Tc0 — длительность среза импульса (по основанию)

Обычно основное значение имеет не абсолютная вели­чина ΔА, а относительная величина спада вершины, определяемая параметром

 

λA = ΔА/A.(2.1)

 

Иногда (например, при импульсной модуляции магне­трона) предъявляются жесткие требования к постоянству вершины импульса (λА ≤0,01 …0,05). В ряде случаев эти требования значительно смягчаются (λА ≤ 0,1). При фор­мировании предельно коротких импульсов вообще не удает­ся получать импульсы с уплощенной вершиной (трапецеи­дальный импульс вырож­дается в треугольный).

4.Активная длитель­ность импульса. Измере­ние длительности tи0 им­пульса становится малооп­ределенным при опериро­вании с реальными им­пульсами (см. п. 5). Кроме того, основной результат воздействия импульса на то или иное устройство

проявляется после того, как величина импульса достигнет некоторого уровня; этот уровень обычно близок к 50% от высоты импульса. Из этих соображений введено понятие об активной длительности tи импульса, измеряемой на уровне 0,5А (рис. 2):

tи = t”0.5 - t’0.5 (2.2)

Рис. 2.

В общем случае tи < tи0. Равенство tи = tи0 справедли­во для прямоугольного импульса. У треугольного импульса tи = 0,5tи0.

5.Активные длительности фронта и среза импульса. Реально получаемые импульсы не отличаются остротой и геометрической простотой формы, свойственной импуль­сам идеализированной формы (см. рис.1). На рис. 3 пред­ставлен примерный вид реально получаемого импульса тра­пецеидальной формы. Определение длительностей фронта tф0 и среза tc0 (а также и длительности tи0) при показанной на рис. 3 сглаженной форме импульса становится малоопределенным. Поэтому для характеристики формы реальных импульсов введено понятие об активных длитель­ностях фронта и среза импульсов.

Активная длительность фронта tф и активная длитель­ность среза tc определяются разностями соответствующих, моментов времени, в которые величина импульса а = a(t)

принимает значения а= 0,9A и а= 0,1A (рис. 3):

 

(2.3)

 

Интервалы времени, соответствующиеtф и tc, называют­ся междецильными интервалами.

Рис. 3. Рис. 4.

6. На практике приходится оперировать с импульсами, у которых хотя и проявляется уплощенный характер вер­шины, но спад вершины ΔА > 0,1 A (рис.4). Кроме то­го, иногда после среза импульса образуется послеимпульсный обратный выброс на полярности, противо­положной полярности основной части импульса, причем

величина выброса Aв- > 0,1А, т. е. она достаточно су­щественна. Эту часть импульса называют хвостом импульса; длительность tx0 хвоста импульса опреде­ляет в ряде устройств длительность стадии восстановле­ния, т. е. длительность возвращения устройства к исходным начальным условиям, с чем связана его готовность к после­дующему нормальному действию.

При оперировании с импульсом, изображенным на рис. 4, определение активной длительности среза указанным в п. 5 путем становится невыразительным. Кроме того, рабочее назначение среза импульса при его воздействии на то или иное устройство свя­зано с п е ре п а д о м величины импульса (при срезе)

 

(2.4)

не равным в общем случае высоте А импульса. Поэтому целесооб­разно определять активную длительность среза из построения, приведенного на рис 4. Именно, находится точка С (точка пере­сечения касательных к вершине импульса и к его срезу) и вычис­ляется величина ΔАс; затем находятся точки М и N (определяемые величиной 0,1ΔАс) и соответствующие им моменты времени tM и tN, после чего определяется активная длительность среза tс = tN — tM.

7. В ряде случаев практики важна достаточно точная фиксация моментов t1или t2

(рис. 5), в которые величина импульса напряжения (на фронте или срезе) равна некото­рому пороговому значению U пор. Из-за нестабильности ис­точников питания или в результате смены электронного прибора величина порогового напряжения меняется в не­которых пределах (от U пор до U'nop). Это приводит к ва­риации моментов t1 и t2 в соответствующих пределах (Δt1 = t’1 — t1 и Δt2 = t2 — t’2). Такие же последствия полу­чаются и при изменении высоты U импульса.

Рис. 5. Рис. 6.

При прямоугольном импульсе описанной выше вариа­ции моментов t1 или t2 не

 

происходило бы. Чем меньше дли­тельность фронта (среза), тем меньше временная нестабиль­ность работы импульсных устройств. Поэтому обычно предъявляются определенные требования к длительности фронта или среза импульса. Эти требования в зависимости от назначения определяются равенствами:

 

tф ≈ (0,1…0,3)tи; tс ≈ (0,1…0,3)tи. (2.5)

 

8. Из-за влияния паразитных элементов импульсных устройств на вершине и хвосте импульса иногда заметно проявляются нежелательные для многих применений на­ложенные паразитные колебания (рис. 6). Благоприятно то, что благодаря наличию в рабочих цепях устройств активных сопротивлений паразитные колебания довольно быстро за­тухают. Для ускорения затухания иногда специально вво­дят активные элементы в рабочие цепи устройств.

В ряде технических применений (в частности, в телеви­дении) предъявляются определенные требования к равномер­ности вершины импульса, нарушаемой паразитными коле­баниями. Неравномерность вершины оценивается относительной величиной Ав выброса импульса (рис. 6); аналогич­но оценивается значимость обратного выброса Ав-:

(2.6)

 

Выброс импульса определяет пиковое значение импульса Aп = А + Ав. Но высота А импульса, выражающая его номинальную величину, обычно определяется без учета паразитных колебаний на вершине.

9. Основные параметры последовательности импульсов. Наиболее важными являются три связанных между собой параметра: период ТП повторения импульсов, скважность следования импульсов QС = TП /tи и частота повторения импульсов

(2.7)

 

Частота повторения импульсов определяет число им­пульсов в 1 с; она измеряется в герцах {мегагерцах); 1 Гц — частота повторения, соответствующая 1 импульсу в I с.

10. Последовательность импульсов характеризуется также своим средним и действующим значениями, зависящими от формы импульсов и, в особенности, от скважности их следования. Опре­делим эти значения для периодической последовательности им­пульсов, причем будем полагать, что a (t) — аналитическое выра­жение одного из импульсов последовательности на интервале (0 … Tп).

Средним значением последовательности импульсов, определяю­щим постоянную составляющую импульсного процесса, называется величина

(2.8)

 

Для последовательности прямоугольных импульсов высотой А


(2 8а)

 

Действующее (эффективное) значение последовательности импульсов находится из равенства энергий

 

(2.9)

 

где k — коэффициент пропорциональности. Для последователь­ности прямоугольных импульсов высотой А из равенства (2.9) по­лучаем

 

А2tи = А2эТп .

откуда

 

(2.9а).

 

Из сопоставления формул (2.8а) и (2.9а) следует, что т. е. действующее значение импульсного процесса больше его среднего значения, причем это различие повышается с возрастанием скваж­ности следования импульсов.