Elektrisk impuls

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 28. august 2017; checks kræver 6 redigeringer .

En elektrisk impuls  er en kortvarig stigning af elektrisk spænding eller strøm i et bestemt, begrænset tidsinterval. Der er videoimpulser - enkelte svingninger af enhver form og radioimpulser - udbrud af højfrekvente oscillationer . Videoimpulser er unipolære (afvigelse kun i én retning fra nulpotentialet ) og bipolære.

Karakteristika for impulser

Pulsform

Et vigtigt kendetegn ved pulser er deres form , som kan observeres visuelt, for eksempel på en oscilloskopskærm. I det generelle tilfælde har formen af ​​pulserne følgende komponenter: fronten - den indledende stigning, en relativt flad top (ikke for alle former) og et snit (fald) - det endelige spændingsfald. Der er flere typer af pulser af standardformer med en relativt enkel matematisk beskrivelse; sådanne pulser er meget udbredt inden for teknologi.

Ud over impulser af en standard, simpel form, nogle gange, i særlige tilfælde, anvendes impulser af en speciel form beskrevet af en kompleks funktion, der er også komplekse impulser, hvis form er stort set tilfældig, for eksempel videosignalimpulser .

Impulsparametre

I det generelle tilfælde er pulser karakteriseret ved to hovedparametre - amplitude (område - spændingsforskellen mellem piedestal og toppen af ​​pulsen) og varighed (angivet med τ eller t og ) . Varigheden af ​​savtand- og trekantimpulser bestemmes af basen (fra begyndelsen af ​​spændingsændringen til slutningen), for andre typer impulser tages varigheden normalt ved et spændingsniveau på 50 % af amplituden, for klokke- formede impulser et niveau på 10% bruges nogle gange, varigheden af ​​kunstigt syntetiserede klokkeformede impulser (med en klart defineret base) og halvbølger af en sinusbølge måles ofte i base.

For forskellige typer pulser introduceres også yderligere parametre, der forfiner formen eller karakteriserer graden af ​​dens ufuldkommenhed - afvigelser fra idealet. For at beskrive for eksempel ikke-idealiteten af ​​rektangulære impulser, parametre såsom varigheden af ​​stigningen og nedskæringen (henfald) (for en ideel rektangulær impuls er de lig med nul), spidsujævnheder og størrelsen af ​​spændingsstigninger efter stigning og skæring som følge af forbigående parasitære processer anvendes.

Spektral repræsentation af impulser

Ud over den tidsmæssige repræsentation af pulser observeret på et oscilloskop, er der en spektral repræsentation udtrykt som to funktioner - amplitude og fasespektrum .

Spektret af en enkelt puls er kontinuerligt og uendeligt. Amplitudespektret af en rektangulær puls har klart definerede minima på frekvensskalaen, efterfulgt af et interval, der er reciprokt af pulsvarigheden.

Flere impulser

Pulsudbrud (serier af pulser)

Nogle gange bruges eller optræder impulser ikke én efter én, men i grupper, som kaldes serier af impulser eller impulsudbrud, i det tilfælde, hvor de er dannet bevidst til transmission et eller andet sted. En impulsmeddelelse kan indeholde enhver information af en enkelt karakter eller tjene som en identifikator. Informationspakker af rektangulære pulser, hvor de signifikante værdier er antallet af pulser, deres tidsmæssige placering eller pulsvarigheder kaldes kodepulspakker eller, inden for nogle teknologiområder, frames, frames. Kodning af information i pakker kan udføres på forskellige måder: binær digital kode, tidspulskode, morsekode , et sæt af et givet antal impulser (som i et telefonsæt). I mange tilfælde bruges impulsbursts ikke én efter én, men i form af kontinuerlige sekvenser af bursts.

Pulssekvenser

En pulssekvens er en tilstrækkelig lang sekvens af pulser, der tjener til at transmittere kontinuerligt skiftende information, til synkronisering eller til andre formål, såvel som dem, der genereres utilsigtet, for eksempel under gnistdannelse i kollektor-børstesamlinger. Sekvenser er opdelt i periodiske og ikke-periodiske. Periodiske sekvenser er en serie af identiske impulser, der gentages med nøjagtig samme tidsintervaller. Varigheden af ​​intervallet kaldes gentagelsesperioden (betegnet T ), den reciproke af perioden er pulsgentagelsesfrekvensen (betegnet F ). For sekvenser af rektangulære pulser anvendes yderligere to entydigt indbyrdes forbundne parametre: arbejdscyklus (betegnet med Q ) - forholdet mellem perioden og pulsvarigheden og arbejdscyklussen - det reciproke af arbejdscyklussen; nogle gange bruges arbejdscyklussen også til at karakterisere kvasi-periodiske og tilfældige sekvenser, i hvilket tilfælde den er lig med det gennemsnitlige forhold mellem summen af ​​pulsvarigheder over en tilstrækkelig lang tidsperiode og varigheden af ​​dette interval. Spektret af en periodisk sekvens er diskret og uendelig for en endelig sekvens, endelig for en uendelig. Blandt ikke-periodiske sekvenser fra et teknisk synspunkt er de mest interessante kvasi-periodiske og tilfældige sekvenser (i praksis bruges pseudo-tilfældige). Kvasi-periodiske sekvenser er sekvenser af pulser, hvis periode eller andre karakteristika varierer omkring middelværdier. I modsætning til spektret af en periodisk sekvens er spektret af en kvasi-periodisk sekvens strengt taget ikke diskret, men kamformet, med en lille fyldning mellem kammene, dog kan dette i praksis nogle gange negligeres, f.eks. inden for tv-teknologi for at skabe et komplet videosignal til et sort signal.-hvide billeder tilføjer et krominanssignal på en sådan måde, at kammene af dets spektrum er mellem kammene af det sort-hvide videosignal.

Impulser som bærere af information

I kraft af informationens natur kan pulssignaler bruges én gang (engangsbegivenhedsmeddelelse) eller til kontinuerlig transmission af information. Pulssekvenser kan transmittere tidssamplet analog information eller digital information; der er også tilfælde, hvor to typer information er indlejret i et enkelt, i fysisk forstand, signal, for eksempel et tv-signal med tekst-tv.

Til at repræsentere information bruges forskellige karakteristika ved både impulserne selv og deres kombinationer, både individuelt og i kombinationer.

Det er således muligt at skelne adskillige generaliserede typer af pulssignaler, der bærer kontinuerlig information

Nogle eksempler på brug af impulser

Enkelte impulser

Periodiske sekvenser

Ikke-periodiske sekvenser

Enkeltpakker (serier)

Pakkesekvenser

Videoimpulser

Eksempler på forekomsten af ​​elektriske impulser i naturen

Litteratur

Se også