalinin ortalama enerjisini karakterize eder, güç belirlenebilir:

Darbe gücü nerede ve görev döngüsü.

6) Darbe sinyali spektral yoğunluğu. Sinyal periyodik olduğundan Fourier formülüne göre bir dizi harmoniğe ayrıştırılır; herhangi periyodik dizi sinyaller bir dizi harmoniğe sahiptir (açıklanır), bu nedenle bir spektrum ile temsil edilebilir. Her şeyden önce bu temel harmoniktir; sinyal tekrarlama hızı ve onun çoklu bileşenleri. Ancak bu genişleme, onlarla birlikte, ana harmoniğin katları olmayan birçok başka harmoniği de içerir. Bunlar temel harmoniklerden daha küçük harmonikler ve bu harmoniklerin temel harmoniklerle kombinasyonlarıdır.

Darbe sinyallerinin spektrumu daha yoğun ve daha geniştir; çok sayıda harmonikten oluşabilir. Spektrumun genişliği, spektrumun süresiyle ters orantılıdır, yani. Dar darbeler en geniş spektruma sahiptir. Spektrumda en düşük harmonikler darbenin tepesini, en yüksek frekanslar ise darbe cephelerini oluşturur. Geniş spektrumlu sinyalleri iletmek için geniş bant kanalına sahip olmanız gerekir.

), k.-l değişimi. fiziksel belirli bir sonlu zaman periyodu boyunca büyüklükler (el.-manyetik alan, mekanik yer değiştirme, vb.). I. s'nin yayılmasıyla. genellikle bağlanır ve bu nedenle aktarım tanımlanır. bilgi.

Tek I.s. isminde video darbeleri; şekilleri farklı olabilir. Şek. Şekil 1'de dikdörtgen (a), üstel (b), çan biçimli (c) ve üçgen (d) şekillerdeki video darbeleri gösterilmektedir. I.s'nin artış ve azalış alanları. isminde ön ve arka kenarları, maks. sıfır (veya sabit) seviyeden sapma - I.s'nin genliği. Şirina İ.

Yüksek frekanslı I.s. (Şekil 2), ör. Sonar veya radarda kullanılan akustik ve radyo darbeleri, sonlu süreli yüksek frekanslı salınımlar dizileridir. Zarfları video darbesi şeklindedir.

I.s. iletişim teknolojisinde kullanılır. Bu durumda bilginin iletimi salınımların modüle edilmesiyle gerçekleştirilir. I.s. Doğa çarpışmalarla, doğumlarla ve yok oluşlarla “doludur”. h-c, atomların ve moleküllerin birinden diğerine geçişlerine darbeli radyasyon eşlik eder. Uzaydan gelen radyo emisyonunun “patlamaları” darbeli bir karaktere sahiptir. kaynaklar (Güneş, pulsarlar vb.) ve ayrıca karasal kökenli patlamalar; örneğin, gök gürültülü fırtınalar sırasında, radyo darbeleri meydana gelir. atmosferik.

Fiziksel ansiklopedik sözlük. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov. 1983 .

NABIZ SİNYALİ

Kısa vadeli. fiziksel değişim miktarlar (alanlar, maddi ortamın parametreleri vb.). Doğasına bağlı olarak akustik, elek.-manyetik vardır. (radyo ve optik dahil), elektrikli. vb. Temel Darbenin özelliklerini belirleyen parametreler şunlardır: süre (uzaydaki kapsam), genlik - tanımdan maksimum sapmanın değeri. ön ve kesik (düşme) seviyesi, süresi (uzunluğu), ortamdaki hareket. I.s. zamanla tekrarlandı. bir tekrar periyodu (veya frekansı) ve ayrıca tekrar periyodunun darbe süresine oranı olarak tanımlanan bir görev döngüsü ile karakterize edilir. Fourier dönüşümü, temel. parametresi I spektrumunun genişliğidir. İle. Herhangi bir I.'nin spektrumu sonsuz, ancak teknolojide I. s spektrumunun genişliği altında. genellikle sınırlı olarak anlaşılır. Lazerin toplam enerjisinin baskın payının (örneğin /0,9) yoğunlaştığı frekans bölgesine Dw adı verilir. aktif spektrum genişliği. Aktif spektrum genişliği Dw ile gerçek I.s'nin süresi Dt arasında. DwDt=const belirsizlik ilişkisi sağlanır ve bu durum şunu ifade eder: Bir IC'nin süresi (gözlem süresi) ne kadar kısa olursa, o kadar geniş olur (işleme ve ölçüm ekipmanı o kadar geniş olmalıdır). Radyo elektroniklerinde tekli IC'ler. isminde video darbeleri ve zarfı video darbeleri yasasına göre değişen kısa yüksek frekanslı salınım paketleri radyo darbeleridir. Radarda kullanılan radyo darbe sinyalleri, genlik modülasyonlu salınımların özel bir durumu olarak düşünülebilir (bkz. Genlik modülasyonu). Bilgi hesaplamada. I.s dizisinin tekniği ve iletişim tekniği. kodlama ve bilgi için kullanılır (bkz. Darbe modülasyonu). Bilginin aktarımındaki rolüne göre I. s. beklenen değerlerin kesinlik derecesine göre - deterministik (düzenli) ve rastgele - yararlı ve müdahaleci (darbe gürültüsü) olarak ayrılabilir. Darbe cihazları). Aslında herhangi bir ücret. parçacıklar bir i.s koleksiyonudur. fark genlik ve süre. Bu nedenle I.s. doğada yaygın olarak kozmik radyasyonun "patlamaları" şeklinde temsil edilir. kaynaklar (örneğin pulsarlar); sismik örneğin yer kabuğundaki kaymaların bir sonucu olarak rahatsızlıklar; Biyolojik olarak aktif ortamlarda yayılan rahatsızlıklar (bkz. sinir impulsu) vesaire. Yandı: Gonorovsky I.S., Radyo mühendisliği devreleri ve sinyalleri, 4. baskı, M., 1986; itskhoki Ya.S., Ovchinnikov N.I., Darbe ve dijital cihazlar, M., 1973. Yu.İLE. Bogatyrev. M. A. Miller.

