Что такое импульсный сигнал: ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ — это… Что такое ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ?

Содержание

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ • Большая российская энциклопедия

  • рубрика

  • родственные статьи

  • image description

    В книжной версии

    Том 11. Москва, 2008, стр. 168

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. П. Сухоруков

И́МПУЛЬСНЫЙ СИГНА́Л, крат­ко­вре­мен­ное из­ме­не­ние фи­зич. ве­ли­чи­ны, напр. на­пря­жён­но­сти по­ля, па­ра­мет­ра ма­те­ри­аль­ной сре­ды (плот­но­сти и др.). Раз­ли­ча­ют И. с.: аку­сти­че­ский (см. Им­пульс аку­сти­че­ский), элек­тро­маг­нит­ный (в т. ч. ра­дио- и оп­ти­че­ский), элек­три­че­ский (см. Им­пульс элек­три­че­ский) и др. Они ха­рак­те­ри­зу­ют­ся фор­мой, дли­тель­но­стью, ам­пли­ту­дой и ско­ро­стью пе­ре­ме­ще­ния в сре­де. И. с. мо­гут иметь раз­ную вре­менну́ю фор­му: пря­мо­уголь­ную, ко­ло­ко­ло­об­раз­ную и др. Ско­рость рас­про­стра­не­ния И. с. мож­но умень­шить в за­мед­ляю­щих сис­те­мах в ты­ся­чи и бо­лее раз по срав­не­нию со ско­ро­стью про­хо­ж­де­ния сиг­на­ла в од­но­род­ной сре­де. И. с. удоб­но опи­сы­вать с по­мо­щью час­тот­но­го спек­тра, ши­ри­на ко­то­ро­го Δω свя­за­на с дли­тель­но­стью Δt при со­хра­не­нии фор­мы сиг­на­ла со­от­но­ше­ни­ем ΔωΔt = const. От­сю­да сле­ду­ет, что чем мень­ше дли­тель­ность И. с., тем ши­ре долж­на быть по­ло­са про­пус­ка­ния при­ём­ни­ка. Один и тот же им­пульс в од­них сис­те­мах мо­жет про­яв­лять­ся как ко­рот­кий, а в дру­гих – как длин­ный сиг­нал. Фор­ма И. с. ис­ка­жа­ет­ся при рас­про­стра­не­нии в дис­пер­ги­рую­щих сре­дах, напр. в оп­тич. во­лок­нах.

Оди­ноч­ные И. с. в ра­дио­элек­тро­ни­ке на­зы­ва­ют­ся ви­део­им­пуль­са­ми. Вол­но­вые па­ке­ты вы­со­ко­час­тот­ных ко­ле­ба­ний, оги­баю­щая ко­то­рых пред­став­ля­ет со­бой ви­део­им­пульс, на­зы­ва­ют­ся ра­дио­им­пуль­са­ми или оп­тич. им­пуль­са­ми в за­ви­си­мо­сти от диа­па­зо­на час­тот. Их мож­но рас­смат­ри­вать как ча­ст­ный слу­чай ам­пли­туд­но-мо­ду­ли­ро­ван­ных ко­ле­ба­ний (см. Ам­пли­туд­ная мо­ду­ля­ция). В ин­фор­ма­ци­он­но-вы­чис­лит. тех­ни­ке и тех­ни­ке свя­зи по­сле­до­ва­тель­но­сти И. с. при­ме­ня­ют для ко­ди­ро­ва­ния и пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции (см. Им­пульс­ная мо­ду­ля­ция).

И. с. ис­поль­зу­ют­ся так­же для об­на­ру­же­ния уда­лён­ных объ­ек­тов, ди­аг­но­сти­ки не­од­но­род­но­стей разл. сред, воз­дей­ст­вия на ве­ще­ст­во, ус­ко­ре­ния по­то­ков за­ря­жен­ных час­тиц и т. д. В при­ро­де И. с. яв­ля­ют­ся вспле­ски из­лу­че­ний кос­мич. ис­точ­ни­ков, сейс­мич. волн, воз­му­ще­ний, рас­про­стра­няю­щих­ся в био­ло­ги­че­ски ак­тив­ных сре­дах (см. Нерв­ный им­пульс), и др.

Общая характеристика импульсного сигнала



радиоликбез

Общая характеристика импульсного сигнала

Виды импульсных сигналов. Под импульсной техникой понимают область радиоэлектроники, изучающую формирование импульсных сигналов и их прохождение через электрические цепи. Импульсный сигнал может состоять из одного или серии импульсов. Под импульсом понимают быстрое появление и исчезновение тока или напряжения, т. е. кратковременное действие тока или напряжения на электрическую цепь или устройство. В импульсной технике различают два вида импульсных сигналов — видеоимпульсы (рис. 149, а), представляющие собой кратковременные односторонние (относительно оси времени) изменения напряжения или тока в цепи постоянного тока, и радиоимпульсы (рис. 149,б)—сигнал, состоящий из высокочастотных колебаний напряжения или тока, огибающая которых повторяет форму видеоимпульса. В импульсной технике в основном рассматривают видеоимпульсы.

 

Форма импульсов. Импульсы могут иметь прямоугольную, трапецеидальную, колоколообразную, треугольную и экспоненциальную



Рис. 149. Одиночные импульсы: а — видеоимпульс, б — радиоимпульс

форму (рис. 150). В импульсе различной формы различают фронт, вершину и спад. Импульсы могут быть положительной или отрицательной полярности. Импульсы положительной полярности на графиках изображают выше горизонтальной оси времени, а отрицательной — ниже оси.

Параметры импульсов. Каждый импульс характеризуется амплитудой А (см. рис. 149, а), длительностью импульса tи, длительностями фронта tф, спада tс, снижением вершины ΔА, а также мощностью в импульсе Ри.

Амплитуда однополярного импульса характеризуется величиной (размахом) напряжения или тока от нуля до максимального значения импульса данной формы. В двустороннем импульсе величина от вершины положительного до вершины отрицательного импульса называется полным размахом импульса (полной амплитудой Aп).

Длительность импульса tп — интервал времени, в течение которого ток или напряжение действует на электрическую цепь. В реальных схемах искажается форма импульсов, поэтому длительность определяют на уровне 0,1A и реже по основанию импульса. Активную  длительность импульса tи.a измеряют на уровне 0,5 А.



Рис. 150. Формы импульсов:

а — прямоугольная, б — трапецеидальная, в — колоколообразная, е — треугольная, д —экспоненциальная

Длительность фронта tф и спада tc оценивается интервалом времени, в течение которого амплитуда импульса нарастает от 0,1 до 0,9 своего максимального значения и падает от 0,9A до 0,1А. В большинстве случаев желательно иметь минимальные tф и to.

Снижение вершины ΔА практически не должно превышать (0,01—0,05) А.

