Impuls electric

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 28 august 2017; verificările necesită 6 modificări .

Un impuls electric  este o creștere pe termen scurt a tensiunii sau curentului electric într-un anumit interval de timp finit. Există impulsuri video - oscilații simple de orice formă și impulsuri radio - rafale de oscilații de înaltă frecvență . Impulsurile video sunt unipolare (abatere doar într-o direcție de la potențialul zero ) și bipolare.

Caracteristicile impulsurilor

Forma pulsului

O caracteristică importantă a impulsurilor este forma lor , care poate fi observată vizual, de exemplu, pe un ecran de osciloscop. În cazul general, forma impulsurilor are următoarele componente: față - creșterea inițială, un vârf relativ plat (nu pentru toate formele) și o tăietură (declin) - căderea finală de tensiune. Există mai multe tipuri de impulsuri de forme standard cu o descriere matematică relativ simplă; astfel de impulsuri sunt utilizate pe scară largă în tehnologie.

Pe lângă impulsurile de formă standard, simplă, uneori, în cazuri speciale, se folosesc impulsuri cu o formă specială descrisă de o funcție complexă, există și impulsuri complexe, a căror formă este în mare măsură aleatorie, de exemplu, impulsuri de semnal video .

Parametrii de impuls

În cazul general, impulsurile sunt caracterizate de doi parametri principali - amplitudine (gamă - diferența de tensiune dintre piedestal și vârful pulsului) și durata (notată cu τ sau t și ) . Durata impulsurilor din dinți de ferăstrău și triunghiulare este determinată de bază (de la începutul schimbării tensiunii până la sfârșit), pentru alte tipuri de impulsuri, durata este de obicei luată la un nivel de tensiune de 50% din amplitudine, pentru clopot- impulsuri în formă de un nivel de 10% este uneori utilizat, durata impulsurilor în formă de clopot sintetizate artificial (cu o bază clar definită) și semi-undele unei undă sinusoidală sunt adesea măsurate în bază.

Pentru diferite tipuri de impulsuri, sunt introduși și parametri suplimentari care rafinează forma sau caracterizează gradul de imperfecțiune a acesteia - abateri de la ideal. De exemplu, pentru a descrie non-idealitatea impulsurilor dreptunghiulare, parametri precum durata creșterii și tăierii (decăderii) (pentru un impuls dreptunghiular ideal sunt egali cu zero), neuniformitatea de vârf și dimensiunea supratensiunii după se folosesc ridicarea şi tăierea rezultate din procese parazitare tranzitorii.

Reprezentarea spectrală a impulsurilor

Pe lângă reprezentarea temporală a impulsurilor observate pe un osciloscop, există o reprezentare spectrală exprimată ca două funcții - spectrul de amplitudine și de fază .

Spectrul unui singur impuls este continuu și infinit. Spectrul de amplitudine al unui impuls dreptunghiular are minime clar definite pe scara de frecvență, urmând cu un interval reciproc al duratei impulsului.

Impulsuri multiple

Pulsuri (serie de impulsuri)

Uneori impulsurile sunt folosite sau apar nu unul câte unul, ci în grupuri, care se numesc serii de impulsuri sau rafale de impulsuri, în cazul în care sunt formate intenționat pentru transmitere undeva. Un mesaj de impuls poate transporta orice informație de o singură natură sau poate servi drept identificator. Pachetele de informații ale impulsurilor dreptunghiulare, în care valorile semnificative sunt numărul de impulsuri, locația lor temporală sau duratele impulsurilor sunt numite pachete cod-impuls sau, în unele domenii ale tehnologiei, cadre, cadre. Codificarea informațiilor în pachete poate fi efectuată în diferite moduri: cod digital binar, cod timp-puls, cod Morse , un set de un anumit număr de impulsuri (ca într-un telefon). În multe cazuri, exploziile de impuls sunt utilizate nu una câte una, ci sub formă de secvențe continue de rafale.

Secvențe de impulsuri

O secvență de impulsuri este o secvență suficient de lungă de impulsuri care servește la transmiterea de informații în continuă schimbare, pentru sincronizare sau în alte scopuri, precum și cele generate neintenționat, de exemplu, în procesul de aprindere în ansamblurile colector-perie. Secvențele sunt împărțite în periodice și neperiodice. Secvențele periodice sunt o serie de impulsuri identice care se repetă la exact aceleași intervale de timp. Durata intervalului se numește perioadă de repetare (notat T ), inversul perioadei este frecvența de repetare a impulsului (notat F ). Pentru secvențele de impulsuri dreptunghiulare, sunt utilizați suplimentar doi parametri interconectați fără ambiguitate: ciclu de lucru (notat cu Q ) - raportul dintre perioada și durata impulsului și ciclul de funcționare - reciproca ciclului de lucru; uneori, ciclul de lucru este folosit și pentru a caracteriza secvențele cvasi-periodice și aleatorii, caz în care este egal cu raportul mediu al sumei duratelor impulsurilor pe o perioadă de timp suficient de lungă la durata acestui interval. Spectrul unei secvențe periodice este discret și infinit pentru o secvență finită, finit pentru una infinită. Dintre secvențele neperiodice din punct de vedere tehnic, cele mai interesante sunt secvențele cvasi-periodice și aleatorii (în practică se folosesc cele pseudoaleatoare). Secvențele cvasi-periodice sunt secvențe de impulsuri a căror perioadă sau alte caracteristici variază în jurul valorilor medii. Spre deosebire de spectrul unei secvențe periodice, spectrul unei secvențe cvasi-periodice este, strict vorbind, nu discret, ci în formă de pieptene, cu o ușoară umplere între creste, totuși, în practică, acest lucru poate fi uneori neglijat, de exemplu, în tehnologia televiziunii pentru a crea un semnal video complet la un semnal negru.-imaginile albe adaugă un semnal de crominanță în așa fel încât crestele spectrului său să fie între crestele semnalului video alb-negru.

Impulsurile ca purtători de informații

Prin natura informațiilor, semnalele de impuls pot fi folosite o singură dată (mesaj de eveniment unic) sau pentru transmiterea continuă a informațiilor. Secvențele de impulsuri pot transmite informații analogice eșantionate în timp sau informații digitale; există și cazuri când două tipuri de informații sunt încorporate într-un singur semnal, în sens fizic, de exemplu, un semnal de televiziune cu teletext.

Pentru a reprezenta informația, se folosesc diverse caracteristici atât ale impulsurilor în sine, cât și ale combinațiilor lor, atât individual, cât și în combinații.

Astfel, este posibil să se distingă mai multe tipuri generalizate de semnale de impuls care transportă informație continuă

Câteva exemple de utilizare a impulsurilor

Impulsuri unice

Secvențe periodice

Secvențe neperiodice

Colete unice (serie)

Secvențe de parcele

Impulsuri video

Exemple de apariție a impulsurilor electrice în natură

Literatură

Vezi și