Darbe sinyalleri birçok şeyin temelini oluşturur elektronik tesisler Radarda, üretim süreçlerinin otomatik kontrolü ve yönetimi için teknolojide ve bir dizi başka alanda kullanılır. Bu seride özel bir yer, yaygın kullanımı darbe teknolojisinin geliştirilmesine ivme kazandıran bilgi işlem cihazları, özellikle dijital bilgisayarlar tarafından işgal edilmektedir.  

Darbe sinyalleri, radarda, üretim süreçlerinin otomatik izlenmesi ve kontrolünde ve diğer birçok alanda kullanılan birçok elektronik kurulumun çalışmasının temelini oluşturur. Bu seride özel bir yer, yaygın kullanımı darbe teknolojisinin geliştirilmesine ivme kazandıran bilgi işlem cihazları, özellikle dijital bilgisayarlar tarafından işgal edilmektedir. Darbe sinyallerinin özellikleri, darbe cihazlarına belirli gereksinimler getirir. Darbelerin devreler üzerindeki etkisinin aralıklı doğası, bunlarda geçici süreçlerin ortaya çıkmasına neden olur ve kural olarak darbe şeklinin bozulmasına yol açar. Sinyaller, devrenin devrelerinde geçici süreçleri oluşturmak için gereken süreyi aşan bir süre (aralık) ile birbirini takip ediyorsa, bu darbelerin devre üzerindeki etkisi, tek bir sinyalin etkisi dikkate alınarak azaltılabilir.  

Darbe sinyalleri çok çeşitli biçimlerde olabilir.  

Dedektör tarafından izole edilen darbe sinyali, modu bölücü Ri, Jji, Dg tarafından belirlenen transistör TI'nin tabanına Dr1 indüktörü ve direnç R3 aracılığıyla sağlanır. Şekillendiricinin girişindeki gürültü seviyesi bu eşik değerinden daha düşük olduğundan bu, sistemin gürültü bağışıklığını arttırmak için yapılır. Şok Dr1, yüksek geçişli bir filtre görevi görür.  

Çerçeve tarafından alınan, alıcı tarafından güçlendirilen ve dönüştürülen darbe sinyalleri bir çift saptırma plakasına beslenir; ikinci çift, tarama jeneratörü adı verilen yerel bir osilatörden zamanla doğrusal olarak değişen bir voltajla beslenir.  

Nabız sinyali üç amplifikasyon aşamasından geçer. Çıkışta, giriş sinyalinin orijinal durumunu geri yükleyen senkronize bir dedektör vardır. Giriş sinyali modüle edildiğinde bir geçiş meydana gelir; Çıkış sinyalini bozan işlemler. Kaplin kapasitörlerinden dolayı bozulma meydana gelir. Ölçüm amplifikatöründeki geçici süreçleri ortadan kaldırmak için kompanzasyon devreleri kullanılır. / girişine modüle edilmiş bir sinyal sağlanır. Direnç R3, modüle edilmiş sinyalde sabit bir bileşenin bulunmadığı bir konumu elde etmek için kullanılır. Yani eğer modülatör giriş sinyalini bir darbeye dönüştürürse, bu aynı polaritede olur; daha sonra, dengeleme devrelerinin hareketinin bir sonucu olarak, amplifikatörün ilk aşamasının çıkışı zaten iki kutupludur darbe sinyali. Böylece giriş sinyalinin genliği değiştiğinde geçiş kapasitörleri arasında voltaj değişimi olmaz.  