Мощность в импульсе характеризуется отношением энергии W, выделенной в цепи при прохождении импульса, к его длительности tи:

Далее

Общая характеристика импульсного сигнала



радиоликбез

Общая характеристика импульсного сигнала

Виды импульсных сигналов. Под импульсной техникой понимают область радиоэлектроники, изучающую формирование импульсных сигналов и их прохождение через электрические цепи. Импульсный сигнал может состоять из одного или серии импульсов. Под импульсом понимают быстрое появление и исчезновение тока или напряжения, т. е. кратковременное действие тока или напряжения на электрическую цепь или устройство. В импульсной технике различают два вида импульсных сигналов — видеоимпульсы (рис. 149, а), представляющие собой кратковременные односторонние (относительно оси времени) изменения напряжения или тока в цепи постоянного тока, и радиоимпульсы (рис. 149,б)—сигнал, состоящий из высокочастотных колебаний напряжения или тока, огибающая которых повторяет форму видеоимпульса. В импульсной технике в основном рассматривают видеоимпульсы.

 

Форма импульсов. Импульсы могут иметь прямоугольную, трапецеидальную, колоколообразную, треугольную и экспоненциальную



Рис. 149. Одиночные импульсы: а — видеоимпульс, б — радиоимпульс

форму (рис. 150). В импульсе различной формы различают фронт, вершину и спад. Импульсы могут быть положительной или отрицательной полярности. Импульсы положительной полярности на графиках изображают выше горизонтальной оси времени, а отрицательной — ниже оси.

Параметры импульсов. Каждый импульс характеризуется амплитудой А (см. рис. 149, а), длительностью импульса tи, длительностями фронта tф, спада tс, снижением вершины ΔА, а также мощностью в импульсе Ри.

Амплитуда однополярного импульса характеризуется величиной (размахом) напряжения или тока от нуля до максимального значения импульса данной формы. В двустороннем импульсе величина от вершины положительного до вершины отрицательного импульса называется полным размахом импульса (полной амплитудой Aп).

Длительность импульса tп — интервал времени, в течение которого ток или напряжение действует на электрическую цепь. В реальных схемах искажается форма импульсов, поэтому длительность определяют на уровне 0,1A и реже по основанию импульса. Активную  длительность импульса tи.a измеряют на уровне 0,5 А.



Рис. 150. Формы импульсов:

а — прямоугольная, б — трапецеидальная, в — колоколообразная, е — треугольная, д —экспоненциальная

Длительность фронта tф и спада tc оценивается интервалом времени, в течение которого амплитуда импульса нарастает от 0,1 до 0,9 своего максимального значения и падает от 0,9A до 0,1А. В большинстве случаев желательно иметь минимальные tф и to.

Снижение вершины ΔА практически не должно превышать (0,01—0,05) А.

Мощность в импульсе характеризуется отношением энергии W, выделенной в цепи при прохождении импульса, к его длительности tи:

Далее

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ — это… Что такое ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ?



ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ
ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ

И́МПУЛЬСНЫЙ СИ́ГНАЛ, кратковременное изменение какой-либо физической величины (электромагнитного поля, механического смещения и т. д.). С распространением импульсных сигналов обычно связан перенос энергии, а значит, передача информации. Различают акустические, электромагнитные, электрические и др. импульсные сигналы. Одиночные импульсы характеризуются в основном амплитудой, длительностью, скоростью перемещения в среде. В радиотехнике такие сигналы называются видеоимпульсами. Важным параметром последовательности импульсных сигналов являются также период (или частота) и скважность (отношение периода повторяемости к длительности импульса). Импульсные сигналы широко используются в различных областях техники.

Энциклопедический словарь.
2009.

  • ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА
  • ИМПХАЛ

Смотреть что такое «ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ» в других словарях:

  • ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ — (импульс), изменение к. л. физ. величины (эл. магн. поля, механич. смещения и т. п.) в течение некоторого конечного промежутка времени. С распространением И. с. обычно связан перенос энергии и, следовательно, передача определ. информации.… …   Физическая энциклопедия

  • импульсный сигнал — импульс Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот сигнал предназначен.… …   Справочник технического переводчика

  • Импульсный сигнал — 5. Импульсный сигнал Импульс Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • импульсный сигнал — impulsinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. impulse signal; pulse signal vok. Impulssignal, n rus. импульсный сигнал, m pranc. signal impulsionnel, m …   Automatikos terminų žodynas

  • импульсный сигнал — impulsinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. impulse signal; pulse signal; pulsed signal vok. Impulssignal, n rus. импульсный сигнал, m pranc. signal impulsionnel, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Импульсный сигнал — 1. Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот сигнал предназначен… …   Телекоммуникационный словарь

  • импульсный сигнал от звуколокационного устройства — akustinio lokatoriaus impulsas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. sonar ping vok. Sonarimpuls, m rus. импульсный сигнал от звуколокационного устройства, m pranc. impulsion de sonar, f …   Automatikos terminų žodynas

  • сигнал набора номера — импульсный сигнал — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы импульсный сигнал EN pulsing signal …   Справочник технического переводчика

  • Импульсный набор — Телефон с дисковым номеронабирателем, 1972 год …   Википедия

  • ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОЛИЗ — метод исследования быстрых хим. р ций и их короткоживущих продуктов (время жизни от 10 1 до 10 12 с) при воздействии на в во коротким импульсом ионизирующего излучения. Чаще всего используют импульсы электронов высоких энергий (от 0,5 до 30 40… …   Химическая энциклопедия

Импульсный сигнал — это… Что такое Импульсный сигнал?



Импульсный сигнал

5. Импульсный сигнал

Импульс

Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот сигнал предназначен.

Примечания:

1. Сигнал, представляющий собой последовательность конечного известного числа импульсов одинаковой формы, следующих друг за другом через одинаковые интервалы времени, называется пачкой импульсов.

2. Сигнал, состоящий из импульсов, число, форма и значения параметров которых известны, называется кодовой группой импульсов

где n < ¥ — целое число;

ai — высота i-го импульса;

Тсинтервал следования

где n < ¥ — целое число

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
academic.ru.
2015.

