отношение периода следования к длительности импульса

Электрические сигналы, которые имеют только 2 допустимых состояния «0» или «1», что соответствует уровню напряжения 0.2 вольта (В) или 4.9В, называются импульсными. В основном, оперируют с последовательностью импульсов. Одна из простейших последовательностей импульсов показа на рис. ниже.

Последовательность импульсов

Общая информация

К основным параметрам последовательности импульсов относятся:

• l амплитуда импульса – Um,
• l длительность импульса – tu,
• l длительность паузы – tn,
• l период следования T или частота f = 1/T следования.

Если длительность tu всех импульсов, входящих в состав последовательности, и всех пауз tn постоянна в течение времени, то она называется периодической.

Важным параметром периодического импульсного процесса является скважность импульсов S. Скважность импульсов – это отношение периода следования к длительности импульса,  рассчитывается по формуле:

Эффективность S при управлении устройства достигается при стабильной частоте сигнала. Иногда используют обратную величину D – коэффициент заполнения, рассчитывается по формуле:

При равенстве tu и tn скважность равна 2, и сигнал называется меандром. S и D – безразмерные величины, так как время делится на время. В цифровых устройствах применяются импульсы различной формы. Формой импульса называется графическое изображение закона изменения импульсного напряжения во времени. На рис. ниже показаны формы сигналов:

• а – прямоугольная,
• б – трапецеидальная,
• в – экспоненциальная,
• г – колокольная,
• д – ступенчатая,
• е – пилообразная.

Виды импульсных сигналов

Техническая характеристика формы импульсов связана с количественной оценкой основных параметров импульса, свойств отдельных его участков, которые играют разную роль при воздействии импульса на устройство. На рис. выше изображены идеализированные формы импульса. Из-за переходных процессов в устройствах (формирования и усиления импульсов) существует реальная форма, например, прямоугольного импульса (рис. ниже).

Реальная форма импульса

Основные параметры импульса – это:

• l Размах импульса – Um,
• l Длительность импульса – tи,
• l Длительность переднего фронта – tф,
• l Длительность заднего фронта – tсп,
• l Спад вершины – ΔU,
• l Размах выброса заднего фронта – Um обр,
• l Длительность выброса заднего фронта – tи обр.

Указанные величины считываются между уровнями 0.1 и 0.9 от амплитуды в микросекундах, в зависимости от частоты сигнала. Амплитудные – в вольтах.

Определить параметры импульсного сигнала можно с помощью осциллографа, частотомера или мультиметра.

Управление скважностью

С помощью цифровых сигналов происходит управление разнообразными устройствами. Первое применение такого управления использовалось при передаче информации кодом Морзе. Сигнал передаётся короткими и длинными импульсами. Каждой букве соответствует определённый набор точек и тире. Сегодня этот метод управления используется для ШИМ-управления.

При изменении D (коэффициент заполнения) от 0 до 1 добиваются нужного напряжения на выходе электронного устройства. Таким образом, можно управлять оборотами двигателя, освещением, яркостью дисплея и т.д. При формировании прямоугольных импульсов используются специально разработанные микросхемы, например, NE555, NL494, КР1006ВИ1, IR2153, и микроконтроллеры: Arduino, AVR, SG2525A.

Для обеспечения надёжной работы управляемых устройств к  параметрам импульсного сигнала предъявляются жестокие требования по их стабильности. Это достигается применением кварцевого генератора и хорошей переходной характеристикой схемы формирования управляющих импульсов.

Видео

amperof.ru

длительность импульса — это… Что такое длительность импульса?

3.67 длительность импульса: Приращение времени, измеренное между точками, соответствующими половине пиковой мощности в начале и в конце импульса.

3.28 длительность импульса (pulse duration): Максимальное время, требующееся для измерения двух точек пересечения импульса ветви нарастания и убывания с прямой, проведенной параллельно оси абсцисс на уровне половины максимального значения.

Длительность импульса

ем и мгновенным значением напряжения основной частоты, соответствующим моменту начала импульса Интервал времени между начальным мо-

Смотри также родственные термины:

3.48 длительность импульса t_d, с: 1,25-я часть временного интервала между моментами времени, когда интеграл по времени от квадрата мгновенного акустического значения достигает 0,1-й и 0,9-й частей своего конечного значения. (См. рисунок 2.)

Примечание — Конечное значение интеграла по времени от квадрата мгновенного акустического значения

соответствует интегралу квадратов давления за импульс.

93 длительность импульса Δt_имп: Интервал времени от начала импульса до момента, когда напряжение импульса уменьшается до половины максимального значения его амплитуды

de. Ruckenhalbwertdauer einer Stoßspannung

en. Time to half value (of an impulse)

fr. Durée В mi-hauteur (d’une impulsion de tension)

Определения термина из разных документов: длительность импульса Δt_имп

Длительность импульса ДМЕ — интервал времени между точками, соответствующими 50 процентам амплитуды на переднем и заднем фронте огибающей импульса.