Şekillendiricilerden gelen darbe sinyalleri ya darbe potansiyeli valflerine (eski girişler) ya da girişleri tetiklemek için gönderilir. I ve D hücrelerinin çıkışları, I, D hücrelerinin girişlerine ve darbe potansiyeli valflerine gider.  

Mantık cihazını kontrol eden darbe sinyalleri, düşük frekanslı bir sentezleyicide üretilir.  

Darbe sinyalleri kısa vadeli ikili sinyallerdir.  

Bir anahtarlama cihazının girişine gelen darbe sinyali genellikle önemli istatistiksel artıklık içerir. Örneğin ayrı telgraf sinyallerini iletmek için kalıcı olarak kapalı elektronik veya mekanik kontaklardan oluşan bir bağlantı yolu kullanılabilir. Bu durumda darbe dizisinin spektrumunun tüm bileşenleri anahtarlama cihazının çıkışına iletilecektir. Ancak kullanım açısından bant genişliği anahtarlama cihazının bağlantı yolları, böyle bir çözüm optimal değildir.  

Darbe sinyali kesinlikle hassas bir şekilde bölünebilir ve ardından adım motoru kontrol ünitesinin girişine uygulanabilir. Elektronik anahtar ayrıca giriş darbelerini motor faz sayısına göre bölme işlevini de yerine getirir, böylece frekans bölücü işlevini kısmen yerine getirebilir.  

Ayrı parametre değişikliklerine sahip darbe sinyalleri, sinyal ölçüm transdüserlerinden bilgi iletmek, çeşitli iki konumlu cihazların durumunu izlemek ve ayrıca açma - kapama gibi komut sinyallerini iletmek için kullanılır.  

Darbe süresi ve tekrarlama süresi bilinen yöntemler kullanılarak, örneğin bir osiloskop kullanılarak ölçülür. Bu katsayıyı doğru bir şekilde ölçmek için, darbe zarfının şeklini belirlemek (algılamadan sonra), dedektörün doğrusal olmayanlığını düzeltmek, darbe alanını ölçmek ve eşdeğerinin genliğini belirlemek gerekir. dikdörtgen darbe. Dedektörün doğrusal olmama durumu için düzeltme, standart bir sinyal üreteci kullanılarak belirlenir; Dedektör çıkış voltajı giriş gücüne bağlı olarak kalibre edilir.
Komşu darbeleri belirlemek için (. Bu durumda mesafeler bir ölçek ızgarası kullanılarak ölçülür. Ayrık sayma yöntemi kullanılarak darbelerin süresinin ölçülmesi, zaman aralıklarının ölçülmesi bölümünde açıklanmaktadır.
Darbe süresinin ölçülmesi ölçüm periyoduna benzer.
Darbe süresini belirlemek için. Darbe süresinin ayrık sayma yöntemi kullanılarak ölçülmesi, zaman aralığı ölçümleri bölümünde açıklanmaktadır.
Darbe süresinin ve diğer zamanlama özelliklerinin ölçümü elektrik sinyalleri süre kalibratörleri - parlak işaret üreteçleri kullanılarak gerçekleştirilir. Tarama frekansı genellikle yaklaşık olarak anahtar işaretçisinin ayarlandığı ölçek bölümü tarafından bilinir. Ekranda sinüzoidal veya başka bir şekil görünüyorsa periyodik sinyal ve frekansını belirlemeniz gerekiyor, salınım periyotlarının sayısını tarama frekansıyla çarpmanız gerekiyor.
Blok şeması Cihaz periyot ölçüm modunda. Darbe süresinin ölçülmesi (Şekil 17) periyot ölçüm devresine benzer, fark, flaş darbesinin süresinin giriş darbesinin süresine eşit olmasıdır.
Darbelerin süresini ölçmek için devre, katodu rezonans devrelerine sahip bir L86 lambası üzerine monte edilmiş bir süre kalibratörü içerir.
Aralık ölçümü [ IMAGE ] Aralık ölçümü. Darbe süresini ölçmek için, kalibrasyon işaretleri, y plakalarına (Şekil 166, a) veya tüpün modülasyon elektrotuna uygulanarak görüntüsünün üzerine eklenir. İlgili osilogramlar Şekil 2'de gösterilmektedir. 166, biv.
Darbe süresini ölçmek için şunu kullanın: elektronik devreçıkış voltajı darbe süresiyle ve dolayısıyla ürünün boyutuyla orantılıdır.
Aralık ölçümü [ IMAGE ] Aralık ölçümü. Bir darbenin süresini ölçmek için, kalibrasyon işaretleri, plakalara (Şekil 150, a) veya tüpün modülasyon elektrotuna uygulanarak görüntünün üzerine eklenir.

