Види та параметри імпульсних сигналів
Електричним імпульсомназивається короткочасне відхилення напруги (струму) від деякого початкового рівня.
Залежно від форми розрізняють прямокутні, трапецеїдальні, трикутні та пилкоподібні імпульси (рис. 1). Розрізняють також імпульси позитивної та негативної полярності (рис. 2).
Мал. 1. Класифікація імпульсних сигналів формою
Рис.2. Класифікація імпульсних сигналів за полярністю
Одиночний імпульс можна описати за допомогою таких параметрів (рис. 3):
1)амплітуда імпульсуUm- це максимальне значення імпульсного відхилення напруги (струму) від початкового рівня;
2)тривалість імпульсуtі- це інтервал часу від моменту появи імпульсу до моменту його закінчення. Такий інтервал вимірюється на рівні 0,1Umабо 0,5Um. У разі тривалість імпульсу називають активної;
3)тривалість фронтуtф- це проміжок часу, протягом якого напруга (струм) в імпульсі зростає від 0,1 до 0,9 від амплітудного значенняUm;
4)тривалість зрізуtср- це проміжок часу, протягом якого напруга в імпульсі зменшується від 0,9 до 0,1 відUm.
Для опису періодичної послідовності імпульсів (рис. 4) використовую такі параметри:
1)період проходження імпульсів Т- це проміжок часу від початку умовно обраного імпульсу до початку наступного імпульсу. Період дорівнює сумі тривалості імпульсуtіта тривалості паузи між імпульсамиtn, вимірюється в одиницях часу;
2)частота проходження імпульсівf- величина, зворотна періоду. Показує числоімпульсів за секунду, вимірюється в герцах (Гц);
3)коефіцієнт заповнення імпульсів Кз- характеризує ступінь заповнення періоду імпульсівКз=tі/Т;
4)скважність імпульсів Q- величина, зворотна коефіцієнту заповненняQ = Т/tі. ПараметриКзтаQє безрозмірними.
Мал. 3. Параметри одиночного імпульсу
Рис.4. Послідовність прямокутних імпульсів
Транзистор ключ. Режими роботи біполярного транзистора
Залежно від постійної напруги між електродами біполярного транзистора існують такі режими його роботи:
а)Режим відсічення
У режимі відсікання переходи емітер-база та колектор-база закриті. Біполярний транзистор замкнений, колекторний струм практично дорівнює нулю (через транзистор протікає незначний зворотний струм колекторного переходуIкбо).
б)Активний режим
В активному режимі перехід емітер-база увімкнено прямо, а перехід колектор-база – назад. Струм колектора практично не залежить від напруги між колектором та емітером, а залежить тільки від струму бази. Такий режим використовується у підсилювачах.
в)Режим насичення
У режимі насичення обидва р-n переходу транзисторі відкриті. У цьому режимі колекторний струм досягає максимально можливого значення, а напруга між колектором та емітером практично дорівнює нулю (напруга насичення для різних транзисторів лежить в межах від часток вольта до одного вольта).
г)Активний інверсний режим
В активному режимі інверсії перехід емітер-база включений назад, а перехід колектор-база - прямо. Такий режим практично не застосовується.
Схема найпростішого транзисторного ключа представлена на рис. 5. Перемикання транзистора відбувається під дією сигналу керуючогоUвх. При негативній полярності вхідної напругиUвхтранзистор замкнений (режим відсічення), у його вихідний ланцюга протікає незначний зворотний струмIкбо. У цьому стані вихідна напруга транзисторного ключа практично дорівнює напруги джерела живленняE.
При позитивній полярності вхідної напруги транзистор може перейти в активний режим насичення або режим насичення. У ключових схемах застосовується рівень вхідного сигналу, у якому відбувається надійне відмикання транзистора, тобто. перехід у режим насичення. При цьому струм у вихідний ланцюг транзистора досягає максимально можливого значення , а вихідна напруга практично дорівнює нулю. Для відмикання транзистора необхідно, щоб виконувалася умова, де