47. Длительность импульса зажигания газоразрядной лампы непрерывного действия

Длительность импульса зажигания

Интервал времени, в течение которого значение напряжения импульса зажигания газоразрядной лампы непрерывного действия превышает заданный уровень от пикового значения

9. Длительность импульса излучения полупроводникового излучателя

Длительность импульса излучения

t_имп

Интервал времени, в течение которого сила излучения полупроводникового излучателя больше или равна половине ее максимального значения

32. Длительность импульса лазерного излучения^**

Длительность импульса

τ_и

—

2. Длительность импульса обратного напряжения анода

Интервал времени, в течение которого к аноду прибора приложено обратное напряжение

87 длительность импульса опорного напряжения (знакосинтезирующего индикатора) при записи [стирании]; τ_и.з [τ_и.с]:

Интервал времени, в течение которого значение импульса опорного напряжения знакосинтезирующего индикатора превышает 0,9 амплитудного значения при записи [стирании].

3. Длительность импульса тока анода

Интервал времени, в течение которого через прибор протекает ток

107. Длительность импульса тока генератора ЦМД

τ_г^*

Длительность импульса тока генератора

3. Длительность импульса тока или напряжения в закрытом состоянии

t_и,зс

t_fd

4. Длительность импульса тока или напряжения в открытом состоянии

t_и

t_i

5. Длительность импульса тока или напряжения управления

t_y

t_G

Длительность импульса тока обмена информации

110

Длительность импульса тока обменного переключателя

110

110. Длительность импульса тока обменного переключателя ЦМД τ

об

Длительность импульса тока обменного переключателя

Ндп. Длительность импульса тока обмена информации

108. Длительность импульса тока переключателя ввода ЦМД τ_вв

Длительность импульса тока ввода

109. Длительность импульса тока переключателя вывода ЦМД τ_в

Длительность импульса тока вывода

111. Длительность импульса тока репликатора ЦМД τ_р

Длительность импульса тока репликатора

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru

В чем измеряется длительность импульса

Методика измерения длины волокна Одной из важнейших задач, решаемых с помощью OTDR, является измерение расстояний до неоднородностей. Это расстояние определяется по времени запаздывания импульсов, отразившихся от неоднородности и вернувшихся обратно в рефлектометр. Пересчет времени в расстояние осуществляется автоматически с помощью формулы:. Тогда коэффициент пересчета времени в расстояние получается равным 0. В результате такого пересчета рефлектограмма представляется на дисплее OTDR как функция длины волокна. При этом точность измерения расстояния с помощью рефлектометра ограничивается теми же факторами, что и при классических способах измерения расстояния например, с помощью линейки.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Одновибраторы, принцип действия

Измерение формы и спектра сигналов

Как показано ниже, импульсный сигнал или сигнал прямоугольной формы определяется периодом, шириной импульса, передним и задним фронтом. Время фронта определяет время перехода для переднего и заднего фронта импульсного сигнала независимо или совместно. Период Период: величина, обратная частоте, имеет максимальное значение 1 с. Значение по умолчанию 1 мс. Прибор регулирует ширину импульса и время фронта в соответствии с заданным периодом.

Лицевая панель: Выбор импульсного сигнала. Выбор периода вместо частоты. Установка единиц измерения частоты. Установка периода. Ширина импульса: до 1 с см. Ширина импульса по умолчанию равна мкс. Минимальная длительность импульсов для серии составляет 16 нс, а для серии — 5 нс до 4 В между пиками и 8 нс до 10 В между пиками. Задаваемая ширина импульса должна быть меньше разницы между периодом и минимальной шириной импульса.

Прибор отрегулирует ширину импульса в соответствии с заданным периодом. Коэффициент заполнения импульса Коэффициент заполнения импульса определяется следующим образом. Коэффициент заполнения импульса должен соответствовать следующим ограничениям, которые определяются минимальной шириной импульса. Прибор отрегулирует коэффициент заполнения импульса в соответствии с заданным периодом. Чем длиннее фронты, тем больше значение минимальной ширины импульса.

Более длинные фронты будут ограничивать значение коэффициента заполнения больше, чем более короткие фронты. Лицевая панель: Выбор импульсной функции. Переход к коэффициенту заполнения. Ввод коэффициента заполнения. Время фронта Время фронта определяет время перехода для переднего и заднего фронта импульсного сигнала независимо или совместно.

Время фронта: минимальное значение 8,4 нс для приборов серии и 2,9 нс до 4 В между пиками или 3,3 нс до 10 В между пиками для приборов серии Максимальное значение 1 мкс и по умолчанию 10 нс. Задаваемое время фронта должно соответствовать заданной ширине импульса, как показано выше. Прибор отрегулирует время фронта, чтобы обеспечить соответствие заданной ширине импульса.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Предложить термин Отправить страницу Добавить в избранное. Измерение длительности импульса и периода повторения производится известными методами, например с помощью осциллографа. Для точного измерения этого коэффициента необходимо определить форму огибающей импульса после детектирования , внести поправку на нелинейность детектора, измерить площадь импульса и определить амплитуду эквивалентного прямоугольного импульса. Поправку на нелинейность детектора определяют с помощью генератора стандартных сигналов; выходное напряжение детектора калибруют в зависимости от мощности на входе. К опреде — соседних импульса. В этом случае по масштабной сетке измеряются расстояния.

Продолжительность нарастания импульса характеризует длительность фронта Измерить точно период при установленной длительности развертки.

УДИВИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА СВЕТОВЫХ МГНОВЕНИЙ

Повлияет ли на результат измерения длительность выполнения команд и можно ли этого избежать, если работать по прерыванию? Читаните еще тут. Это общепонятное утверждение, а конкретней. Еще я усмотрел странную вещь, если убрать одну операцию nop, то прерывание не успевало зафиксировать изменение состояния пина в HIGH, так как программа переводила пин уже в состояние LOW, а это говорит о каком-то минимуме длины импульса, которое МК может отловить. Наверняка этот праметр указан в даташите на МК. Тут реально можно найти минимальную длину импульса, можно сравнивать длины импульсов подаваемый-измеренный. Тут надо подумать над методикой теста, может быть ширина импульса мала и входы-выходы имеют паразитную емкость и для ее преодоления перезарядки нужен больший выходной ток и подтяжка к питанию. Знаю что энкодеры работают на мегагерцовых до кГц это как раз 10 мкс. При входе в прерывание МК сохраняет регистры в стеке и тратит на это некоторое время. А как вы хотите не на прерывании а на GPIO — опрашивать в цикле, это разьве лучше и быстрее?

Измерение — длительность — импульс

Как показано ниже, импульсный сигнал или сигнал прямоугольной формы определяется периодом, шириной импульса, передним и задним фронтом. Время фронта определяет время перехода для переднего и заднего фронта импульсного сигнала независимо или совместно. Период Период: величина, обратная частоте, имеет максимальное значение 1 с. Значение по умолчанию 1 мс.

Сигнал и его основные характеристики. Период, частота, амплитуда, сдвиг фаз.

длительность импульса

Примечание — Конечное значение интеграла по времени от квадрата мгновенного акустического значения соответствует интегралу квадратов давления за импульс. Длительность импульса ДМЕ — интервал времени между точками, соответствующими 50 процентам амплитуды на переднем и заднем фронте огибающей импульса. Длительность импульса зажигания газоразрядной лампы непрерывного действия. Интервал времени, в течение которого значение напряжения импульса зажигания газоразрядной лампы непрерывного действия превышает заданный уровень от пикового значения. Длительность импульса излучения полупроводникового излучателя.

ГОСТ 25213-82 Лазеры. Методы измерения длительности и частоты повторения импульсов излучения

Видеоимпульсы бывают однополярные отклонение только в одну сторону от нулевого потенциала и двухполярные. Важной характеристикой импульсов является их форма, визуально наблюдать которую, можно, например, на экране осциллографа. Существует несколько типов импульсов стандартных форм, имеющих относительно простое математическое описание, такие импульсы широко применяются в технике. Кроме импульсов стандартной, простой формы иногда, в особых случаях, используются импульсы специальной формы, описываемой сложной функцией, существуют также сложные импульсы, форма которых имеет в значительной степени случайный характер, например, импульсы видеосигнала. Например, для описания неидеальности прямоугольных импульсов используются такие параметры, как, длительности фронта и среза спада для идеального прямоугольного импульса они равны нулю , неравномерность вершины, а также размер выбросов напряжения после фронта и среза, возникающих в результате переходных паразитных процессов. Спектр одиночного импульса является непрерывным и бесконечным. Амплитудный спектр прямоугольного импульса имеет чётко выраженные минимумы по шкале частот, следующие с интервалом, обратным длительности импульса.

К опреде — соседних импульса . В этом случае по масштабной сетке измеряются расстояния. Измерение длительности импульсов методом.

Прямоугольный импульс.

Разве может о чем-то поведать импульс? Импульс он и есть импульс, только прямоугольной формы. Но в том-то и дело, что до сих пор мы лишь наблюдали на экране осциллографа подобные импульсы, скажем, во время настройки электронного коммутатора, и по их наличию судили об исправности генератора. Если же использовать прямоугольный импульс в качестве контрольного сигнала и подавать его, например, на вход усилителя ЗЧ, то по форме выходного сигнала можно сразу же оценить работу усилителя и назвать его недостатки — малую полосу пропускания, недостаточное усиление на низших или высших частотах, самовозбуждение в какой-то области частот.

Электрический импульс

Анализ радиоимпульсов — ключевая задача в импульсных радиолокационных системах, например, в РЛС управления воздушным движением УВД , морских РЛС или при научных измерениях ионосферы. Важнейшее значение имеет анализ огибающей импульса во временной области, так как она содержит важную информацию, необходимую для определения характеристик выполнения задачи. Edition: McGraw-Hill Companies. Эти параметры используются для определения измерений диапазона на основе PRI и разрешения на основе длительности. Кроме того, можно анализировать изменения амплитуды от импульса к импульсу.

В процессе прохождения импульсов через различные радиотехнические цепи и устройства, а также во время распространения радиоимпульсов между передающей и приемной антеннами форма импульсов изменяется искажается. Для определения качества импульсных устройств и параметров импульсно-модулированных сигналов нужно измерять высоту и длительность импульса, длительность фронта и среза, неравномерность вершины, значение выброса на вершине и в паузе, а в особо ответственных случаях — нелинейность и неэкспоненциальность фронта и среза.

Синхронизация по длительности

Основы электроники. Периодические и непериодические сигналы, форма которых отличается от синусоидальной, обычно называют импульсными сигналами. Процессы генерации, преобразования, а также вопросы практического применения импульсных сигналов относятся сегодня ко многим областям электроники. Так, например, ни один современный блок питания не обходится без расположенного на его печатной плате генератора прямоугольных импульсов, такого например как на микросхеме TL, выдающей импульсные последовательности с параметрами, подходящими для текущей нагрузки. Поскольку импульсные сигналы могут иметь различную форму, то и называют различные импульсы в соответствии с похожей по форме геометрической фигурой: прямоугольные импульсы, трапецеидальные импульсы, треугольные импульсы, пилообразные импульсы, ступенчатые, и импульсы разных других форм. Между тем, наиболее часто практически применяются именно прямоугольные импульсы. О их параметрах и пойдет речь в данной статье.