Girişim darbesinin süresini ölçmek için bir dijital zaman aralığı ölçer kullanılabilir. Ancak tek bir ölçüm modu gereklidir.
Osiloskoplarla bir akım darbesinin süresini ölçmek için bir zaman ölçeğine sahip olmanız gerekir. Manyetoelektrik osiloskop kullanılması durumunda bu, iki eğrinin aynı anda kaydedilmesiyle yapılır: bir akım darbesi ve bilinen frekansta bir alternatif akım voltajı. MPO-2 osiloskopunda bu amaç için özel bir zamanlayıcı kullanılır - 500 Hz frekansta voltajın uygulandığı bir vibratör. AC makinelerin darbe süresini ölçmek için bir zamanlayıcıya gerek yoktur, çünkü darbe süresi mevcut periyotların sayısından hesaplanabilir (bir periyot 0 02 saniyeye eşittir). Silindirli kaynak sırasında darbelerin ve duraklamaların süresini ölçmek için her durumda bir zaman ölçeği gereklidir.
Sabit işaretler (a ve hareketli bir işaret (b. | U. Darbe süresini ölçerken zaman işaretleri) kullanarak iki darbe arasındaki zaman aralığının ölçülmesi. Bir darbenin süresini ölçmek için, işaret üreteci voltajı uygulanarak zaman işaretleri görüntünün üzerine bindirilir. Y plakalarına veya modülasyonlu elektrot tüplerine.
Listelenen yöntemleri kullanarak darbe süresini ölçmenin doğruluğu büyük ölçüde taramanın doğrusallığı tarafından belirlenir.
Darbe süresinin ölçülmesindeki hata aynı değerleri aşmaz. Kesitin farklı bölümlerindeki farklı etkili delik uzunluklarının etkisi de küçüktür, çünkü delik uzunluğu arttıkça kenar etkilerinin etkisi azalırken darbe sürelerinin dağılımı önemli ölçüde değişmez. Bu nedenle, farklı darbe süreleri yalnızca delik ekseninden farklı mesafelerdeki eşit olmayan hızlarla açıklanabilir; bu da doğrudan hidrodinamik yasalarından kaynaklanır.
Darbe süresini ölçerken anahtar ön kenar tarafından açılır ve arka kenar tarafından kapatılır. Darbeler arasındaki zaman aralıklarını ölçerken, ilk darbe anahtarı açar, ikincisi ise kapatır. Ölçülen değerler cihazın girişlerinden birine verilir. Aksi takdirde cihazın çalışması, faz kayma açısının ölçülmesiyle aynıdır.
Gecikme ve kare dalga genişliği ölçülürken belirsizlik bölgesi.| Trapezoidal bir darbenin süresinin ve gecikmesinin ölçülmesindeki hataların hesaplanmasına yönelik. Darbe süresini ölçerken TF'yi azaltarak elde edilen maksimum doğruluğu bilmek de önemlidir.
Darbe süresinin ölçümünde daha fazla doğruluk, darbenin geçişi sırasında sayaca sağlanan yüksek frekanslı bir jeneratörün salınımlarının sayısının sayılmasına dayanan bir yöntemle elde edilebilir. Bu durumda sayacın kilidi tetik voltajı ile açılabilir ve kilitlenebilir (Şek.
Lazer enerji parametreleri ölçüm cihazlarının özellikleri. Darbe süresini ölçmek için yaygın bir yöntem ön dönüşüm bunları geleneksel radyo mühendisliği yöntemleri kullanılarak sonraki ölçümlerle elektrik darbelerine dönüştürür.
Darbe süresini ölçmek için kalibre edilmiş işaretler 0 05'e ayarlanmıştır; 0 2; 1 0; 5; 20 ve 100 ms. Test voltajlarını doğrudan katot ışın tüpünün dikey ve yatay saptırıcı elektrotlarına uygulamak mümkündür.
En basit yöntem Darbe süresi ölçümü osiloskop kullanımına dayalı bir yöntemdir. Ölçülen darbeler dikey ışın saptırma amplifikatörünün girişine veya doğrudan katot ışın tüpünün dikey saptırma plakalarına beslenir. Bu durumda osiloskop ekranında Şekil 2'de gösterilen resim elde edilir. Zaman damgalarının sayısına bağlı olarak, aralarındaki aralık bilinerek darbe süresi belirlenir.
Darbe süresinin tarama genişliğine göre belirlenmesi.| Darbelerin tekrarlama periyodundan süresini belirlemek için.| Darbelerin süresini kalibrasyon işaretlerinin sayısına göre belirlemek.
Şu anda darbe sürelerini ölçmek için en büyük değer pratik uygulama bir osiloskopun kullanımıyla ilgili alınan yöntemler. Tarama frekansı bilindiğinde (veya ölçüldüğünde), tarama periyodu Tff formülü kullanılarak belirlenebilir.
PV-52 ve SB-1M, Düşük frekanslı makinelerin darbe süresinin ölçülmesi, ek bir rölenin açılmasını gerektirir.
Açıklanan yöntem, darbe dönüştürme cihazını devreden çıkararak fotoakım darbelerinin süresini ölçmek için kullanılabilir. Bu durumda gözlemci darbe süresinin belirlenmesi gereken noktaları bulur.
Radyasyon yapısını doğrudan gözlemlemek ve darbe süresini ölçmek için, P21 1 2 0 6 ns nispeten uzun gevşeme süresine sahip bir soğurucu (nitrobenzen içinde çözünmüş vanadyum ftalosiyanin) kullanıldı.
Jeneratör kalibratörü ayrıca özel bir devrenin darbe süresini 0 5 ila 20 μs aralığında ölçmek için de kullanılabilir. İncelenen darbe gösterge girişine beslenir ve gösterge anahtarı harici darbe konumuna ayarlanır. Aksi takdirde, harici darbenin süresinin ölçümü dahili olanla aynı şekilde gerçekleştirilir.
Elde edilen sonuçtan, ele alınan durumda darbe süresinin ölçülmesindeki hatanın tarama katsayısındaki hata tarafından belirlendiği açıktır.
Oluşturma devrelerinin bu değişimi, her iki polaritenin darbelerinin süresinin ölçülmesiyle aynı nedenlerle açıklanmaktadır. Ölçüm türünden bağımsız olarak, amplifikatöre bir tampon aşaması ve bir gecikme hattı aracılığıyla negatif kutuplu bir kontrol darbesi sağlanır. Gecikme hattı, bir sonraki ölçüm döngüsüne başlamadan önce cihazın dönüşüm devresini sıfır konumuna sıfırlamak için gereken süre boyunca kontrol darbesinde bir gecikme sağlar.
Yöntemin hatası aşağıdaki bileşenler tarafından belirlenir: ortalama güç değerinin ölçülmesindeki hata; darbe süresi ölçümünde hata; nabız tekrarlama oranının ölçülmesinde hata; darbe şekli katsayısının belirlenmesinde hata.
General Electric'ten haddelenmiş bir ürünün kenarının konumunu izlemek için yukarıda belirtilen cihazda, bir fotoakım darbesinin süresini orantılı bir seviyede ölçmek için bir devre kullanılır (Şekil 1).