  • Импульсный реактор
  • Импульсный сигнальный трансформатор

Смотреть что такое «Импульсный сигнал» в других словарях:

  • ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ — (импульс), изменение к. л. физ. величины (эл. магн. поля, механич. смещения и т. п.) в течение некоторого конечного промежутка времени. С распространением И. с. обычно связан перенос энергии и, следовательно, передача определ. информации.… …   Физическая энциклопедия

  • импульсный сигнал — импульс Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот сигнал предназначен.… …   Справочник технического переводчика

  • ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ — ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ, кратковременное изменение какой либо физической величины (электромагнитного поля, механического смещения и т. д.). С распространением импульсных сигналов обычно связан перенос энергии, а значит, передача информации. Различают… …   Энциклопедический словарь

  • импульсный сигнал — impulsinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. impulse signal; pulse signal vok. Impulssignal, n rus. импульсный сигнал, m pranc. signal impulsionnel, m …   Automatikos terminų žodynas

  • импульсный сигнал — impulsinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. impulse signal; pulse signal; pulsed signal vok. Impulssignal, n rus. импульсный сигнал, m pranc. signal impulsionnel, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Импульсный сигнал — 1. Детерминированный сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени, соизмеримого с временем установления переходного процесса в системе, для воздействия на которую этот сигнал предназначен… …   Телекоммуникационный словарь

  • импульсный сигнал от звуколокационного устройства — akustinio lokatoriaus impulsas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. sonar ping vok. Sonarimpuls, m rus. импульсный сигнал от звуколокационного устройства, m pranc. impulsion de sonar, f …   Automatikos terminų žodynas

  • сигнал набора номера — импульсный сигнал — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы импульсный сигнал EN pulsing signal …   Справочник технического переводчика

  • Импульсный набор — Телефон с дисковым номеронабирателем, 1972 год …   Википедия

  • ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОЛИЗ — метод исследования быстрых хим. р ций и их короткоживущих продуктов (время жизни от 10 1 до 10 12 с) при воздействии на в во коротким импульсом ионизирующего излучения. Чаще всего используют импульсы электронов высоких энергий (от 0,5 до 30 40… …   Химическая энциклопедия

Импульсный сигнал — «Энциклопедия»

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ, кратковременное изменение физической величины, например напряжённости поля, параметра материальной среды (плотности и др.). Различают импульсные сигналы: акустический (смотри Импульс акустический.), электромагнитный (в том числе радио и оптический), электрический (смотри Импульс электрический) и др. Они характеризуются формой, длительностью, амплитудой и скоростью перемещения в среде. Импульсные  сигналы могут иметь разную временную форму: прямоугольную, колоколообразную и др. Скорость распространения импульсных сигналов можно уменьшить в замедляющих системах в тысячи и более раз по сравнению со скоростью прохождения сигнала в однородной среде. Импульсные  сигналы удобно описывать с помощью частотного спектра, ширина которого Δω связана с длительностью Δt при сохранении формы сигнала соотношением ΔωΔt = const.

Отсюда следует, что чем меньше длительность импульсного сигнала, тем шире должна быть полоса пропускания приёмника. Один и тот же импульс в одних системах может проявляться как короткий, а в других — как длинный сигнал. Форма импульсного сигнала искажается при распространении в диспергирующих средах, например в оптических волокнах.

Реклама

Одиночные импульсные сигналы в радиоэлектронике называются видеоимпульсами. Волновые пакеты высокочастотных колебаний, огибающая которых представляет собой видеоимпульс, называются радиоимпульсами или оптическими импульсами в зависимости от диапазона частот. Их можно рассматривать как частный случай амплитудно-модулированных колебаний (смотри Амплитудная модуляция). В информационно-вычислительной технике и технике связи последовательности импульсных сигналов применяют для кодирования и передачи информации (смотри Импульсная модуляция).

Импульсные  сигналы используются также для обнаружения удалённых объектов, диагностики неоднородностей различных сред, воздействия на вещество, ускорения потоков заряженных частиц и т. д. В природе импульсными сигналами являются всплески излучений космических источников, сейсмических волн, возмущений, распространяющихся в биологически активных средах (смотри Нервный импульс), и др.

Лит.: Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И. Импульсные и цифровые устройства. М., 1972; Браммер Ю. А., Пащук И. Н. Импульсные и цифровые устройства. 8-е изд. М., 2006.

А. П. Сухоруков.

Электрический импульс — это… Что такое Электрический импульс?

Электрический импульс — кратковременный всплеск электрического напряжения или силы тока в определённом, конечном временном промежутке. Различают видеоимпульсы — единичные колебания какой-либо формы и радиоимпульсы — всплески высокочастотных колебаний. Видеоимпульсы бывают однополярные (отклонение только в одну сторону от нулевого потенциала) и двухполярные.

Характеристики импульсов

Форма импульсов

Важной характеристикой импульсов является их форма, визуально наблюдать которую, можно, например, на экране осциллографа. В общем случае форма импульсов имеет следующие составляющие: фронт — начальный подъём, относительно плоская вершина (не для всех форм) и срез (спад) — конечный спад напряжения. Существует несколько типов импульсов стандартных форм, имеющих относительно простое математическое описание, такие импульсы широко применяются в технике

  • Прямоугольные импульсы — наиболее распространённый тип
  • Пилообразные импульсы
  • Треугольные импульсы
  • Трапецеидальные импульсы
  • Экспоненциальные импульсы
  • Колокольные (колоколообразные) импульсы
  • Импульсы, представляющие собой полуволны или другие фрагменты синусоиды (обрезка по горизонтали или по вертикали)

Кроме импульсов стандартной, простой формы иногда, в особых случаях, используются импульсы специальной формы, описываемой сложной функцией, существуют также сложные импульсы, форма которых имеет в значительной степени случайный характер, например, импульсы видеосигнала.

Параметры импульсов

В общем случае импульсы характеризуются двумя основными параметрами — амплитудой (размахом) и длительностью (обозначается τ или tи). Длительность пилообразных и треугольных импульсов определяется по основанию (от начала изменения напряжения до конца), для остальных типов импульсов длительность принято брать на уровне напряжения 50 % от амплитуды, для колокольных импульсов иногда используется уровень 10 %, длительность искусственно синтезированных колокольных импульсов (с чётко выраженным основанием) и полуволн синусоиды часто измеряется по основанию.

Выброс на вершине прямоугольного импульса

Для разных типов импульсов существуют дополнительные параметры, уточняющие форму или характеризующие степень её неидеальности. Например, для описания неидеальности прямоугольных импульсов используются такие параметры, как, длительности фронта и среза (в идеале должны стремиться к нулю), неравномерность вершины, а также размер выбросов напряжения после фронта и среза, возникающих в результате паразитных процессов.

Спектральное представление импульсов

Кроме временного представления импульсов, наблюдаемого по осциллографу, существует спектральное представление, выраженное в виде двух функций — амплитудного и фазового спектра.

Спектр одиночного импульса является непрерывным и бесконечным. Амплитудный спектр прямоугольного импульса имеет чётко выраженные минимумы по шкале частот, следующие с интервалом, обратным длительности импульса.

Многократные импульсы

Импульсные посылки (серии импульсов)

Иногда импульсы используются или возникают не поодиночке, а группами, которые называются сериями импульсов или импульсными посылками, в том случае, когда они формируются преднамеренно для передачи куда-либо. Импульсная посылка может нести какую-либо информацию единичного характера или служить в качестве идентификатора. Информационные посылки прямоугольных импульсов, в которых значимыми величинами являются количество импульсов, их временное расположение или длительности импульсов называются кодово-импульсными посылками или, в некоторых областях техники, кадрами, фреймами. Кодирование информации в посылках может быть осуществлено разными способами: двоичный цифровой код, время-импульсный код, код Морзе, набор заданного количества импульсов (как в телефонном аппарате). Во многих случаях импульсные посылки используются не поодиночке, а в виде непрерывных последовательностей посылок.

