Импулсни и цифрови сигнали

Процесите, протичащи в природата, се изменят непрекъснато във времето. Тези процеси, по своята същност, са аналогови и могат да бъдат математически описани като аналогови сигнали. Ако сигналът се изменя рязко по стойност, той вече не е аналогов, а импулсен.

Импулсите се характеризират с амплитуда и продължителност, като могат да имат положителна и отрицателна полярност, могат да бъдат нарастващи или спадащи.

Фиг. 1 Общ вид на импулсен сигнал

Видове импулсни сигнали според формата им:

  • Правоъгълен
  • Триъгълен
  • Трионообразен
  • Трапецовиден

В цифровата електроника най-често се използва правоъгълният импулс, за това ще разгледаме неговите параметри.

Фиг. 2 Реален правоъгълен сигнал

Параметри на правоъгълния сигнал:

  • амплитуда Am;
  • продължителност tu (измерва се от момента, в който амплитудата на импулса достигне 0,5 от стойността си, до момента, в който тя намалее до 0,5 от стойността си);
  • tпр. фр. – продължителност на предния фронт на импулса. Тя се измерва с времето, в което амплитудата на импулса нараства от 0,1 до 0,9 от стойността си;
  • tзад. фр. – продължителността на задния фронт на импулса. Измерва се с времето, в което амплитудата намалява от 0,9 до 0,1 от стойността си.

Съществуват и така наречените отскоци: отскок на предния фронт δпр. фр. и отскок на задния фронт δзад. фр.

Фиг. 3 Правоъгълен импулс при наличие на отскоци

Колкото са по-малки стойностите на tпр. фр., tзад. фр., δпр. фр. и δзад. фр. толкова импулсът е по-близък по форма до идеалния.

Често в електрическата верига постъпват поредица от правоъгълни сигнали. Тази поредица се характеризира с период на повтаряне Т и с коефициент на запълване ϒ = tu/T. Коефициентът на запълване показва каква част от периода е запълнена с импулса.

Фиг. 4 Поредица от правоъгълни импулси

Цифрови сигнали

Фиг. 5 Общ вид на цифров сигнал

Цифровите сигнали са частен случай на импулсните. Те обикновено са правоъгълни и представляват напрежение с две ясно различими нива. Най-често високото напрежение е близко до +5 V, а ниското – до 0 V.

Схемите, работещи само с две нива на сигналите се наричат цифрови. Цифровият сигнал може да се генерира с помощта на прост ключ (транзистор, който се запушва и отпушва). Цифровите устройства намират широко приложение в измервателната техника (честотомери, цифрови мултимери и др.).

Вашият коментар