Giriş sürücülerinde bir doğru akım amplifikatörünün bulunması, ölçüm uygulaması için cihazın önemli bir çalışmasının gerçekleştirilmesini mümkün kılar - darbelerin süresinin ölçülmesi. Şekillendirici A'nın girişine süresi (1 ms veya daha fazla) olan bir darbe sinyali verilir. Oluşturma işlemi sırasında, / ve / / çıkışlarında, ölçülen darbenin başlangıcına ve sonuna karşılık gelen kısa darbeler oluşturulur. Bu darbeler, seçici 2'yi 6'lık bir süre boyunca açmak için kullanılır; bu süre zarfında, on yıllara ilişkin zaman damgaları alınır.
PIVI-2), darbelerin ve önlerinin süresini ölçmek ve 0 5 ölçek işaretlerini kullanarak diğer ölçümleri gerçekleştirmek için 0 1 ila 500 V genlikli herhangi bir şekil ve polaritedeki darbeleri almak için kullanılan zaman aralıklarını ölçmek için bir cihazdır. ve 0 01 mikrosaniye.
I2 - 5 (PIVI-2) zaman aralıklarını ölçmek için cihaz, 0 1 ila 500 V arasında bir genliğe sahip herhangi bir şekil ve polaritedeki darbeleri almak, darbelerin ve önlerinin sürelerini ölçmek ve ölçek kullanarak diğer ölçümleri gerçekleştirmek için kullanılır. 0 5 ve 0 01 μsaniyeyi işaretler.
Bu bölümün sonunda, daha yüksek korelasyon fonksiyonlarının ölçümüne dayanan dolaylı, korelasyon araştırma yöntemlerinin yalnızca mod senkronizasyon etkisinin varlığını yargılamak ve nabzı ölçmek için kullanılamayacağına dikkat çekmek istiyoruz. süre (bkz. § 3 Bölüm.
Hall etkisine dayalı bir flaşın blok diyagramı.| Darbe yer değiştirme hızını ölçme şeması.
Darbe süresini ölçmek için, ayrık akı artışlarının toplama modunda çalışan, dikdörtgen histerezis döngüsüne sahip bir çekirdek kullanılır.
Femtosaniye darbe süresini ölçmek için bir korelasyon kullanılır. Doğrusal olmayan optik şema yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumda fotodetektörün entegre sinyali otokorelasyonu ölçer.
Çoğu zaman, ölçümler genliğin yarısına eşit bir yükseklikte gerçekleştirilir (Şek. Darbe süresinin ölçüldüğü seviye sabit ayarlanamaz çünkü ölçüm sonucu darbe genliğinden etkilenecektir.
Küçük veya büyük boyutların kontrol edilmesindeki fark, optik sistemlerdeki değişikliktir: telefoto lens veya mikroskop. Bu yöntemin uygulanması, bir video izleme cihazının ekranındaki bir nesnenin kenarlarının görüntüsüyle oluşturulan darbelerin süresinin ölçülmesine veya sayılmasına dayanır. Otomatik ölçümlere yönelik bu tür yöntemler, diferansiyel veya çatallı sistemlerin kullanılması şeklinde uygulanır.
Bir zaman rölesinin blok diyagramı. Dijital faz ölçerlerin çalışması, ölçülen faz kaymasıyla orantılı olan darbe süresinin (D) ölçülmesine dayanır.
Süreleri modüle edilen darbelerin ters dönüşümünü gerçekleştiren bu alıcılar DC, elektromekanik ve elektriksel olmak üzere iki gruba ayrılır. Darbe süresini ölçmek için çeşitli mekanik cihazlar olan ilki, daha önce uzun süreli cihazlar olarak adlandırılan cihazlarda kullanılıyordu. İÇİNDE elektrik alıcıları ortalama darbe akımı, dikkate alınan kapasitör frekans ölçerlerde olduğu gibi veya darbe süresinin periyoda oranıyla ölçülür.
Artık sinyal, yarı. Örnek sinyali tek geçişte tespit etmek zorlaşırsa darbe süresini ölçerken daha yaratıcı ve sabırlı olmanız gerekir. Hassasiyetin ne kadar kötü olduğuna bağlı olarak farklı rotalara gidilebilir. Bazı spektrumlarda görülebilen sinyaller π-darbesine yaklaştıkça gürültüye dönüşüyorsa, o zaman görünen son pozitif sinyal ile ilk görülen negatif sinyalin belirlenmesi ve bunların ortalamasının alınması yeterli olabilir.
Söz konusu devrenin dezavantajı, darbe genliğinin yarısına eşit bir voltaja yüklenen kapasitörlü devrelerin varlığıdır. Bu kapasitörlere sahip devrelerin zaman sabiti, tüm devrenin ataletini büyük ölçüde artırır ve kontrol edilen gövdenin aydınlatma yoğunluğu değiştiğinde meydana gelen genlikleri değiştiğinde darbe süresinin ölçümünde ek hatalara neden olur.
Bu yöntemle ölçüm yaparken kalibre edilmemiş bir doğrusal tarama kullanılır. Zaman aralığı, bir senkronoskopta darbe süresinin ölçülmesine benzer şekilde, referans ve aralık darbelerinin görüntüleri arasında osiloskop ekranına yerleştirilen kalibrasyon darbeleri veya işaretlerin sayısıyla belirlenir. Özel zaman aralığı ölçüm cihazları, frekansı oldukça kararlı olan ve yüksek hassasiyetli ölçümlere olanak tanıyan kalibrasyon işareti oluşturucuları içerir. Çoğu zaman, bu tür cihazların ölçüm yetenekleri yalnızca zaman aralıklarının doğru şekilde belirlenmesiyle sınırlı değildir; çok daha geniştir.
Yakut lazer için bulunan atım süreleri deneysel olarak ölçülenlerle iyi bir uyum içindeyken, neodimyumlu cam lazer için hesaplanan değerler maksimumda ölçülen değerlerden 2 ila 10 kat daha azdır. darbe treni. Bu tutarsızlık, bir neodimyum lazerin cam çubuklarındaki ek doğrusal olmayan etkilerin etkisiyle belirlenir (üniform olmayan kazancın ortadan kaldırılması, kırılma indisinin yoğunluk ve dağılıma bağımlılığı), darbenin faz modülasyonuna yol açar ve sonuç olarak, hesaplamada dikkate alınmayan uzamasına. Trenin başlangıcındaki darbe süresinin ölçümleri (kendi kendine faz modülasyonunun henüz gözle görülür bir rol oynamadığı yerlerde), hesaplananlardan yalnızca 2 - 3 ps farklı olan değerler verir.
Aşağıda aksi belirtilmedikçe darbe süresi ta yarıçap olarak ölçülecektir. Darbe süresinin birimi saniyedir.
Blok diyagramı. Bir amplifikatördeki faz kaymasının ölçülmesi. Bu tür ölçümler, bilinen bir hızda doğrusal bir tarama gerektirir. Ancak bu yöntem, ekrana en az iki darbenin sığdığı küçük görev döngüleri (en fazla 10) için uygundur. Büyük görev çevrimlerinde darbe süresinin ölçülmesi yalnızca bekleme taramasıyla ve parlaklık zaman damgalarının kullanılmasıyla mümkündür. Bu durumda tarama, incelenen darbe tarafından tetiklenir. Aynı zamanda işaret almak için tüpün kontrol ızgarasına kalibrasyon darbeleri uygulanır.