Импульсные последовательности

Импульсной последовательностью называется достаточно продолжительная последовательность импульсов, служащая для передачи непрерывно меняющейся информации, для синхронизации или для других целей, а также генерируемых непреднамеренно, например, в процессе искрообразования в коллекторно-щёточных узлах. Последовательности подразделяются на периодические и непериодические. Периодические последовательности представляют собой ряд одинаковых импульсов, повторяющихся через строго одинаковые интервалы времени. Длительность интервала называется периодом повторения (обозначается T), величина, обратная периоду — частотой повторения импульсов (обозначается F). Для последовательностей прямоугольных импульсов дополнительно применяются ещё две однозначно взаимосвязанных друг с другом параметра: скважность (обозначается Q) — отношение периода к длительности импульса и коэффициент заполнения — обратная скважности величина; иногда коэффициент заполнения используют и для характеристики квазипериодической и случайной последовательностей, в этом случае он равен среднему отношению суммы длительностей импульсов за достаточно большой промежуток времени к длительности этого промежутка. Спектр периодической последовательности является дискретным и бесконечным для конечной последовательности, конечным для бесконечной. Среди непериодических последовательностей с, технической точки зрения, наибольший интерес представляют квазипериодические и случайные последовательности (на практике используются псевдослучайные). Квазипериодические последовательности представляют собой последовательности импульсов, период которых или другие характеристики варьируются вокруг средних значений. В отличие от спектра периодической последовательности, спектр квазипериодической последовательности является, строго говоря, не дискретным, а гребенчатым, с незначительным заполнением между гребнями, однако, на практике этим иногда можно пренебречь, так, например, в телевизионной технике для создания полного видеосигнала к сигналу чёрно-белого изображения добавляют сигнал цветности таким образом, что гребни его спектра оказываются между гребнями чёрно-белого видеосигнала.

Импульсы как носители информации

По характеру информации импульсные сигналы могут использоваться однократно(разовое сообщение о событии) или для непрерывной передачи информации Последовательности импульсов могут передавать дискретизированную по времени аналоговую информацию или цифровую, возможны также случаи, когда в единый, в физическом смысле, сигнал вложено два вида информации, например, телевизионный сигнал с телетекстом.

Для представления информации используются различные характеристики как собственно импульсов, так и их совокупностей, как по отдельности, так и в сочетаниях

  • Форма импульсов
  • Длительность импульсов
  • Амплитуда импульсов
  • Частота следования импульсов
  • Фазовые соотношения в последовательности импульсов
  • Временные интервалы между импульсами в посылке
  • Позиционное комбинирование импульсов в посылке

Таким образом, можно выделить несколько обобщённых типов импульсных сигналов, несущих непрерывную информацию

  • Цифровой сигнал, информация в котором, как правило (но не обязательно), содержится в виде кодовых посылок
  • Аналоговый дискретизированный сигнал в виде квазипериодической последовательности
  • Аналоговый дискретизированный сигнал в виде импульсных посылок с аналоговым кодированием информации
  • Отдельно от предыдущих типов надо выделить видеосигнал (и соответствующий ему модулированный радиосигнал), в котором, в отличие от других сигналов, непрерывная информация содержится внутри самого импульса, благодаря его сложной форме

Некоторые примеры применения импульсов

Одиночные импульсы

  • Разовые команды для управления каким-либо устройством (обычно прямоугольные)
  • Разовые сигналы, генерируемые устройством при наступлении какого-либо события

Периодические последовательности

  • Тактовые импульсы — для синхронизации событий в системе
  • Стробирующие импульсы — для периодического разрешения / запрета процессов
  • Пилообразные импульсы развёртки (в телевизорах, мониторах, радиолокаторах, осциллографах и т. д.)
  • Телевизионный синхросигнал — составляющая аналогового видеосигнала, предназначенная для синхронизации разверток передающего и приемного устройств.
  • Импульсы с образцовыми параметрами (амплитуда, длительность, частота и т. д.) на выходе калибраторов средств измерений
  • Стимулирующие импульсные сигналы для проверки работоспособности аппаратуры или её узлов
  • Стимулирующие сигналы, вырабатываемые медицинскими приборами

Непериодические последовательности

  • Импульсные сигналы измерительной информации
  • Псевдослучайные (хаотические) импульсные последовательности для тестирования аппаратуры или каналов связи

Одиночные посылки (серии)

  • Набор номера в импульсном телефонном аппарате
  • Коды идентификации, аутентификации для электронных замков и т. д.
  • Разовая информация в системах сигнализации

Последовательности посылок

  • Сигнал, представленный в цифровой форме в виде групп прямоугольных импульсов
  • Группы импульсов, непрерывно излучаемых импульсными радиомаяками
  • Посылки с время-импульсным кодированием в диалогах запросчик-ответчик в системах активной радиолокации и дальномерных каналах радионавигации

Видеоимпульсы

Примеры возникновения электрических импульсов в природе

  • Импульсы от разрядов атмосферного электричества
  • Нервные импульсы в живом организме
  • Импульсы от разрядов электрических рыб

Литература

См. также

Ссылки

Что такое ШИМ: широтно-импульсная модуляция

Инверторы, преобразователи, схемы SMPS и контроллеры скорости …. Одна вещь, которая является общей для всех этих схем, состоит в том, что они состоят из множества электронных переключателей внутри. Эти переключатели представляют собой не что иное, как силовые электронные устройства, такие как MOSFET, IGBT, TRIAC и т. Д. Для управления такими силовыми электронными переключателями мы обычно используем так называемые сигналы PWM (широтно-импульсная модуляция). Помимо этого, сигналы PWM также используются для управления серводвигателями, а также для других простых задач, таких как управление яркостью светодиода.

В нашей предыдущей статье мы узнали об АЦП, в то время как АЦП используется для чтения аналоговых сигналов с помощью цифрового устройства, такого как микроконтроллер. ШИМ можно рассматривать как полную противоположность ему, ШИМ используется для создания аналоговых сигналов от цифрового устройства, такого как микроконтроллер . В этой статье мы узнаем о , что такое PWM , сигналы PWM и некоторые параметры, связанные с ними, так что мы будем уверены в их использовании в наших проектах.

Что такое ШИМ (широтно-импульсная модуляция)?

PWM означает широтно-импульсную модуляцию; мы рассмотрим причину такого имени позже.Но пока понимайте ШИМ как тип сигнала, который может быть произведен цифровой ИС, такой как микроконтроллер или таймер 555. Созданный таким образом сигнал будет иметь последовательность импульсов, и эти импульсы будут иметь форму прямоугольной волны. То есть в любой данный момент времени волна будет либо высокой, либо низкой. Для простоты понимания давайте рассмотрим сигнал ШИМ 5 В, в этом случае сигнал ШИМ будет либо 5 В (высокий), либо на уровне земли 0 В (низкий). Продолжительность, в течение которой сигналы остаются на высоком уровне, называется « , время включения », а продолжительность, в течение которой сигнал остается на низком уровне, называется « , время отключения ».