Режимы измерения частоты и измерения скважности. Существуют модели цифровых мультиметров ЦМ , в которых заложен полезный режим измерения частоты периодического сигнала. По сути в этом режиме ЦМ аналогичен цифровому частотомеру см.

all-audio.pro

Скважность — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Сигнал с различным коэффициентом заполнения D

Сква́жность (в физике, электронике) — безразмерная величина, один из классификационных признаков импульсных систем, определяющий отношение периода следования (повторения) импульсов к длительности импульса. Часто используется величина, обратная скважности, которая называется коэффициент заполнения (англ. duty cycle).

Таким образом, для импульсного сигнала справедливы следующие соотношения:

S=Tτ=1D,{\displaystyle S={\frac {T}{\tau }}={\frac {1}{D}},}

D=τT=1S,{\displaystyle D={\frac {\tau }{T}}={\frac {1}{S}},}

где S{\displaystyle S} — скважность, D{\displaystyle D} — коэффициент заполнения, T{\displaystyle T} — период импульсов, τ{\displaystyle \tau } — длительность импульса.

T{\displaystyle T} — период импульсов, τ{\displaystyle \tau } — длительность импульса

Скважность и коэффициент заполнения — безразмерные величины, однако коэффициент заполнения часто указывают в процентах. Коэффициент заполнения в ряде применений более удобен, поскольку его относительное изменение происходит в интервале от 0 до 1, тогда как соответствующая скважность изменяется от бесконечности до 1.

Понятие скважности используется, например, в радиолокации, где эта величина определяет отношение пиковой мощности импульсной установки (например, передатчика радиолокационной станции) к её средней мощности и является важным показателем работы импульсных систем.

Известный в радиотехнике сигнал меандр имеет скважность 2 (коэффициент заполнения 0,5). Скважность импульсов в радиолокационных станциях может достигать тысяч.

ru.wikipedia.org

Как найти длительность импульса

Из спектра одиночного импульса ясно, что чем меньше , тем шире спектр. Вопрос о соотношении между длительностью импульса и шириной его спектра имеет громадное практическое значение. В вычислительной технике необходимы короткие и мощные импульсы и в тоже время требуется, чтобы спектр импульса был как можно уже, так как широкие спектры вызывают трудности при создании аппаратуры. Возникает вопрос: нельзя ли найти такие сигналы, которые обладали бы ограниченным спектром и одновременно ограниченной длительностью?

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: осциллограф DS05072P: захват по длительности импульса

Спектр периодической последовательности прямоугольных импульсов

Из спектра одиночного импульса ясно, что чем меньше , тем шире спектр. Вопрос о соотношении между длительностью импульса и шириной его спектра имеет громадное практическое значение.

В вычислительной технике необходимы короткие и мощные импульсы и в тоже время требуется, чтобы спектр импульса был как можно уже, так как широкие спектры вызывают трудности при создании аппаратуры. Возникает вопрос: нельзя ли найти такие сигналы, которые обладали бы ограниченным спектром и одновременно ограниченной длительностью?

Наиболее удобным в этом смысле, как мы уже говорили ранее, является энергетический критерий. При этом можно представить себе следующие модели сигналов:. Сигналы ограничены во времени. Спектр — неограничен теоретически; физически он всегда ограничен и учитывается только та часть спектра, где сосредоточена подавляющая часть энергии сигнала.

Сигналы имеют ограниченный спектр , то есть математически это периодические, неограниченные во времени сигналы. Фактически, реальный процесс всегда ограничен во времени, поэтому учитывается только интервал времени, в котором сосредоточена подавляющая часть всей энергии сигнала. Математический аппарат преобразования Фурье дает в этом случае приближенные разультаты. Такому условию соответствует импульс, имеющий колоколообразную форму, которая описывается кривой Гаусса кривой нормального распределения.

Наиболее плодотворной и близкой к реальной действительности является модель с ограниченным спектром. Этому способствует тот факт, что спектр мощности реального сигнала достаточно быстро спадает вне интервала частот, на который приходится основная часть мощности.

При передаче трансцоидального импульса происходит его искажение. Чаще всего это сглаживание показано пунктиром. На рис. Из приведенных соотношений видно, что для сохранения фронтов требуется значительно более широкий спектр, чем для передачи основной энергии импульса. Спектр одиночного импульса. Кривая Гаусса. Передача информации Введение Определение информации. Ее основные свойства Семиотика и ее основные части Фазы обращения информации Типы информационных систем Структура системы связи Разновидности систем связи Задачи курса Измерение информации Дискретный источник информации Аддиттивная мера информации по Хартли Статистическая мера информации по Шеннону Свойства энтропии Энтропия объединения двух и более источников Энтропия двух и более независимых источников Энтропия двух и более взаимозависимых источников Энтропия непрерывной случайной величины Производительность источника сообщений Избыточность источника сообщений Связь между энтропией и числом сообщений фундаментальная теорема Пропускная способность двоичного канала Эффективное кодирование Общее определение кодирования и кода.