MP'li bir ESC'de darbe sinyali genlik ölçerin kullanılması ilgi çekicidir; bunun yardımıyla aşağıdakileri sağlamak mümkündür: otomatik kurulum Darbe süresini ölçerken tetikleme seviyesi. MP, darbe sinyalinin ölçülen voltajının maksimum ve minimum değerlerini hatırlar, bu değerlerin aritmetik ortalamasını hesaplar ve uygun tetikleme seviyesini otomatik olarak ayarlar. Bu yöntemŞekilleri dikdörtgenden önemli ölçüde farklı olduğunda darbelerin süresini ölçmedeki hatayı önemli ölçüde azaltmanıza olanak tanır.
Çalışma koşullarından kaynaklanan belirli bir senkronizasyon türüne karar verdikten sonra, bu tür senkronizasyon için senkronizasyon gerilimlerinin gerekli değerlerine ve kullanılan tarama türüne dikkat etmeniz gerekir. Bir bekleme taraması kullanılıyorsa, bekleme taraması oluşturucuyu tetikleyen darbenin süresi ve genliğine ilişkin gereksinimler dikkate alınmalıdır. Senkronizasyon sinyalinin polaritesi görüş alanı dışında kalmamalıdır: doğru seçim incelenen sinyalin deneyciyi ilgilendiren kısmını gözlemleme olasılığına ve darbe süresini ölçmenin doğruluğuna bağlıdır.