Для сигнала ШИМ нам нужно посмотреть на два важных параметра, связанных с ним: один — это рабочий цикл ШИМ, а другой — частота ШИМ.

Рабочий цикл ШИМ

Как было сказано ранее, сигнал ШИМ остается включенным в течение определенного времени, а затем остается выключенным до конца этого периода. Что делает этот сигнал ШИМ особенным и более полезным, так это то, что мы можем установить, как долго он должен оставаться включенным, контролируя рабочий цикл сигнала ШИМ.

Процент времени, в течение которого сигнал ШИМ остается ВЫСОКИМ (по времени), называется рабочим циклом.Если сигнал всегда включен, это 100% -ный рабочий цикл, а если он всегда выключен, это 0% -ный рабочий цикл. Формулы для расчета рабочего цикла показаны ниже.

  Рабочий цикл = время включения / (время включения + время выключения) 
 

Следующее изображение представляет сигнал ШИМ с рабочим циклом 50%. Как вы можете видеть, учитывая весь период времени (время включения + время выключения), сигнал ШИМ остается включенным только в течение 50% периода времени.

Регулируя рабочий цикл от 0% до 100%, мы можем управлять « on time » ШИМ-сигнала и, следовательно, шириной сигнала.Поскольку мы можем модулировать ширину импульса, он получил свое культовое название « Широтно-импульсная модуляция ».

Частота ШИМ

Частота сигнала ШИМ определяет, насколько быстро ШИМ завершает один период. Один период — это полное время включения и выключения сигнала ШИМ, как показано на рисунке выше. Формулы для расчета частоты приведены ниже

.

  Частота = 1 / Период времени 
  Период времени = Время включения + Время выключения  

Обычно сигналы ШИМ, генерируемые микроконтроллером, составляют около 500 Гц, такие высокие частоты будут использоваться в высокоскоростных коммутационных устройствах, таких как инверторы или преобразователи.Но не все приложения требуют высокой частоты. Например, для управления серводвигателем нам необходимо генерировать сигналы ШИМ с частотой 50 Гц, поэтому частота сигнала ШИМ также может управляться программой для всех микроконтроллеров.

Некоторые часто возникающие вопросы по ШИМ

В чем разница между рабочим циклом и частотой сигнала ШИМ?

Часто путают рабочий цикл и частоту сигналов ШИМ.Как мы знаем, сигнал ШИМ представляет собой прямоугольную волну с определенным временем включения и выключения. Сумма времени включения и времени выключения называется одним периодом времени. Значение, обратное одному периоду времени, называется частотой. В то время как количество времени, в течение которого сигнал ШИМ должен оставаться включенным в один период времени, определяется рабочим циклом ШИМ.

Проще говоря, скорость включения и выключения сигнала ШИМ определяется параметром , частота сигнала ШИМ, и на этой скорости, как долго сигнал ШИМ должен оставаться включенным, определяется рабочим циклом модуля ШИМ-сигнал .

Как преобразовать сигналы ШИМ в аналоговое напряжение?

Для простых приложений, таких как управление скоростью двигателя постоянного тока или регулировка яркости светодиода, нам необходимо преобразовать сигналы ШИМ в аналоговое напряжение. Это легко сделать с помощью RC-фильтра и обычно используется там, где требуется функция DAC. Схема для этого же показана ниже

Converting PWM signals into Analog

На приведенном выше графике желтый цвет — это сигнал ШИМ, а синий — выходное аналоговое напряжение.Значение резистора R1 и конденсатора C1 может быть рассчитано на основе частоты сигнала ШИМ, но обычно используются резистор 5,7 кОм или 10 кОм и конденсатор 0,1 или 1 мк.

Как рассчитать выходное напряжение сигнала ШИМ?

Выходное напряжение сигнала ШИМ после преобразования его в аналоговый будет в процентах от рабочего цикла. Например, если рабочее напряжение составляет 5 В, то сигнал ШИМ также будет иметь 5 В при высоком уровне. В таком случае для 100% рабочего цикла выходное напряжение будет 5 В, для 50% рабочего цикла будет 2.5V.

  Выходное напряжение = Рабочий цикл (%) * 5  

Примеры:

Ранее мы использовали ШИМ с различными микроконтроллерами во многих наших проектах:

Далее проверьте все проекты, связанные с ШИМ здесь.

,

Использование анализатора спектра импульсных сигналов »Электроника

Как измерить импульсные сигналы с помощью анализатора спектра — некоторые из ключевых концепций и методов.


Учебное пособие по анализатору спектра Включает:
Что такое анализатор спектра
Типы и технологии анализаторов спектра
Супергетеродинный анализатор спектра с разверткой
Анализатор спектра БПФ
Анализатор спектра в реальном времени
Анализатор спектра USB
Следящий генератор анализатора спектра
Характеристики
Работа анализатора спектра
Измерения коэффициента шума
Измерения фазового шума
Анализ спектра импульсного сигнала


Импульсные сигналы используются в различных областях электроники и радио.Один конкретный пример — это радиолокационные сигналы, но существует множество других приложений.

В связи с их использованием часто бывает необходимо использовать анализатор спектра для измерения характеристик сигналов. Однако тот факт, что они импульсные, порождает некоторые интересные проблемы.

Традиционно методы и подходы к анализу спектра импульсов обычно нацелены на устойчивые аналоговые радиосигналы. Однако анализ спектра импульсов требует некоторого понимания анализируемых сигналов, и это может позволить получить дополнительную информацию.

Основы анализа спектра импульсных сигналов

Импульсные радиочастотные сигналы или любые формы импульсных сигналов принимают множество форм, но, несмотря на это разнообразие, они имеют ряд общих черт. Это означает, что можно применять обычные методы анализа спектра импульсов.

Чтобы взглянуть на методы, используемые для анализа спектра импульсного сигнала, в первую очередь необходимо взглянуть на основную природу формы импульсного сигнала. Он имеет время повторения T и длительность импульса t.

Используя анализ Фурье, можно увидеть, что этот сигнал состоит из основной гармоники и гармоник. Основная форма прямоугольной волны может быть составлена ​​из основной синусоидальной волны с той же частотой повторения, что и прямоугольная волна, а затем нечетных гармоник с амплитудами гармоник, обратно пропорциональными их количеству.

Прямоугольный импульс является лишь продолжением этого основного принципа. Различная форма сигнала достигается изменением относительных амплитуд и фаз гармоник, как нечетных, так и четных.

A pulsed RF waveform is rich in harmonics Импульсный сигнал состоит из основной гармоники и ее гармоник.

Эти сигналы основной полосы затем могут быть нанесены на график, и амплитуды и фазы бесконечного числа гармоник, как нечетных, так и четных, дают гладкую огибающую, показанную ниже.

