Импульсная техника

Импульсные сигналы и их параметры

Импульсные сигналы это сигналы в дискретной форме. Их основными областями применения являются гидроакустические станции, телевидение, электронно-вычислительная техника, радиолокация и т.п. Основное достоинство импульсных сигналов заключается в высокой помехоустойчивости относительно аналоговых сигналов. Все импульсные сигналы делятся на следующие основные виды:

1. Радиоимпульсы, представляющие собой серию высокочастотных синусоидальных колебаний.
2. Видеоимпульсы, представляющие собой отклонение электрического тока или напряжения от основания импульса (некоторый исходный уровень).

Импульсные сигналы также классифицируют по полярности и форме сигналов. По форме сигналов различают пилообразные, треугольные, трапецеидальные, прямоугольные. По полярности импульсный сигнал может быть отрицательным или положительным. Пример перечисленных импульсных сигналов изображены на рисунке ниже:

Рисунок 1. Виды импульсных сигналов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 2. Виды импульсных сигналов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: 1 - прямоугольный; 2 - треугольный; 3 - трапецеидальный; 4 - пилообразный; 5 - положительный; 6 - отрицательный.

Импульсным сигналам характерна высокая концентрация энергии в небольших временных интервалах. Это позволяет решать множество задач при передаче электрических сигналов, в том случае, когда отклик на выходе системы пропорционален мощности сигнала на ее входе.

Для описания одиночных импульсов используются такие параметры, как:

• амплитуда импульса - максимальное значение импульсного отклонения электрического тока или напряжения от исходного уровня;
• длительность импульса - интервал времени от момента появления импульса до момента его окончания;
• длительность фронта - отрезок времени в течение которого электрический ток или напряжение растет от 0,1 до 0,9 от амплитудного значения;
• длительность среза - промежуток времени, в течение которого напряжение в импульсе падает 0,9 до 0,1 от амплитудного.

Для того, чтобы описать периодическую последовательность импульсов используются следующие параметры: скважность импульсов (величина обратная коэффициенту заполнения), период следования импульсов (промежуток времени от начала условно выбранного импульса до начала следующего), коэффициент заполнения импульсов (величина, характеризующая степень заполнения периода импульса) и частота следования импульсов (величина обратная периоду).

Импульсные устройства

Первыми импульсными устройствами были искровые радиопередатчики речевых и телеграфных сигналов, разработанные в конце девятнадцатого - начале двадцатого века русским ученым Поповым. Стремительное развитие импульсной техники, как науки началось в тридцатых годах двадцатого века, что было связано с зарождением и последующим совершенствованием телевидения и радиолокации.

Импульсные устройства предназначены для генерирования, усиления, формирования, преобразования, измерения и передачи электрических импульсов. К самым распространенным импульсным устройствам относятся:

1. Счетчик импульсов.
2. Импульсные генераторы.
3. Мультивибраторы.
4. Импульсные трансформаторы.

На импульсные устройства оказывается прерывистое воздействие электрическими импульсами, которые отличаются друг от друга формой, длительностью, амплитудой, частотой следования и расположением в серии в соответствии с выбранным видом импульсной модуляции и некоторым условным кодом. В импульсных устройствах применяются серии (последовательности) импульсов или одиночные. В система радионавигации, радиосвязи и радиолокаторах импульсные сигналы имеют частотное заполнение до десятков гигагерц. При помощи импульсных устройств с высокой точностью фиксируется время, в течение которого воздействуют импульсные сигналы, что позволяет создавать бесконтактные электронные ключи. В логических схема, построенных на импульсных устройствах, используется четкое разделение двух возможных состояний электронной схемы: есть напряжение - нет напряжения. Для выполнения логических операций разной сложности применяются дифференцирующие цепи, формирующие линии, интегрирующие цепи, усилители, импульсные трансформаторы, ограничители, линии задержки, триггеры, пересчетные схемы, фиксаторы уровня, мультивибраторы, импульсные делители частоты, импульсные селекторы, блокинг-генераторы, декодирующие и кодирующие устройства, дешифраторы, элементы памяти электронно-вычислительных машин, матрицы и т.п.

Посредством логических операции и преобразований анализируют, распознают, выделяют и регистрируют полезную информацию, которая содержится в обрабатываемых импульсных сигналах. Широкое распространение импульсные устройства также получили в радиоизмерительных приборах (анализаторы спектра, частотомеры, осциллографы, измерители временных интервалов и т.п.).