Задачи кодирования Основная теорема Шеннона о эффективном кодировании Методики эффективного кодирования Методика Шеннона-Фэно Методика Хаффмена Префиксный код Эффективное кодирование при взаимозависимых символах Особенности систем эффективного кодирования Технические средства эффективного кодирования Кодирующее устройство Декодирующее устройство Общие принципы помехоустойчивого кодирования Помехоустойчивое кодирование. Теорема Шеннона Разновидности помехоустойчивых кодов Общие принципы использования избыточности в блоковых кодах Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием Показатели качества корректирующего кода Систематические коды Групповой код Математическое введение в групповой код Определение необходимого количества избыточных символов Составление таблицы опознавателей Определение проверочных равенств Кодирующее устройство Декодирующее устройство Мажоритарное декодирование Матричная запись группового кода Практические занятия Исправление одиночных ошибок Исправление двойных смежных ошибок Исправление пачек ошибок меньше или равно трем Исправление одиночных ошибок и обнаружение двойных Исправление двойных независимых ошибок Получение РКК для кода, исправляющего одиночные и двойные смежные ошибки Получение РКК для для пачки из 3-х или меньше ошибок Получение РКК для кода, исправляющего одиночные и двойные независимые ошибки Проектирование Г.

Преобразование непрерывных сигналов в дискретные Классификация методов дискретизации и востановления непрерывных функций Теорема Котельникова В. Критерий Железнова Н. Квантование по уровню Адаптивная дискретизация Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи Устройства выборки и хранения Практика Спектрально-временное представление сигнала Спектр периодического сигнала Распределение мощности в спектре периодического сигнала Практическая ширина спектра Спектры непериодических сигналов Спектр одиночного прямоугольного импульса Текущий спектр Мгновенный спектр Распределение энергии в спектре непериодического сигнала Связь между длительностью импульса и шириной его спектра Энергетический спектр случайного процесса Непрерывный канал с помехами.

Согласование характеристик сигнала и канала Непрерывный канал с помехами Согласование характеристик сигнала и канала Методические указания Коллектив разработчиков. Связь между длительностью импульса и шириной его спектра Спектр одиночного импульса имеет следующий вид: Рис. Спектр одиночного импульса Из спектра одиночного импульса ясно, что чем меньше , тем шире спектр.

Эта связь вытекает непосредственно из общего свойства преобразования Фурье. Эти требования противоречивы. При этом можно представить себе следующие модели сигналов: 1. Какова min длительность импульсов, проходящих по телефонному каналу?

Прямоугольный импульс.

Рисунок 1— Диаграмма неопределенности иллюстрирует зависимость точности определения местоположения от точности допплеровской частоты. На рисунке показаны относительные диаграммы неопределенности для различных типов импульса радиолокатора. Все права защищены. Любое использование материалов, их подборки, дизайна, элементов дизайна допускается только с согласия правообладателя.

для использования в домашней лаборатории в интернете можно найти . Они также периодические с периодом T. Длительность импульса.

Скважность

В основном, оперируют с последовательностью импульсов. Одна из простейших последовательностей импульсов показа на рис. Если длительность tu всех импульсов, входящих в состав последовательности, и всех пауз tn постоянна в течение времени, то она называется периодической. Важным параметром периодического импульсного процесса является скважность импульсов S. Эффективность S при управлении устройства достигается при стабильной частоте сигнала. Иногда используют обратную величину D — коэффициент заполнения, рассчитывается по формуле:. При равенстве tu и tn скважность равна 2, и сигнал называется меандром. S и D — безразмерные величины, так как время делится на время. В цифровых устройствах применяются импульсы различной формы. Формой импульса называется графическое изображение закона изменения импульсного напряжения во времени.

Скважность импульсов

Промежуток времени между началом и концом импульса, измеренный при определенных уровнях относительно амплитуды импульса например, на уровне 0,1 от амплитуды 2. Интервал времени между передней и задней границами импульса, измеренный на определенном уровне от максимальной амплитуды импульса [ BS EN Non-destructive testing — Terminology — Part 4: Terms used in ultrasonic testing ] [ Система неразрушающего контроля. Виды методы и технология неразрушающего контроля.

Как показано ниже, импульсный сигнал или сигнал прямоугольной формы определяется периодом, шириной импульса, передним и задним фронтом. Время фронта определяет время перехода для переднего и заднего фронта импульсного сигнала независимо или совместно.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Под электрическим импульсом будем понимать кратковременное отклонение напряжения или тока от некоторого начального уровня. Импульсы постоянного тока или напряжения называют видеоимпульсами , в отличие от радиоимпульсов , которые представляют собой отрезок гармонического колебания, амплитуда которого изменяется по некоторому закону. На практике используются прямоугольные, трапецеидальные, треугольные, экспоненциальные, колоколообразные импульсы, а также импульсы с экспоненциальным нарастанием и спадом. У прямоугольных и трапецеидальных импульсов различают следующие участки рис. П олярность импульса определяется знаком отклонения напряжения или тока от исходного уровня. Используются также понятия положительный и отрицательный перепад фронт импульса , под которым понимают фронт или срез соответствующей полярности.

Связь между длительностью импульса и шириной его спектра

Сигнал и его основные характеристики. Период, частота, амплитуда, сдвиг фаз. Периодические сигналы являются самыми распространенными, поскольку включают в себя синусоиды. Другими словами, это время, необходимое для того, чтобы сигнал начал повторяться. Время периода часто измеряется в секундах с , миллисекундах мс и микросекундах мкс. Период и частота математически являются обратными друг другу величинами.

Зная мгновенное значение импульса, можно найти время t, в течение которого Амплитуды гармоник зависят как от длительности импульсов, так и от.

Теория передачи сигналов: Методические указания к выполнению лабораторных работ

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео.

длительность импульса

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Lada Samara Как уменьшить расход топлива?Компьютерная диагностика и ремонт

Часто используется величина, обратная скважности, которая называется коэффициент заполнения англ. Скважность и коэффициент заполнения — безразмерные величины, однако коэффициент заполнения часто указывают в процентах. Коэффициент заполнения в ряде применений более удобен, поскольку его относительное изменение происходит в интервале от 0 до 1, тогда как соответствующая скважность изменяется от бесконечности до 1. Понятие скважности используется, например, в радиолокации, где эта величина определяет отношение пиковой мощности импульсной установки например, передатчика радиолокационной станции к её средней мощности и является важным показателем работы импульсных систем. Известный в радиотехнике сигнал меандр имеет скважность 2 коэффициент заполнения 0,5.

Разве может о чем-то поведать импульс?

Agilent. Измерения параметров радиолокационных станций

Частота повторения импульсов англ. Время между началом одного импульса и началом следующего импульса называется периодом повторения иногда — следования импульсов или межимпульсным интервалом англ. Период повторения импульсов есть величина, обратная частоте повторения импульсов, то есть:. В общем смысле, интервал приема — это интервал времени между излучаемыми импульсами. Интервал приема всегда меньше чем разность между периодом повторения импульсов и длительностью импульса. Он иногда ограничивается так называемым интервалом покоя , в течение которого приемник уже выключен непосредственно перед следующим излучаемым импульсом.

Связь между длительностью импульса и шириной его спектра. Мы уже установили, что чем короче импульс, тем шире его спектр, в частности, бесконечно короткий импульс имеет бесконечно протяженный спектр с равномерной плотностью. В этом проявляется одно весьма общее и имеющее очень большое значение соотношение, к установлению которого мы подойдем постепенно.

all-audio.pro

Широтно-Импульсная Модуляция (Pulse-Width Modulation) — 18 Декабря 2013 — АвтоБлог

   Уже в первых экспериментах с коллекторным моторчиком и батарейкой можно было заметить, что при частом попеременном включении и выключении электромотора частота вращения его ротора изменяется. То есть происходила регулировка скорости вращения путём периодичного включения и отключения тока через моторчик. Если изменять при этом время в подключённом состоянии и длину паузы между подключениями, можно регулировать скорость вращения мотора. Такой же эффект проявляется практически с любым потребителем электрического тока, имеющим определённую инерцию, т.е. способным запасать энергию.

   Именно этот эффект положен в основу принципа Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ), также встречается английское сокращение — PWM (Pulse-Width Modulation).

   Электрический импульс — это всплеск напряжения или тока в определённом и конечном промежутке времени. Импульс всегда имеет начало (передний фронт) и конец (спад). 

   В цифровой электронике все сигналы могут быть представлены всего двумя уровнями напряжения: «логической единицей» и «логическим нулём». Это всего лишь условные величины напряжения. «Логической единице» приписывается высокий уровень напряжения, обычно около 2-3 вольт, «логическим нулём» считается близкое к нулю напряжение. Цифровые импульсы графически изображаются прямоугольными или трапециевидными по форме:

 

   Главной величиной одиночного импульса является его длина. Длина импульса — это отрезок времени, в течение которого рассматриваемый логический уровень имеет одно устойчивое состояние. На рисунке латинской буквой t отмечена длина импульса высокого уровня, то есть логической «1». Длина импульса измеряется в секундах, но чаще в миллисекундах (мс /  ms), микросекундах (мкс / μs) и даже наносекундах (нс / ns).

   Чем больше импульсов, тем больше информации можно ими передать. У множества импульсов появляется много характеристик.

   Частота импульсов F — это количество полных импульсов за 1 с, Гц / Hz.

   Период импульсов T — это промежуток времени, между двумя характерными точками двух соседних импульсов, обычно между двух фронтов или двух спадов соседних импульсов. 

T=1/F

Если длина импульса t точно равна половине периода T, то такой сигнал часто называют «меандр». 

   Скважность импульсов S — отношение периода импульсов к их длительности:

S=T/t

   Скважность безразмерная величина и может быть выражена в процентах.

   Коэффициент заполнения / Duty cycle D — величина, обратная скважности обычно выражается в процентах:

D=1/S

   Если увеличивать или уменьшать длину импульса и при этом на столько же уменьшать или увеличивать паузу между импульсами, то период следования импульсов и частота останется неизменной.

   Несколько импульсов объединенных в группы с паузами определённой длины между ними называют пачками или пакетами. Генерируя разное число импульсов в группе и варьируя его, можно также передавать какую-либо информацию. 

   Для передачи информации в цифровой электронике можно использовать два и более проводников или каналов с разными импульсными сигналами. При этом информация передаётся с учётом определённых правил. Такой метод позволяет заметно увеличить скорость передачи информации или добавляет возможность управлением потоком информации между различными схемами. 

   Перечисленные возможности передачи информации с помощью импульсов могут быть использованы как сами по себе раздельно, так и в комбинации между собой. 
Существуют также множество стандартов передачи информации с помощью импульсов, например I2C, SPI, CAN, USB, LPT.

Широтно-Импульсная Модуляция — это способ кодирования аналогового сигналa путём изменения ширины (длительности) прямоугольных импульсов несущей частоты. 

Частота импульсов, а значит, и период T, остаются неизменными, при уменьшении ширины импульса t увеличивается пауза между импульсами (Б на Рис) и наоборот: при расширении импульса пауза сужается (В на Рис).

Зависимость напряжения от скважности ШИМ

   Если сигнал ШИМ пропустить через фильтр низших частот, то уровень постоянного напряжения на выходе фильтра будет определяться скважностью импульсов ШИМ. Назначение фильтра — не пропускать несущую частоту ШИМ. Сам фильтр может состоять из простейшей интегрирующей RC цепи, или же может отсутствовать вовсе, например, если оконечная нагрузка имеет достаточную инерцию. 

   Таким образом, имея в расположении лишь два логических уровня, «единицу» и «ноль», можно получить любое промежуточное значение аналогового сигнала. 

   Часто в схемах с ШИМ применяют обратную связь для управления длительностью импульса по той или иной закономерности, например, в схемах PID-регуляторов. 

   Простейшую схему ШИМ-управления можно собрать всего на нескольких транзисторах. Схема представляет собой одну из разновидностей генераторов импульсов — мультивибратор. Во время задающей цепи баз обоих транзисторов включён переменный резистор R6. Вращая его движок, можно в некоторых пределах регулировать скважность выходных импульсов. 

Мультивибратор с ШИМ

   Данная схема способна работать в широких пределах питающего напряжения от 5 до 15 вольт, можно использовать любые широко распространенные транзисторы и любой выпрямительный диод, номиналы сопротивлений могут отличаться на 10%. В качестве нагрузки можно использовать любой мотор, насчитанный на то напряжение питания, которым питается вся схема. Можно также подключить лампу накаливания и наблюдать изменение её яркости свечения, если подключить малогабаритный «динамик», то при вращении движка потенциометра можно услышать изменение характера звука. 

   Схемы простейших широтно-импульсных модуляторов можно построить и на логических элементах, и на микросхеме универсального таймера NE555 (отечественный аналог — КР1006ВИ1), и на операционном усилителе. Существуют и специально разработанные ШИМ-контроллеры. 

   В большинстве этих схем для изменения ширины выходного импульса так или иначе используется аналоговое напряжение. В цифровой же электронике для прямых операций с аналоговыми сигналами необходимо усложнять схему. Поэтому схемы ШИМ-управления в цифровой технике строят на принципе отсчёта определённого числа импульсов задающего генератора. Так, задавая количество отсчитываемых импульсов, можно точно отмерять длительность выходного импульса и паузы между импульсами. 

   На рисунке ниже приведен один из вариантов схемы с цифровой установкой ширины выходного импульса. Схема собрана на распространённых цифровых микросхемах серии К155 (зарубежный аналог — серия 74). В качестве коммутирующего элемента P1 для эксперимента можно применить переключатель на 16 положений или просто подсоединять вход сброса RS-триггера к нужному выходу дешифратора. В реальной же схеме можно применить микросхему селектор К155КП1 с соответствующей схемой цифрового управления. 

Цифровое формирование ШИМ

   В этой схеме применен четырёхразрядный двоичный счётчик К155ИЕ5. Максимальное число, которое можно представить, имея четыре разряда — 16. Поэтому в этой схеме частота выходных импульсов ШИМ будет в 16 раз ниже частоты счёта счётчика. И таким же будет количество градаций регулировки ширины импульсов. При разработке цифровых устройств с ШИМ следует помнить, что чем больше разрядность ШИМ, тем больше градаций импульса можно получить и тем выше частота работы счётчика. 

   Практически во всех современных микроконтроллерах имеются встроенные средства формирования одного или более независимых каналов ШИМ. Очень гибкие возможности конфигурации ШИМ-формирователя микроконтроллера позволяют использовать их в разнообразных схемах электронного управления и автоматики. 

   Пожалуй, наиболее часто ШИМ применяется для управления различными типами моторов. Тут основным достоинством ШИМ-управления является то, что электронный ключ (обычно транзистор) работает в ключевом режиме, что заметно повышает экономичность схемы, так как потери на активных элементах сводятся к минимуму. 

   Кроме того, широтно-импульсная модуляция применяется для формирования аналоговых сигналов сложной формы, в импульсных стабилизаторах, для кодирования и помехозащищённой передачи аналоговой информации. 

 Источник: 

http://www.myrobot.ru

www.autoscience.ru

Длительность и период следования импульсов — КиберПедия

РАСЧЕТ

Расчет максимальной дальности действия при наименьшей мощности излучения по заданной рабочей частоте можно произвести по следующей формуле[87]:

f0=39/r^3/2 (1)

где f0 – рабочая частота антенного устройства

Подставив значение рабочей частоты получим:

(км)

Длина звуковой волны

(2)

Где f – рабочая частота, с- скорость звука в среде

Подставив значения в выражение (2) получим:

(м)

 

Длительность и период следования импульсов

Для получения минимальной мертвой зоны и наилучшей разрешающей способности по дистанции (глубине) используют как можно более короткие зондирующие импульсы. Его длительность можно вычислить по следующей формуле [Кобяков] :

, (#)

где H – глубина ловли, H ≈ 1000 м;

– угол раствора основного лепестка ХН, ^о ;

с – скорость звука в воде, 1500 м/c.

Подставляя известные данные в формулу (№) получим следующее значение длительности импульса:

(мс)

Период следования зондирующих импульсов выберем, исходя из условия:

, (#)

где – максимальная глубина;

с – скорость звука в воде.

Подставив известные значения в (№), получим:

сек

За период следования примем = 2 секунды.

Коэффициент пространственного затухания

Пространственное затухание звуковой волны в водной среде происходит по причине расширения ее фронта и рассеяния энергии. Для частот, лежащих в диапазоне от 16 кГц до 60 кГц, можно применить следующую формулу для расчета коэффициента затухания:

, (#)

где — рабочая частота.

Подставляя известные значения в (№), получим:

Резонансный размер преобразователя

Исходя из условия механического резонанса резонансный размер преобразователя можно рассчитать следующим образом:

, ()

— скорость звука в пьезокерамике ЦТС-24, ;

– рабочая частота, 27 кГц.

Резонансный размер будет равен:

Акустическая мощность

Найдём полную излучаемую антенной акустическую мощность. Для этого воспользуемся формулой () [Орлов 74]:

,()

– заданное в условии давление, развиваемое на расстоянии 1м, 200кПа;

– площадь излучающей поверхности;

– коэффициент осевой концентрации.

Минимальная величина коэффициента осевой концентрации – при крайних положениях ХН находится по формуле ():

, ()

– длина волны на рабочей частоте .

Для нахождения площади излучающей поверхности воспользуемся:

,

N – количество преобразователей, N = 192;

d – диаметр круглой излучающей поверхности преобразователя, d = 0.03 м.

Таким образом можем получить:

КОК будет равен:

Акустическая мощность антенны следовательно будет:

Мощность, излучаемая каждым преобразователем:

Удельная акустическая мощность:

Декремент затухания

ϑ

Определение сопротивлений

Сопротивление электрических потерь найдем из уравнения ( ):

; ()

– электрическая емкость;

– тангенс диэлектрических потерь, 0.04.

Определим электрическую емкость []:

;

.

Теперь можем найти сопротивление электрических потерь:

Рассчитаем механическое сопротивление преобразователя на резонансе:

, ()

Далее, имея все данные, находим полное ваттное сопротивление по формуле ():

, ()

Добротность

Для преобразователя без накладок воспользуемся формулой определения добротности () [Орлов 87]:

; ()

 

В РПА для создания сектора одновременного обзора пространства при

цифровой обработке сигнала, как правило, формируется статический веер

ДН с шагом Δθ. Очевидно, что прямым способом реализации метода за-

держки и суммирования было бы выполнение дискретизации сигнала в ка-

ждом канале АС с периодом Т = dsinΔθ/с. Эти значения заносятся в опера-

тивную память (ОЗУ), а затем из нее считываются те отсчеты, которые не-

обходимы для синхронного сложения согласно номерам ДН [11]:

M −1

D(n , p) = (1 / M ) ∑ sm (nT − mpT ) , (12.16)

m =0

 

 

где p = 0, P − 1;

P – число ХН в секторе обзора.

Например, в гидролокаторе для сектора обзора 90° достаточно сформи-

ровать веер из 15 лучей с шагом Δθ = 6°, длительностью сигнала τ = 1мс с

несущей частотой f0 = 20 кГц. Для эквидистантной АС, у которой d = λ0/2,

имеем Т ≈ 2,6·10−6 с и fд = 380 кГц. При ширине спектра сигнала Fc = 1 кГц

строить ДФУ на частоте отсчетов fд = 380 кГц нецелесообразно, так как тре-

буется очень большой объем сверхскоростной памяти RAM = M2Pb (b – раз-

рядность информации). Поэтому в РПА способ прямого синхронного сло-

жения не нашел применения, а метод задержки и суммирования в цифровых

системах ДФУ реализуется на интерполяционных фильтрах. Из интерполя-

ционных полиномов Лагранжа

 

РАСЧЕТ

Расчет максимальной дальности действия при наименьшей мощности излучения по заданной рабочей частоте можно произвести по следующей формуле[87]:

f0=39/r^3/2 (1)

где f0 – рабочая частота антенного устройства

Подставив значение рабочей частоты получим:

(км)

Длина звуковой волны

(2)

Где f – рабочая частота, с- скорость звука в среде

Подставив значения в выражение (2) получим:

(м)

 

Длительность и период следования импульсов

Для получения минимальной мертвой зоны и наилучшей разрешающей способности по дистанции (глубине) используют как можно более короткие зондирующие импульсы. Его длительность можно вычислить по следующей формуле [Кобяков] :

, (#)

где H – глубина ловли, H ≈ 1000 м;

– угол раствора основного лепестка ХН, ^о ;

с – скорость звука в воде, 1500 м/c.

Подставляя известные данные в формулу (№) получим следующее значение длительности импульса:

(мс)

Период следования зондирующих импульсов выберем, исходя из условия:

, (#)

где – максимальная глубина;

с – скорость звука в воде.

Подставив известные значения в (№), получим:

сек

За период следования примем = 2 секунды.

cyberpedia.su