Spectrum of a perfectly rectangular pulse Спектр идеально прямоугольного импульса

Огибающая этого графика следует функции основной формы:

Затем этот сингл можно смодулировать на РЧ-сигнал для получения спектра. Как гармоники сигнала основной полосы, простираются до бесконечности, так и боковые полосы модулированного сигнала.На самом деле, однако, полоса пропускания никогда не будет бесконечной, и гармоники, особенно высших порядков, затухают. Хотя это приводит к некоторому искажению сигнала, уровни в целом приемлемы.

Spectrum of a pulse waveform modulated onto an RF carrier with phase inversions Спектр формы импульса, модулированного на РЧ несущую с инверсией фазы

Анализ спектра импульса

Было возможно увидеть, как генерируются импульсные сигналы и получаются спектры. Хотя фаза боковых полос приведена на графиках выше, анализаторы спектра являются скалярными тестовыми приборами и обычно не дают индикации фазы сигнала.Соответственно, графики анализаторов спектра отображаются только «над линией».

Scaler spectrum of a pulse waveform modulated onto an RF carrier Скалярный спектр импульсного сигнала, модулированного на РЧ несущую
, т.е. включается только амплитуда.

Здесь можно отметить ряд моментов:

  • Спектральные линии: Отдельные спектральные линии, показанные на графике модулированного сигнала, разделены частотой, равной 1 / T.
  • Нули в огибающей: Нули в огибающей или общей форме спектров появляются с интервалами 1 / t.Дальнейшие обнуления возникают при n / t
  • Четкость нулей огибающей: Нули в форме спектра импульса не всегда особенно различимы из-за конечного времени нарастания и спада в модулирующих сигналах и возникающих в результате асимметрий.

Импульсная десенсибилизация

Иногда вопрос о десенсибилизации импульса упоминается в терминах анализа спектра импульса. Проблема в том, что когда модуляция применяется к несущей, пиковый уровень огибающей снижается, что означает уменьшение общей мощности сигнала.

Очевидное уменьшение пиковой амплитуды происходит потому, что добавление импульса к сигналу и его модуляция прямоугольной волной приводит к распределению мощности между несущей и боковыми полосами. По мере того, как уровень модуляции увеличивается, уровень боковых полос увеличивается. Поскольку имеется только ограниченная доступная мощность, и каждый из спектральных компонентов, то есть несущая и боковые полосы, содержит только часть общей мощности.

Общий эффект, наблюдаемый на анализаторе спектра, состоит в том, что пиковая мощность уменьшается, но она распространяется на более широкую полосу пропускания.

Можно определить коэффициент импульсной десенсибилизации α. Это можно описать уравнением:

a [дБ] = 20log10 (teffT)

a [дБ] = 20log10 (teff PRF)

Следует отметить, что это соотношение действительно только для истинного линейчатого спектра Фурье. Для этого разрешающая способность анализатора должна быть <0,3 PRF.

Средняя мощность сигнала также зависит от рабочего цикла, поскольку мощность может излучаться только тогда, когда сигнал находится в том, что можно условно назвать состоянием «ВКЛ».Это можно определить с помощью следующего уравнения:

PavgPpeak = 20log10 (teff PRF)

Где:
α = импульсный коэффициент десенитизации
T = частота повторения импульсов
PRF = частота повторения импульсов (1 / T)
t = длина импульса
teff = эффективная длина импульса с учетом времени нарастания и спада
Pavg = средняя мощность за импульсный цикл
Ppeak = пиковая мощность

Треугольная и трапецеидальная формы волны

В то время как анализ спектра импульсов обычно применяется к сигналам квадратной или прямоугольной формы, аналогичные принципы также применимы к сигналам треугольной и трапециевидной формы.

Формат сигнала имеет многие характеристики, аналогичные характеристикам импульсного сигнала, но с разными уровнями различных составляющих сигналов и, следовательно, боковых полос.

Следовательно, эти формы сигналов можно анализировать аналогичным образом.

Советы по измерению анализа спектра импульсов

При просмотре импульсного сигнала с помощью анализатора спектра необходимо применять методы, обеспечивающие отображение сигнала для выявления необходимых аспектов.

Некоторые из основных аспектов:

  • Ширина полосы измерения меньше, чем межстрочный интервал: Для разрешения отдельных спектральных линий ширина полосы измерения должна быть небольшой относительно смещения линий, т. Е. Полоса пропускания <1 / T. Если ширина полосы измерения уменьшается еще больше, они спектральные линии сохранят свое значение (как и ожидалось), но уровень шума будет снижен, хотя время измерения будет больше.
  • Ширина полосы измерения между межстрочным интервалом и нулевым интервалом: Следующий этап происходит, когда ширина полосы измерения больше, чем спектральный интервал, но меньше, чем нулевой интервал.Для этого условия спектральные линии не разрешаются, а высота амплитуды огибающей зависит от ширины полосы. Это связано с тем, что большее количество спектральных линий, каждая со своим собственным вкладом мощности, содержится в полосе измерения. В этом случае 1 / t> B> 1 ​​/ T.
  • Ширина полосы измерения больше, чем нулевой интервал: Для этого случая, когда ширина полосы измерения больше, чем нулевые интервалы на огибающей спектра сигнала, т.е.е. B> 1 / T, распределение амплитуды сигнала невозможно распознать.

При широко распространенной передаче импульсов анализ спектра импульсов является важным элементом определения характеристик и тестирования любого разрабатываемого оборудования и генерируемых им сигналов.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных
Цифровой мультиметр
Частотомер
осциллограф
Генераторы сигналов
Анализатор спектра
Измеритель LCR
Дип-метр, ГДО
Логический анализатор
Измеритель мощности RF
Генератор радиочастотных сигналов
Логический зонд
Тестирование и тестеры PAT
Рефлектометр во временной области
Векторный анализатор цепей
PXI
GPIB
Граничное сканирование / JTAG

Вернуться в меню тестирования., ,

,Широтно-импульсная модуляция

— learn.sparkfun.com

Что такое широтно-импульсная модуляция?

Широтно-импульсная модуляция (PWM) — это причудливый термин для описания типа цифрового сигнала. Широтно-импульсная модуляция используется во множестве приложений, включая сложные схемы управления. Обычно мы используем их в SparkFun для управления затемнением светодиодов RGB или для управления направлением сервопривода. Мы можем достичь ряда результатов в обоих приложениях, потому что широтно-импульсная модуляция позволяет нам изменять, сколько времени сигнал имеет высокий уровень аналоговым способом.Хотя сигнал может быть только высоким (обычно 5 В) или низким (земля) в любое время, мы можем изменить пропорцию времени, в течение которого сигнал является высоким, по сравнению с тем, когда он низкий в течение постоянного интервала времени.