Elektrik darbesi, sıfırdan farklı olan ve yalnızca kısa bir süre için sabit bir değere sahip olan, bu akımın veya voltajın çalıştığı elektrik sistemindeki süreçlerin kuruluş süresinden daha az veya onunla karşılaştırılabilir bir voltaj veya akımdır. Ardışık darbeler durumunda, genellikle aralarındaki aralığın kuruluş işlemlerinin süresini önemli ölçüde aştığı varsayılır.

Aksi takdirde, bu sinyale alternatif voltaj veya karmaşık şekilli akım denir. Tamamen matematiksel bir bakış açısından, geçici süreçler bildiğimiz gibi sonsuz uzunlukta bir zaman alır, dolayısıyla bu tanım tamamen katı değildir. Ancak gerçek devrelerde bu işlemlerin süresi 3τ'yi aşmaz, burada τ devrenin zaman sabitidir, dolayısıyla bu tanım oldukça kabul edilebilirdir.

Elektrik darbelerinin tamamı video darbelerine (Şekil 1.2, a) ve radyo darbelerine (Şekil 1.2, b) ayrılabilir.

Şekil 1.2. Video ve radyo darbeleri

Bu iki tip darbe arasındaki bağlantı, radyo darbesinin zarfının bir video darbesi olmasıdır. Video darbesini dolduran sinüzoidal sinyalin frekansına doldurma frekansı denir. Otomasyon ve kontrol sistemleri esas olarak video darbeleriyle çalışır; gelecekte buna yalnızca darbe adını vereceğiz.

Pirinç. 1.3. Gerçek kare darbe

Şekil 1.3 gerçek bir etki örneğini göstermektedir.

Darbelerin ana özellikleri ve parametreleri şunlardır:

• 1. Darbe genliği Um = A;
• 2. Aktif darbe süresi (0,1A'de ölçülmüştür) tI;
• 3. Ön eğim sФ = dU/dt≈Um/tФ;
• 4. Düşüş eğimi sSP = dU/dt≈Um/tSP;
• 5. Nabız ΔU'nun üst kısmının bozulması;
• 6. Ters fırlatma genliği UmREB;
• 7. Ters emisyonun süresi tI OBR;
• 8. Darbe gücü P = W/tI, burada W darbe enerjisidir.

Periyodik olarak tekrarlanan darbeler bir darbe dizisi oluşturur (Şekil 1.4). Aşağıdaki parametrelerle karakterize edilir:

1.Darbe dizisi frekansı ƒ = 1/T, burada T = tI + tP;

2. Görev faktörü γ = tI/T (değişim aralığı 0...1) ve görev döngüsü Q = T/tI (1'e kadar değişim aralığı);

3. Ortalama nabız değeri (Şekil 1.5)

Pirinç. 1.4. Darbe dizisi

Pirinç. 1.5. Ortalama darbe değerinin belirlenmesi

Bakliyatların farklı şekilleri vardır:

• dikdörtgen,
• üçgen,
• yamuk,
• üstel

vb. (Şekil 1.6), ayrıca tek kutuplu (a) ve çok kutuplu (b) olabilir (Şekil 1.7). Tek kutuplu darbeler pozitif ve negatif olabilir. Çeşitli şekil, frekans ve genliklerde darbe dizileri elde etmek için özel jeneratörler kullanılır.

• Pirinç. 1.6. Üçgen (a),
• yamuk (b),
• üstel (inç) darbeler

Sistemlerin çalışmasını analiz ederken otomatik kontrol ve bunların bireysel elemanları, aşağıdakilerden biri tipik bozulmalar olarak kullanılır.

• 1. Adım bozukluğu - çoğunlukla bir ölçüm birimine eşit olan, sabit bir değere göre darbede anlık bir değişiklik (Şekil 1.8, a). Sistem fiziksel olarak bir şok yaşar. Analitik olarak, t0 zamanına göre t1 zamanındaki tek bir sıçrama analitik olarak 1(t1 - t0) şeklinde yazılır.
• 2. Bir dürtü bozulması, büyüklük bakımından aynı fakat işaret bakımından zıt, zaman açısından kaydırılmış iki adımlı bozulmalar dizisi olarak elde edilen bir bozulmadır. Birim darbe veya delta işlevi özellikle önemlidir.

Delta işlevi aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Özellik (1.6), fonksiyonun ihmal edilebilir bir süreye sahip olmasına rağmen, sınırladığı alanın 1'e eşit sonlu bir değere sahip olduğu anlamına gelir.

Özellik (1.7) şu anlama gelir: dürtü fonksiyonu Keyfi bir fonksiyon ile bir delta fonksiyonunun çarpımı olarak elde edilen , yalnızca t1 zamanında mevcuttur ve alanı, fonksiyonun t1 noktasındaki değerine eşittir. Birim dürtü fonksiyonu birim sıçramanın türevidir.

3. Periyodik rahatsızlık. Bazı durumlarda periyodik rahatsızlık araştırma için en uygun olanıdır. Evet, için otomatik sistemler Sürekli salınım modunda çalışırken, periyodik bozuklukların etkisi altında özelliklerinin kontrol edilmesi tavsiye edilir. x(t)=sinωt birim genliğinde periyodik bir bozulma standart kabul edilir. Analog ve ayrık sinyaller, tanımlandıkları bazı ortak özelliklere sahiptir. Bu özellikler şunları içerir: dinamik aralık, yerleşme süresi ve sinyal spektrumu genişliği.

Dinamik aralık, en yüksek anlık (tepe) gücün en düşük (eşik) güce oranıyla karakterize edilir. Dinamik aralık, bir sinyalin tamamen fiziksel bir özelliğidir ve bu sinyal kullanılarak iletilen bilgilerin anlamını yansıtmaz. Bununla birlikte, seçimi, bir sinyalin, içerdiği bilgileri kaybetmeden oluşturma, iletme, işleme ve alma işlemi sırasında maruz kalabileceği izin verilen maksimum bozulmalara göre belirlenir. Minimum (eşik) sinyal gücü, besleme voltajındaki dalgalanmalar ve dalgalanmalar, termal gürültü, radyasyondan kaynaklanan parazit, elektromanyetik alanlar vb. şeklinde kaçınılmaz olarak mevcut olan gürültü ve parazit seviyesi tarafından belirlenir. Bu durumda, Sinyal, girişim seviyesinde açıkça ayırt edilebilecek şekilde olmalıdır Sinyaldeki bir artış, sinyal-gürültü oranında bir artışa yol açar, ancak sinyalin maksimum (tepe) değeri, hem tüketilen güçteki artışla hem de üzerinden geçen elemanların ve cihazların sınırlayıcı özellikleriyle sınırlanır. sinyaller iletilir. Bu elemanların doygunluğu distorsiyona yol açar iletilen sinyaller ve dolayısıyla bunların içerdiği bilgiler.

Yerleşme süresi sinyalin dinamik bir özelliğidir ve sinyalin kararlı durum değerine ulaştığı süre ile belirlenir. Bu parametre doğrudan sinyali üreten cihazların zamanlama özellikleriyle ilgilidir ve ataletleriyle belirlenir. Yerleşme süresi, gerçek bir süreci tanımlayan bir zaman fonksiyonu (zaman karakteristiği) veya bir frekans fonksiyonu (spektrum veya bir dizi harmonik salınım) ile karakterize edilebilir. Üstelik her iki gösterim de eşdeğerdir ve birbirini karşılıklı olarak tamamlar ve birinden diğerine geçiş, doğrudan ve ters Fourier veya Laplace dönüşümü kullanılarak gerçekleştirilir. Bir veya başka bir açıklama yönteminin (zaman veya sıklık) seçimi yalnızca cihazın amacına göre belirlenir. Bu durumda, açıklama yönteminden bağımsız olarak nesnel bir gerçekliği temsil eden nesnenin kendisi değil, yalnızca nesneye bakış açısı değişir.

Tartışılanlara ek olarak genel özellikler, çeşitli türler sinyaller bir dizi ilave, detaylandırıcı parametre ile karakterize edilir. sen DC gerilimi- bu, alternatif voltaj için genliktir - genlik, frekans, faz, ortalama ve etkin değerler. Darbe sinyalleri form olarak daha karmaşıktır, bu yüzden onları daha ayrıntılı olarak açıklayacağız.