Роботизированная клешня, управляемая серводвигателем с использованием широтно-импульсной модуляции

Рекомендуемая литература

Некоторые базовые руководства, которые вы могли бы рассмотреть в первую очередь:

Рабочий цикл

Когда сигнал высокий, мы называем это «вовремя».Для описания количества «вовремя» мы используем понятие рабочего цикла. Рабочий цикл измеряется в процентах. Процент рабочего цикла конкретно описывает процент времени, в течение которого цифровой сигнал остается включенным в интервале или периоде времени. Этот период обратно пропорционален частоте сигнала.

Если цифровой сигнал проводит половину времени включенным, а другую половину — выключенным, мы бы сказали, что цифровой сигнал имеет рабочий цикл 50% и похож на идеальную прямоугольную волну. Если процентное значение выше 50%, цифровой сигнал проводит больше времени в высоком состоянии, чем в низком, и наоборот, если рабочий цикл меньше 50%.Вот график, иллюстрирующий эти три сценария:

Примеры рабочего цикла 50%, 75% и 25%

100% рабочий цикл будет таким же, как установка напряжения на 5 В (высокое). Рабочий цикл 0% будет таким же, как заземление сигнала.

Примеры

Яркость светодиода можно регулировать, регулируя рабочий цикл.

ШИМ используется для управления яркостью светодиода

С помощью светодиода RGB (красный, зеленый, синий) вы можете контролировать, какое количество каждого из трех цветов вы хотите в смешении цветов, уменьшая их яркость с различной степенью.

Основы смешивания цветов

Если все три горят в равной степени, в результате будет белый свет различной яркости. Синий, равно смешанный с зеленым, станет бирюзовым. В качестве чуть более сложного примера попробуйте полностью включить красный, зеленый — 50% рабочего цикла и синий — полностью выключить, чтобы получить оранжевый цвет.

PWM можно использовать для смешивания цветов RGB

При управлении светодиодами частота прямоугольной волны должна быть достаточно высокой, чтобы получить надлежащий эффект затемнения.Волна 20% рабочего цикла при 1 Гц будет очевидна, что она включается и выключается для ваших глаз, в то время как 20% рабочий цикл при 100 Гц или выше будет выглядеть тусклее, чем полностью включенный. По сути, период не может быть слишком большим, если вы стремитесь к эффекту затемнения с помощью светодиодов.

Вы также можете использовать широтно-импульсную модуляцию для управления углом серводвигателя, прикрепленного к чему-то механическому, например, манипулятору робота. Сервоприводы имеют вал, который поворачивается в определенное положение в зависимости от его линии управления. Наши серводвигатели имеют диапазон около 180 градусов.

Частота / период зависят от управления конкретным сервоприводом. Ожидается, что типичный серводвигатель будет обновляться каждые 20 мс с импульсом от 1 до 2 мс, или, другими словами, от 5 до 10% рабочего цикла на форме волны 50 Гц. С импульсом 1,5 мс серводвигатель будет в естественном положении на 90 градусов. При импульсе 1 мс сервопривод будет в положении 0 градусов, а при импульсе 2 мс сервопривод будет в положении 180 градусов. Вы можете получить полный диапазон движения, обновив сервопривод промежуточным значением.

ШИМ используется для удержания серводвигателя под углом 90 градусов относительно его кронштейна

Ресурсы и движение вперед

Широтно-импульсная модуляция используется в различных приложениях, особенно для управления. Вы уже знаете, что его можно использовать для затемнения светодиодов и управления углом наклона серводвигателей, и теперь вы можете начать исследовать другие возможные применения. Если вы чувствуете себя потерянным, не стесняйтесь проверить SparkFun Inventor’s Kit, в котором есть примеры использования широтно-импульсной модуляции.Если вы готовы немедленно приступить к кодированию и иметь Arduino, посмотрите здесь пример кодирования PWM.

Не стесняйтесь исследовать:

.

Типы и технологии »Электроника

Многие типы генераторов сигналов используются во многих тестовых системах, подающих стимул для тестируемого устройства.


Генераторы сигналов включают:
Основы генератора сигналов

Типы генераторов сигналов:
Основы генератора радиочастотных сигналов
Генератор сигналов произвольной формы
Генератор функций
Генератор импульсов


Генератор сигналов — это тестовое оборудование, которое выдает электрический сигнал в форме волны.Это используется как стимул для тестируемого предмета.

Генераторы сигналов во всех их формах широко используются в системах тестирования и разработки, а также с другими инструментами тестирования.

При рассмотрении того, что такое генератор сигналов, можно увидеть, что они бывают разных форм — существует много типов генераторов сигналов, каждый из которых используется для обеспечения различной формы сигнала. Некоторые из них выдают радиочастотные сигналы, другие — аудиосигналы, некоторые могут передавать сигналы различной формы, а другие — только импульсы.

Генераторы сигналов используются уже много лет. Ранние типы были очень простыми по стандарту сегодняшних различных типов генераторов сигналов. Уровни производительности, а также разнообразие доступных средств обслуживания увеличились и улучшились.

Selection of signal generators including arbitrary waveform generator, RF signal generator, vector signal generator, function generator

Что такое генератор сигналов

Генераторы сигналов

бывают различных форм, способных генерировать различные формы сигналов для различных тестовых приложений. Некоторые из этих испытательных инструментов предназначены для тестирования радиочастот, в то время как другие используются для тестирования звука, возможно, в качестве генератора синусоидальных волн и т. Д., А другие — для подачи импульсов, возможно, для возбуждения цифровых схем.Есть тысячи различных приложений для генераторов сигналов.

Однако они отличаются от измерительных тестовых приборов, таких как осциллограф, цифровые мультиметры, анализаторы спектра и т. Д., Тем, что вместо измерения сигнала они генерируют сигнал, который подается на тестируемое устройство.

Соответственно стоит определить генератор сигналов:

Определение генератора сигналов:

Генератор сигналов — это электронный испытательный прибор, который создает или генерирует повторяющиеся или неповторяющиеся сигналы.Форма волны может быть разной формы и амплитуды. Генераторы сигналов всех типов чаще всего используются при проектировании, производстве, обслуживании и ремонте электронных устройств.

Обзор типов генераторов сигналов

Глядя на генератор сигналов, можно увидеть, что существует множество различных типов генераторов сигналов:

  • Генератор сигналов произвольной формы: Генератор сигналов произвольной формы — это тип генератора сигналов, который создает очень сложные сигналы, которые могут быть указаны пользователем.Эти сигналы могут быть практически любой формы и могут быть введены различными способами, вплоть до указания точек на форме сигнала.

    По сути, генератор сигналов произвольной формы можно рассматривать как очень сложный генератор функций.

    Будучи значительно более сложными, генераторы сигналов произвольной формы более дороги, чем функциональные генераторы, и часто их полоса пропускания более ограничена из-за технологий, необходимых для генерации сигналов.

  • Генератор звуковых сигналов: Как следует из названия, этот тип генератора сигналов используется для звуковых приложений.Такие генераторы сигналов работают в звуковом диапазоне, обычно от 20 Гц до 20 кГц и более, и часто используются в качестве генераторов синусоидальных волн. Они часто используются в аудио измерениях частотной характеристики и для измерения искажений. В результате они должны иметь очень ровную характеристику, а также очень низкие уровни гармонических искажений.
  • Генератор функций: Генератор функций — это тип генератора сигналов, который используется для генерации простых повторяющихся сигналов.Обычно этот тип генератора сигналов создает сигналы или функции, такие как синусоидальные, пилообразные, квадратные и треугольные сигналы.

    Ранние функциональные генераторы, как правило, полагались на схемы аналоговых генераторов, которые непосредственно генерировали сигналы. Современные генераторы функций могут использовать методы цифровой обработки сигналов для генерации сигналов в цифровом виде и последующего преобразования их из цифрового в аналоговый формат.

    Многие функциональные генераторы, как правило, ограничиваются низкими частотами, поскольку именно здесь часто требуются формы сигналов, создаваемые этим типом генератора сигналов.Однако возможно получение версий с более высокой частотой.

  • Генератор импульсов: Как следует из названия, генератор импульсов представляет собой форму генератора сигналов, которая создает импульсы. Эти генераторы сигналов часто представляют собой генераторы логических импульсов, которые могут генерировать импульсы с переменной задержкой, а некоторые даже предлагают переменное время нарастания и спада.

    Импульсы часто необходимы при тестировании различных цифровых, а иногда и аналоговых схем.Способность генерировать импульсы позволяет запускать схемы или посылать последовательности импульсов на устройство для обеспечения необходимого стимула.

  • Генератор радиочастотных сигналов: Как видно из названия, этот тип генератора сигналов используется для генерации радиочастотных или радиочастотных сигналов.

    Typical RF radio frequency signal generator Типичный генератор ВЧ сигналов

    Генератор радиочастотного сигнала может использовать множество методов для генерации сигнала. В типах аналоговых генераторов сигналов используются автономные генераторы, хотя в некоторых из них для повышения стабильности используются методы частотной автоподстройки частоты.Однако в большинстве генераторов радиочастотных сигналов используются синтезаторы частоты для обеспечения необходимой стабильности и точности. Могут использоваться как метод фазовой автоподстройки частоты, так и методы прямого цифрового синтеза. Генераторы радиочастотных сигналов часто имеют возможность добавлять модуляцию к форме волны. Нижние конечные могут иметь возможность добавлять AM или FM, но высокопроизводительные генераторы RF-сигналов могут иметь возможность добавлять форматы модуляции OFDM, CDMA и т. Д. , поэтому их можно использовать для тестирования сотовых и беспроводных систем.

  • Векторный генератор сигналов: Векторный генератор сигналов — это тип генератора радиочастотных сигналов, который генерирует радиочастотные сигналы со сложными форматами модуляции, такими как QPSK, QAM и т. Д.

    Векторные генераторы сигналов обычно используются для тестирования современных систем передачи данных, от Wi-Fi до 4G, систем мобильной связи 5G и многих других решений для связи, в которых используются передовые формы сигналов. Поскольку эти формы сигналов используют схемы модуляции и формы сигналов, которые используют информацию о фазе, часто требуется векторный генератор сигналов.

Форматы генератора сигналов

Как и другие виды испытательного оборудования электроники, генераторы сигналов доступны во множестве различных форматов.Доступные типы форматов в определенной степени зависят от конкретного типа генератора сигналов, но есть несколько вариантов, которые могут быть доступны.

  • Традиционное стендовое испытательное оборудование: Традиционное стендовое испытательное оборудование — это видение того, что приходит на ум при разговоре об испытательных приборах. Автономный блок, который включает в себя сам генератор, а также источник питания, функции управления, дисплей и внешние органы управления, — это то, что обычно считается испытательным оборудованием.Эти тестовые инструменты охватывают самый большой объем, но не всегда являются наиболее подходящими, поскольку другие варианты также могут иметь свои преимущества.
  • Плата для тестирования стойки: Существуют тестовые модули, которые можно вставить в тестовую стойку. Ранние системы стоек включали VXI, но сегодня PXI является наиболее широко используемым. Основанный на популярном стандарте ПК, известном как PCI, PXI — это открытый стандарт, управляемый PXI Systems Alliance, PXISA, который взял стандарт PCI и обновил его для приложений измерительного оборудования.Стойка состоит из базовой 19-дюймовой стоечной системы, которая включает в себя источник питания, а первый слот зарезервирован для контроллера или подключения к внешнему ПК. Остальные слоты для карт можно использовать для тестовых приборов. Доступен широкий выбор генераторов сигналов, генераторов функций, генераторов сигналов произвольной формы и т. Д. Такой подход идеально подходит для построения автоматизированной системы с несколькими блоками. Несмотря на то, что может показаться на первый взгляд, можно получить инструменты для тестирования PXI с очень высокими характеристиками, многие из которых сопоставимы по характеристикам со стендовым тестовым оборудованием.
  • Генератор сигналов USB: Другой вариант для многих измерительных приборов в наши дни — использование мощности ПК для выполнения некоторых функций измерительного прибора. Тестовый модуль обеспечивает функциональность тестового оборудования, в данном случае генерируя сигнал, но питание, элементы управления и дисплей обеспечивает ПК. Это позволяет покупать гораздо более дешевые инструменты, сохраняя при этом возможности и производительность.
  • Использовать сгенерированный компьютером сигнал: В некоторых случаях можно сгенерировать сигнал в цифровом виде на компьютере с помощью приложения или программы генератора сигналов.Результирующий сигнал можно отправить через аудиоразъем звуковой карты. Этот путь предлагает очень дешевый способ создания сигнала, но он ограничен выходом аудио или аудиокарты ПК. Он может быть идеальным для некоторых приложений, но конечный результат очень зависит от звука или вывода с ПК, и этот маршрут, возможно, не лучший вариант, если требуется вывод с гарантированной производительностью.

Существует множество различных форматов для генераторов сигналов с точки зрения физического формата тестового прибора.Если требуется автономное оборудование, часто оборудование для стендовых испытаний является идеальным путем, но для систем и областей, где доступны ПК, другие варианты могут подойти лучше.

Различные типы генераторов сигналов могут генерировать сигналы разных типов. Они могут использоваться в различных приложениях: одни для тестирования РЧ-оборудования, другие для обеспечения стимулов для логических плат, а другие используются во множестве различных областей для обеспечения различных необходимых стимулов. При рассмотрении того, что такое генератор сигналов, необходимо определить тип генератора, необходимый для данной работы.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных
Цифровой мультиметр
Частотомер
осциллограф
Генераторы сигналов
Анализатор спектра
Измеритель LCR
Дип-метр, ГДО
Логический анализатор
Измеритель мощности RF
Генератор радиочастотных сигналов
Логический зонд
Тестирование и тестеры PAT
Рефлектометр во временной области
Векторный анализатор цепей
PXI
GPIB
Граничное сканирование / JTAG

Вернуться в меню тестирования., ,

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *