Импульсийн гүйдэл. Цахилгаан импульс ба тэдгээрийн параметрүүд
Цахилгаан импульс,цахилгаан хүчдэл эсвэл гүйдлийн богино хугацааны өөрчлөлт. Богино гэдэг нь үргэлжлэх хугацаатай харьцуулж болох хугацааг хэлнэ цахилгаан хэлхээний түр зуурын үйл явц ... I. e. өндөр хүчдэлийн импульс, өндөр хүчдэлийн гүйдлийн импульс, видео импульс, радио импульс гэж хуваана. I. e. Өндөр хүчдэлийг ихэвчлэн конденсаторыг эсэргүүцэх ачаалалд оруулах үед авдаг бөгөөд апериод хэлбэртэй байдаг. Аянга буух нь ихэвчлэн ижил хэлбэртэй байдаг. Ганц бие I. e. ижил төстэй хэлбэртэй, хэд хэдэн далайцтай кв.хэд хэдэн хүртэл Mvдолгионы фронттой 0.5-2 мсекба үргэлжлэх хугацаа 10-10 -2 мсектуршилтанд ашигладаг цахилгаан төхөөрөмжүүдболон өндөр хүчдэлийн технологийн тоног төхөөрөмж. Өндөр хүч чадлын одоогийн үсрэлт нь I. хэлбэртэй төстэй байж болно. E. өндөр хүчдэл (үзнэ үү. Импульсийн техник өндөр хүчдэл).
Видео импульсийг I. гэж нэрлэдэг. E. гүйдэл эсвэл хүчдэл (ихэвчлэн ижил туйлт), тэгээс бусад тогтмол бүрэлдэхүүнтэй байх. Тэгш өнцөгт, хөрөө, трапецын, экспоненциал, хонх хэлбэртэй болон бусад видео импульсийг ялгах ( будаа. 1 , a-d). Видео импульсийн хэлбэр, тоон параметрүүдийг тодорхойлдог онцлог элементүүд ( будаа. 2 ) нь далайц A, урд t f, үргэлжлэх хугацаа t ба ялзрал t c ба дээд хэсгийн налуу (D A) бөгөөд ихэвчлэн% -ийн% -аар илэрхийлэгддэг. Видео импульсийн үргэлжлэх хугацаа - бутархай хэсгээс секаравны нэг хүртэл nsec (10 -9 сек). Видео импульсийг телевиз, тооцоолол, радар, туршилтын физик, автоматжуулалт гэх мэт салбарт ашигладаг.
Үе үе буюу ЭЗС -ийн хэлбэлзлийг радио импульс гэж нэрлэдэг. цахилгаан гүйдэлэсвэл хүчдэл ( будаа. 1 , e), далайц ба үргэлжлэх хугацаа нь модуляцийн хэлбэлзлийн параметрүүдээс хамаарна. Радио импульсийн үргэлжлэх хугацаа ба далайц нь модуляцийн видео импульсийн параметрүүдтэй нийцдэг; нэмэлт параметр - тээвэрлэгчийн давтамж. Радио импульсийг ихэвчлэн радио, харилцаа холбооны технологид ашигладаг. Радио импульсийн үргэлжлэх хугацаа нь фракцын хооронд хэлбэлздэг секөмнө nsec.
Лит.:Ицхоки Я. С., Импульсийн төхөөрөмж, М., 1959; Импульсийн технологийн үндэс, М., 1966; Браммер Ю.А., Пащук И.Н., Импульсийн техник, 2 -р хэвлэл, М., 1968.
Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь М.: "Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг", 1969-1978
Доор цахилгаан импульс Хүчдэл эсвэл гүйдлийн тодорхой тогтмол түвшнээс (ялангуяа тэгээс) хазайлтыг хэлхээн дэх түр зуурын хугацаанаас бага эсвэл харьцуулж үзвэл ойлгох.
Өмнө дурьдсанчлан, түр зуурын процесс гэдэг нь гадаад дохионы үйл ажиллагаа эсвэл хэлхээний дотор шилжих зэргээс шалтгаалан цахилгаан хэлхээний тогтвортой төлөвт гарсан гэнэтийн өөрчлөлт юм. Тиймээс түр зуурын процесс гэдэг нь цахилгаан хэлхээг нэг хөдөлгөөнгүй төлөвөөс нөгөө төлөвт шилжүүлэх үйл явц юм. Энэ шилжилтийн үйл явц хичнээн богино байсан ч цаг хугацааны хувьд үргэлж хязгаарлагдмал байдаг. Түр зуурын процессын ашиглалтын хугацаа нь гадаад дохионы хугацаанаас (хүчдэл эсвэл гүйдэл) харьцуулшгүй богино байдаг хэлхээний хувьд ажиллах горимыг тогтвортой гэж үздэг бөгөөд ийм хэлхээний гадаад дохио өөрөө импульсгүй байдаг. Үүний нэг жишээ бол цахилгаан соронзон реле ажиллуулах явдал юм.
Цахилгаан хэлхээнд ажиллаж буй хүчдэл эсвэл гүйдлийн дохионы үргэлжлэх хугацаа нь угсралтын процессын хугацаатай тэнцүү болвол түр зуурын процесс нь хүчтэй нөлөөЭдгээр дохионы хэлбэр, параметрийн талаар, тэдгээрийг үл тоомсорлож болохгүй. Энэ тохиолдолд цахилгаан хэлхээнд дохио өгөх нь ихэнх тохиолдолд түр зуурын процессын хугацаатай давхцдаг (Зураг 1.4). Ийм дохио өгөх үед хэлхээний ажиллах горим нь хөдөлгөөнгүй байх бөгөөд цахилгаан хэлхээнд үзүүлэх нөлөө нь импульсийн шинж чанартай байх болно.
Зураг 1.4. Дохионы үргэлжлэх хугацаа ба үргэлжлэх хугацааны хоорондын хамаарал
шилжилтийн үйл явц:
a) түр зуурын үйл явцын үргэлжлэх хугацаа нь хугацаанаас хамаагүй богино байдаг
дохио ( τ хуудас<< t );
б) түр зуурын үйл явцын үргэлжлэх хугацаа нь хугацаатай тэнцүү байна
дохио ( τ пп ≈ t ).
Эндээс үзэхэд импульсийн тухай ойлголт нь тодорхой хэлхээний параметрүүдтэй холбоотой бөгөөд хэлхээ бүрт дохиог импульс гэж үзэх боломжгүй юм.
Тиймээс, өгөгдсөн хэлхээний цахилгаан импульс нь энэ хэлхээний түр зуурын хугацаатай тэнцүү хугацаанд ажиллах хүчдэл юм. Энэ тохиолдолд хэлхээнд дараалсан хоёр импульсийн хоорондох хугацааны интервал хангалттай байх ёстой бөгөөд энэ нь тунгаах үйл явцын үргэлжлэх хугацаанаас хэтэрсэн гэж үзнэ. Үгүй бол импульсийн оронд нарийн хэлбэрийн дохио гарч ирнэ (Зураг 1.5).
Зураг 1.5. Цахилгаан нийлмэл дохио
Цаг хугацааны интервал байгаа нь импульсийн дохионд тасалдсан онцлог шинж чанарыг өгдөг. Ийм тодорхойлолтын зарим уламжлалт байдал нь онолын хувьд байгуулагдах үйл явц үүрд үргэлжлэхтэй холбоотой юм.
Хөдөлгөөнт дохиог импульс гэж нэрлэсээр байгаа боловч хэлхээний түр зуурын процессууд нь импульсээс импульс хүртэл бараг дуусах цаг байдаггүй тохиолдолд ийм завсрын тохиолдол байж болно. Ийм тохиолдолд дараагийн импульсийн эхэн үед түр зуурын процессын хэт байрлалаас үүдэлтэй импульсийн хэлбэрийн нэмэлт гажуудал үүсдэг.
Хоёр төрлийн импульс байдаг: видео импульс ба радио импульс ... Тогтмол гүйдлийн хэлхээг солих (унтраах) үед видео импульс хүлээн авдаг. Ийм импульс нь өндөр давтамжийн хэлбэлзэл агуулдаггүй бөгөөд тэгээс бусад тогтмол бүрэлдэхүүнтэй (дундаж утга) байдаг.
Видео импульс нь ихэвчлэн хэлбэрээрээ ялгагдана. Зураг дээр. 1.6. Хамгийн түгээмэл видео импульсийг харуулав.
Цагаан будаа. 1.6. Видео импульсийн хэлбэрүүд:
a)тэгш өнцөгт; б) трапец хэлбэртэй; v) хошуутай;
G)хөрөө шүд; д) гурвалжин; д) эсрэг туйлшрал.
Нэг импульсийн үндсэн параметрүүдийг авч үзье (Зураг 1.7).
Цагаан будаа. 1.7. Нэг импульсийн параметрүүд
Импульсийн хэлбэр, түүний бие даасан хэсгүүдийн шинж чанарыг дараахь параметрүүдээр тоон байдлаар үнэлдэг.
· Ү м - импульсийн далайц (хамгийн их утга). Импульсийн далайц Өө (би байна) вольтоор (ампер) илэрхийлнэ.
· τ ба - импульсийн үргэлжлэх хугацаа. Ихэвчлэн импульс эсвэл бие даасан хэсгүүдийн үргэлжлэх хугацааг хэмжих ажлыг тэдгээрийн сууринаас тодорхой түвшинд хийдэг. Хэрэв үүнийг заагаагүй бол импульсийн үргэлжлэх хугацааг тэг түвшинд тодорхойлно. Гэсэн хэдий ч ихэнхдээ импульсийн үргэлжлэх хугацааг түвшинд тодорхойлдог 0.1U м эсвэл 0.5U м сууринаас тоолох. Сүүлчийн тохиолдолд импульсийн үргэлжлэх хугацааг дууддаг идэвхтэй үргэлжлэх хугацаа ба тэмдэглэгээ τ ба ... Шаардлагатай бол импульсийн хэлбэрээс хамааран хэмжих зөвшөөрөгдсөн түвшний утгыг тусгайлан тохиролцдог.
· τ f - импульсийн түвшингээс дээшлэх хугацааг тодорхойлдог өсөлтийн хугацаа 0.1U м түвшинд хүртэл 0.9U м .
· τ хамт - импульсийн түвшингээс ялзрах хугацааг тодорхойлдог захын үргэлжлэх хугацаа (арын ирмэг) 0.9U м түвшинд хүртэл 0.1U м ... Өсөн нэмэгдэж буй эсвэл буурах ирмэгийн үргэлжлэх хугацааг түвшинд хэмжих үед 0.5U м , үүнийг идэвхтэй үргэлжлэх хугацаа гэж нэрлэдэг бөгөөд индексийг нэмснээр зааж өгдөг "а" идэвхтэй импульсийн өргөнтэй төстэй. Ихэвчлэн τ f ба τ хамт нь импульсийн үргэлжлэх хугацааны хэдхэн хувь юм. Бага τ f ба τ хамт тай харьцуулахад τ ба , импульсийн хэлбэр нь тэгш өнцөгт хэлбэрт ойртох тусам. Заримдаа оронд нь τ f ба τ хамт импульсийн урд хэсэг нь өсөлт (уналт) хурдаар тодорхойлогддог. Энэ утгыг нэрлэдэг урд талын эгц байдал (S) мөн секундэд вольтоор илэрхийлнэ (В./хамт) эсвэл секундэд киловольт (кВ/хамт) ... Тэгш өнцөгт импульсийн хувьд
………………………………(1.14).
· Урд талын импульсийн хэсгийг хавтгай орой гэж нэрлэдэг. Зураг 1.7 -д хавтгай оройны бууралтыг харуулав (ΔU) .
· Импульсийн хүч. Эрчим хүч W импульс нь түүний үргэлжлэх хугацаатай холбоотой бөгөөд импульсийн хүчийг тодорхойлдог.
………………………………(1.15).
Үүнийг ваттаар илэрхийлнэ (W) , киловатт (кВт) эсвэл бутархай нэгж
Цах Ватт.
Импульсийн төхөөрөмжүүд секундын фракцаас наносекунд хүртэлх хугацаатай импульсийг ашигладаг. (10-9 сек) .
Түүний хэлбэрийг тодорхойлдог импульсийн онцлог хэсгүүд (Зураг 1.8),
нь:
Урд (1-2);
Дээд (2 - 3);
· Зүсэх (3 - 4), заримдаа сүүлчийн ирмэг гэж нэрлэдэг;
Сүүл (4-5).
Зураг 1.8. Импульсийн ердийн хэсгүүд
Янз бүрийн хэлбэрийн импульсийн тусдаа хэсэг байхгүй байж болно. Бодит импульс нь нэртэй яг тохирч байгаа хэлбэр байдаггүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Эерэг ба сөрөг туйлшралын импульс, түүнчлэн хоёр талын (эсрэг туйлын) импульсийг ялгах
(Зураг 1.6, д).
Радио импульс нь ихэвчлэн синусоид хэлбэртэй өндөр давтамжийн хүчдэл эсвэл гүйдлийн хэлбэлзлийн импульс юм. Радио импульс нь байнгын бүрэлдэхүүн хэсэгтэй байдаггүй. Өндөр давтамжийн синусоидын хэлбэлзлийг далайцаар өөрчлөх замаар радио импульсийг олж авдаг. Энэ тохиолдолд далайцын модуляцийг хяналтын видео импульсийн хуулийн дагуу гүйцэтгэдэг. Далайцын модуляцийг ашиглан олж авсан харгалзах радио импульсийн хэлбэрийг Зураг дээр үзүүлэв. 1.9:
Зураг 1.9. Радио импульсийн хэлбэрүүд
Тогтмол хугацаанд бие биенээ дагаж буй цахилгаан импульс гэж нэрлэдэг үечилсэн дараалал (Зураг 1.10).
Зураг 1.10. Үе үе импульсийн галт тэрэг
Импульсийн үечилсэн дарааллыг дараахь параметрүүдээр тодорхойлно.
Дахин давтах хугацаа T i - хоёр зэргэлдээ нэг туйлт импульсийн хоорондох хугацааны интервал. Үүнийг секундээр илэрхийлдэг (хамт) эсвэл секундын дэд үржвэрүүд (ms; μs; ns). Дахин давтагдах хугацааны харилцан хамаарлыг импульсийн давталт (давталт) давтамж гэж нэрлэдэг. Энэ нь нэг секундын дотор импульсийн тоог тодорхойлдог бөгөөд үүнийг герцээр илэрхийлдэг (Гц) , килогерц (кГц) гэх мэт
……………………………….. (1.16)
· Импульсийн галт тэрэгний ажлын мөчлөг нь давталтын хугацааг импульсийн өргөнтэй харьцуулсан харьцаа юм. Захидлаар тэмдэглэсэн q :
………………… (1.17)
Ашиглалтын мөчлөг нь импульсийн үргэлжлэх хугацаа нь импульсийн хугацаанаас хэдэн зуун, бүр мянга дахин бага байж болох бөгөөд эсвэл эсрэгээрээ тухайн үеийн ихэнх хэсгийг эзэлдэг тул хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн юм.
Ажлын мөчлөгийн харилцан үйлчлэлийг үүргийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Энэ тоо хэмжээ нь хэмжээгүй, нэгээс бага байна. Үүнийг үсгээр тэмдэглэсэн болно γ :
…………………………(1.18)
Импульсийн галт тэрэг q = 2 дуудсан Меандер ... Ийм
дараалал 
(Зураг 1.6, д). Хэрэв Т i >> τ ба
, дараа нь ийм дараалал гэж нэрлэдэг радар
· Импульсийн хэлбэлзлийн дундаж утга (тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг). Тухайн хугацаанд импульсийн хэлбэлзлийн дундаж утгыг тодорхойлохдоо U Лхагва (эсвэл би Лхагва гариг) хүчдэл эсвэл гүйдлийн импульсийг бүх хугацаанд жигд хуваарилдаг бөгөөд ингэснээр талбайг U cf · T i импульсийн талбайтай тэнцүү байв S u = U m τ ба (зураг 1.10).
Аливаа хэлбэрийн импульсийн хувьд дундаж утгыг илэрхийллээс тодорхойлно
……………………(1.19),
энд U (t) нь импульсийн хэлбэрийн аналитик илэрхийлэл юм.
Импульсийн үечилсэн дарааллын хувьд тэгш өнцөгт, үүнд U (t) = U м , давталтын хугацаа T i ба импульсийн үргэлжлэх хугацаа τ ба , орлуулалт, хувиргалтын дараах энэ илэрхийлэл дараах хэлбэрийг авна.
…………………….(1.20).
Зураг 1.10 үүнийг харж байна S u = U m τ ба = U cf · T i , хаанаас гардаг вэ:
……………(1.21),
хаана U 0 - байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг гэж нэрлэдэг.
Тиймээс тэгш өнцөгт импульсийн дарааллын хүчдэл (гүйдэл) -ийн дундаж утга (тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг) q импульсийн далайцаас хэд дахин бага.
· Импульсийн галт тэрэгний дундаж хүч. Импульсийн энерги W хугацаатай холбоотой T i , импульсийн дундаж хүчийг тодорхойлдог
…………………………….. (1.22).
Илэрхийллийг харьцуулж байна P ба ба P Лхагва , бид авдаг
P u τ u = P cf T i ,
хаанаас дагадаг
…………………(1.23)
ба 
……………………. (1.24),
тэдгээр. дундаж хүч ба импульсийн хүч ялгаатай q нэг удаа.
Эндээс харахад генератороор хангагдсан импульсийн хүч байж болно q генераторын дундаж хүчнээс хэд дахин их.
Даалгавар ба дасгалууд
1. Импульсийн далайц 11 кВ, импульсийн үргэлжлэх хугацаа 1 µs байна. Хэрэв өсөлтийн хугацааг импульсийн өргөний 20% гэж үзвэл импульсийн тэргүүлэх ирмэгийн налууг тодорхойл.
2. 1250 Гц давтамжтай, 2300 үүргийн мөчлөгтэй тэгш өнцөгт импульсийн далайц нь 11 кВ байна. Хэрэв бид импульсийн үргэлжлэх хугацааны 20% -тай тэнцүү бол тэргүүлэх ирмэг ба захын үргэлжлэх хугацааг харгалзан үзвэл тэргүүлэх ирмэг ба захын налууг тодорхойл.
3. 5000 pF конденсатор ба 0.5 МО идэвхтэй эсэргүүцэлээс бүрдсэн хэлхээний цагийн тогтмолыг тодорхойлно.
4. 20 мН индукц ба 5 кОм идэвхтэй эсэргүүцэлээс бүрдэх хэлхээний хугацааны тогтмолыг тодорхойл.
5. Дараах параметрүүдтэй радар дамжуулах төхөөрөмжийн дундаж хүчийг тодорхойлно: импульсийн хүч 800 кВт; датчикийн импульсийн үргэлжлэх хугацаа 3.2 μs; шалгах импульсийн давталтын хурд 375 Гц байна.
6. 400 pF конденсаторыг 200 В тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэрээс 0.5 МО эсэргүүцэлээр цэнэглэнэ. Цэнэглэж эхэлсний дараа конденсатор дээрх хүчдэлийг 600 μs -ээр тодорхойлно.
7. 10 пФ багтаамжтай, 2 МО эсэргүүцэлтэй конденсатороос бүрдсэн хэлхээнд 50 В хүчдэлтэй шууд гүйдлийн эх үүсвэр холбогдсон байна.Асах үеийн гүйдэл ба шилжүүлсний дараа 40 мкс -ийг тодорхойлно. дээр.
8. 300 В хүчдэлд цэнэглэгдсэн конденсаторыг 300 МО эсэргүүцэлээр гадагшлуулдаг. Цаг хугацааны явцад гадагшлуулах гүйдлийн утгыг тодорхойлох t = 3τ гадагшлуулж эхэлсний дараа.
9. Эх үүсвэрийн хүчдэл 540 В, цэнэглэх хэлхээний эсэргүүцэл 100 кОм бол 340 В хүчдэлд 100 pF конденсаторыг цэнэглэхэд хэр хугацаа шаардагдах вэ?
10. 10 мН индукц ба 5 кОм эсэргүүцэлтэй хэлхээг 250 В тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэрт холбосон бөгөөд асаасны дараа 4 μс хэлхээнд гүйж буй гүйдлийг тодорхойлно.
Бүлэг 2. Импульсийн хэлбэржилт
Шугаман ба шугаман бус хэлхээ
Импульсийн технологид нэг хэлбэрийн хүчдэлийг нөгөө хүчдэлээс үүсгэдэг хэлхээ, төхөөрөмжийг өргөн ашигладаг. Ийм асуудлыг шугаман ба шугаман бус элементүүдийг ашиглан шийддэг.
Параметрүүд (эсэргүүцэл, индуктив байдал, багтаамж) нь гүйдлийн хэмжээ, чиглэл, хамаарах хүчдэлээс хамаардаггүй элементийг шугаман гэж нэрлэдэг. Шугаман элемент агуулсан хэлхээг нэрлэдэг.
шугаман.
Шугаман хэлхээний шинж чанар:
· Шугаман хэлхээний одоогийн хүчдэлийн шинж чанар (VAC) нь шулуун шугам, өөрөөр хэлбэл. гүйдэл ба хүчдэлийн утга нь тогтмол коэффициент бүхий шугаман тэгшитгэлээр хоорондоо холбоотой байх болно. Ийм төрлийн CVC -ийн жишээ бол Омын хууль юм. 
.
· Шугаман хэлхээний тооцоолол (дүн шинжилгээ) ба синтезийн хувьд бид суперпозиция (давхцал) зарчмыг баримталдаг. Супер байрлалын зарчмын утга нь дараах байдалтай байна: хэрэв шугаман хэлхээний оролтод синусоид хүчдэл хэрэглэвэл түүний аль ч элементийн хүчдэл ижил хэлбэртэй болно. Хэрэв оролтын хүчдэл нь нарийн төвөгтэй дохио (өөрөөр хэлбэл энэ нь гармоникийн нийлбэр юм) бол энэ дохионы бүх гармоник бүрэлдэхүүн хэсэг нь шугаман хэлхээний аль ч элемент дээр хадгалагддаг: өөрөөр хэлбэл хүчдэлийн хэлбэр оролт хадгалагдана. Энэ тохиолдолд шугаман хэлхээний гаралт дээр зөвхөн гармоник далайцын харьцаа өөрчлөгдөнө.
· Шугаман хэлхээ нь цахилгаан дохионы спектрийг хөрвүүлдэггүй. Энэ нь спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөвхөн далайц ба фазаар өөрчлөх боломжтой. Энэ нь тохиолдлын шалтгаан юм шугаман гажуудал .
· Аливаа бодит шугаман хэлхээ нь түр зуурын болон хязгаарлагдмал зурвасын өргөнөөс болж долгионы хэлбэрийг гажуудуулдаг.
Хатуухан хэлэхэд цахилгаан хэлхээний бүх элементүүд шугаман бус байдаг. Гэсэн хэдий ч хувьсах утгын тодорхой хэлбэлзэлд элементүүдийн шугаман бус байдал маш бага харагдаж байгаа тул үүнийг үл тоомсорлож болно. Үүний нэг жишээ бол радио хүлээн авагчийн радио давтамжийн өсгөгч (RF өсгөгч) бөгөөд антеннаас ирсэн дохио далайцын хувьд маш бага байдаг.
RF өсгөгчийн эхний үе дэх транзисторын оролтын шинж чанаруудын шугаман бус байдал нь хэдхэн микровольтын дотор маш бага тул үүнийг анхаарч үздэггүй.
Ихэвчлэн элементийн шугаман бус зан үйлийн талбар хязгаарлагдмал байдаг бөгөөд шугаман бус байдалд шилжих нь аажмаар эсвэл үсрэх үед тохиолддог.
Хэрэв янз бүрийн давтамжийн гармоникийн нийлбэр болох шугаман хэлхээний оролтод нарийн төвөгтэй дохио өгвөл шугаман хэлхээ нь давтамжаас хамааралтай элемент агуулдаг ( Л. эсвэл C ), дараа нь түүний элементүүд дээрх хүчдэлийн хэлбэр нь оролтын хүчдэлийн хэлбэрийг давтахгүй болно. Учир нь оролтын хүчдэлийн гармоникууд ийм хэлхээгээр өөр өөрөөр дамждаг. Оролтын дохио нь хэлхээний багтаамж ба индуктивээр дамжин өнгөрсний үр дүнд хэлхээний элементүүд дээрх гармоник бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондын хамаарал нь оролтын дохионы хувьд далайц ба фазын хувьд өөрчлөгддөг. Үүний үр дүнд хэлхээний оролт ба гаралтын гармоникийн далайц ба фазуудын хоорондын хамаарал ижил биш байна. Энэ шинж чанар нь шугаман хэлхээг ашиглан импульс үүсэх үндэс суурь болно.
Параметрүүд нь ашигласан хүчдэл эсвэл гүйдлийн хэмжээ, туйлшралаас хамаардаг элементийг нэрлэдэг. шугаман бус , ийм элемент агуулсан гинжийг нэрлэдэг шугаман бус .
Шугаман бус элементүүдэд цахилгаан вакуум төхөөрөмж (EVD), I - V шинж чанарын шугаман бус хэсэгт ажилладаг хагас дамжуулагч төхөөрөмж (PPP), диод (вакуум ба хагас дамжуулагч), түүнчлэн ферромагнет бүхий трансформатор орно.
Шугаман бус хэлхээний шинж чанарууд:
· Шугаман бус элементээр дамжих гүйдэл нь түүнд өгсөн хүчдэлтэй пропорциональ биш юм. хүчдэл ба гүйдлийн (VAC) хоорондын хамаарал шугаман бус байна. Ийм CVC -ийн жишээ бол EEC ба RFP -ийн оролт, гаралтын шинж чанар юм.
Шугаман бус хэлхээний процессуудыг шугаман бус тэгшитгэлээр дүрсэлдэг төрөл бүрийн, коэффициент нь хүчдэл (гүйдэл) функц өөрөө эсвэл түүний деривативаас хамаардаг ба шугаман бус хэлхээний I - V шинж чанар нь муруй эсвэл тасархай хэлбэртэй байдаг. Үүний жишээ бол диод, триод, тиристор, зенер диод гэх мэт шинж чанарууд юм.
· Шугаман бус хэлхээний хувьд хэт байрлуулах зарчим үйлчлэхгүй. Гаднах дохио нь шугаман бус хэлхээнд ажиллах үед оролт дохионд ороогүй шинэ давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан гүйдэл үргэлж гарч ирдэг. Энэ нь тохиолдлын шалтгаан юм
шугаман бус гажуудал , үүний үр дүнд гаралт дээрх дохио шугаман бус байна
хэлхээ нь оролтын дохионоос үргэлж өөр хэлбэртэй байдаг.
Ялгах хэлхээ
Эрч хүчээ авахын тулд хүссэн хэлбэридэвхгүй цахилгаан хэлхээг ашиглан өгөгдсөн хүчдэлийн хэлбэрээс энэ хэлхээний үүсэх шинж чанарыг мэдэх шаардлагатай. Шугаман хэлхээ нь дамжуулсан (боловсруулсан) дохионы хэлбэрийг тодорхой байдлаар өөрчлөх чадварыг тодорхойлдог бөгөөд түүний давтамж, цаг хугацааны төрлөөр бүрэн тодорхойлогддог. NS x шинж чанар.
Импульсийн технологийн хувьд хоёр ба дөрвөн порт бүхий шугаман сүлжээг дохио үүсгэхэд өргөн ашигладаг.
Ялгаж байна хэлхээ гэж нэрлэдэг бөгөөд гаралтын үед хүчдэл нь оролтын хүчдлийн эхний деривативтай пропорциональ байна. Математикийн хувьд үүнийг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.
………………………. (2.1),
хаана Та орлоо - ялгах хэлхээний оролт дээрх хүчдэл;
Та гарлаа- ялгах хэлхээний гаралтын хүчдэл;
к - пропорциональ байдлын коэффициент.
Дифференциал хэлхээг (DC) видео импульсийг ялгахад ашигладаг. Үүний зэрэгцээ ялгах хэлхээ нь дараахь өөрчлөлтийг хийх боломжийг олгодог.
· Төрөл бүрийн импульсийн төхөөрөмжийг ажиллуулах, синхрончлоход ашигладаг тэгш өнцөгт видео импульсийг богиносгож, түүнээс хурц үзүүртэй импульс үүсэх;
· Нарийн төвөгтэй функцын цаг хугацааны деривативыг олж авах. Энэ нь хэмжих технологи, авто хяналтын систем, авто хянах ажилд ашиглагддаг;
· Хөрөөний шүднээс тэгш өнцөгт импульс үүсэх.
Хамгийн энгийн ялгах хэлхээ нь багтаамж ( RC ) ба индуктив ( RL ) гинж (Зураг 2.1):
Зураг 2.1. Ялгах хэлхээний төрлүүд:
a)багтаамжтай DC; б) индуктив DC
Үүнийг харуулъя RC - гинж нь тодорхой нөхцөлд ялгардаг.
Конденсатороор дамжих гүйдлийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.
........................................... (2.2).
Үүний зэрэгцээ Зураг 2.1 -ээс aгэдэг нь ойлгомжтой
,
оноос хойш R ба C хүчдэл хуваагчийг илэрхийлнэ. Хүчдэлээс хойш
, тэгвэл.
Гаралтын хүчдэл
………………….... (2.3).
(2.2) илэрхийллийг (2.3) болгон орлуулснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.
……………… (2.4).
Хэрэв бид хангалттай бага утгыг сонговол R ингэснээр нөхцөл хангагдсан,
Дараа нь бид ойролцоо тэгш байдлыг олж авна
……………………….. (2.5).
Энэ тэгш байдал нь (2.1) -тэй ижил байна.
Сонгоно уу R хангалттай бага үнэ цэнэ нь тэгш бус байдлын биелэлтийг хангах гэсэн үг юм
хаана ω in = 2πf in - гармоник гармоникийн дээд таслах давтамж одоо ч байгаа чухалгаралтын импульсийн хэлбэрийн хувьд.
Илэрхийлэл дэх пропорциональ байдлын коэффициент (2.1) k = RC = τ нэртэй цаг тогтмол ялгах хэлхээ. Хэрэглэсэн хүчдэл огцом өөрчлөгдөх тусам утга нь бага байх болно τ ялгах хэлхээтэй байх ёстой бөгөөд ингэснээр гаралтын хүчдэл нь үүсмэл хэлбэртэй ойролцоо байна Та орлоо ... Параметр τ = RC цаг хугацааны хэмжигдэхүүнтэй. Үүнийг Олон улсын нэгжийн систем (SI) -ийн дагуу цахилгаан эсэргүүцлийн хэмжих нэгжээр нотолж болно.
,
мөн цахилгаан хүчин чадлын хэмжих нэгж
.
Тиймээс,
Ялгах хэлхээний ажиллах зарчим.
Конденсаторын ялгагдах хэлхээний бүдүүвчийг Зураг 2.2 -т, хүчдэлийн диаграммыг Зураг 2.3 -т үзүүлэв.
Зураг 2.2. Конденсаторын ялгах хэлхээний бүдүүвч диаграм
Хамгийн тохиромжтой тэгш өнцөгт импульсийг оролтод ашигла
τ ф = τ с = 0, а дотоод эсэргүүцэлдохионы эх үүсвэр R i = 0 Дараах илэрхийллээр эрч хүчийг тодорхойлъё.
- Хэлхээний анхны төлөв (t< t 1).
Анхны байдалдаа Та орлоо = 0; Та = 0; би = 0; Та гарлаа = 0.
- Эхний хүчдэлийн үсрэлт (t = t 1).
T = t 1 байх үед гэнэтийн хүчдэлээр тогтмол гүйдлийн оролтод хүчдэл өгнө
U in = E... Энэ агшинд U c = 0 оноос хойш хязгааргүй бага хугацаанд багтаамжийг цэнэглэх боломжгүй. Гэхдээ шилжүүлгийн хуулийн дагуу конденсатороор дамжих гүйдэл шууд нэмэгдэх боломжтой. Тиймээс t = t 1 агшинд конденсатороор дамжих гүйдэл нь тэнцүү болно
Тиймээс энэ үед хэлхээний гаралтын хүчдэл нь тэнцүү байх болно
- Конденсаторын цэнэг (t 1< t < t 2).
Үсрэлт хийсний дараа конденсатор нь гүйдэлээр цэнэглэгдэж эхэлнэ.
Зураг 2.3. Дифференциал хэлхээний элементүүдийн стрессийн диаграм
Конденсатор дээрх хүчдэлийн хэмжээ огцом нэмэгдэх болно
…………………… (2.6).
Хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр DC гаралтын хүчдэл буурах болно
конденсаторыг цэнэглэ, учир нь R ба C хүчдэл хуваагчийг илэрхийлнэ:
…………. (2.7).
Хүчдэл хуваагчийн хувьд тэгш байдал нь ямар ч үед гэдгийг санаж байх ёстой
хаанаас үүнийг дагадаг
энэ нь илэрхийллийн хүчин төгөлдөр байдлыг баталгаажуулдаг (2.7).
Онолын хувьд конденсаторын цэнэг хязгааргүй хугацаанд үргэлжлэх боловч практик дээр энэ түр зуурын процесс дараа нь дуусна
(3…5)τ цэнэглэх
= (3…5)RC
. 
- Конденсатор цэнэглэх төгсгөл (t = t 2).
Түр зуурын процесс дууссаны дараа конденсаторын цэнэгийн гүйдэл тэг болно. Тиймээс ялгах хэлхээний гаралтын хүчдэл
бараг тэг утгад хүрдэг, өөрөөр хэлбэл. t = t 2 үед
- Тогтвортой төлөв (t 2< t < t 3).
Хаана 
- Хоёр дахь хүчдэлийн үсрэлт (t = t 3).
Хэсэг хугацааны дотор t = t 3
ялгах хэлхээний оролт дээрх хүчдэл гэнэт тэг болж буурдаг. Конденсатор C
хурцадмал байдлын эх үүсвэр болдог, учир нь энэ нь үнэ цэнээр тооцогдоно 
.
Коммутацийн хуулийн дагуу конденсатор дээрх хүчдэл огцом өөрчлөгдөхгүй бөгөөд конденсатороор дамжуулж буй гүйдэл гэнэт өөрчлөгдөж магадгүй юм. t = t 3 гаралтын хүчдэл огцом буурдаг – Е ... Энэ тохиолдолд гадагшлуулах гүйдэл орно Энэ мөчцаг хамгийн их болно:
,
ба ялгах хэлхээний гаралтын хүчдэл
.
Учир нь гаралтын хүчдэл хасах тэмдэгтэй байдаг урсгал чиглэлээ өөрчилсөн.
- Конденсатор цэнэглэх (t 3< t < t 4).
Хоёр дахь үсрэлтийн дараа конденсатор дээрх хүчдэл эрс буурч эхэлдэг.
; 
; 
- Конденсаторын цэнэгийн төгсгөл ба хэлхээний анхны төлөвийг сэргээх (t≥ t 4).
Конденсаторыг гадагшлуулах түр зуурын процесс дууссаны дараа
Ийнхүү хэлхээ нь анхны байдалдаа эргэж оров. Конденсаторын цэнэгийн төгсгөл нь бараг л тохиолддог t = (3… 5) τ = (3… 5) RC.
Бид дохионы эх үүсвэрийн дотоод эсэргүүцлийг авсан R i = 0, дараа нь конденсаторын цэнэг ба цэнэглэх хэлхээний цаг хугацааны тогтмол гэж тооцож болно τ цэнэг = τ удаа = τ =RC .
Ийм хамгийн тохиромжтой хэлхээнд гаралтын хүчдлийн далайц Та гарлаа. м аа хэлхээний параметрүүдийн утгаас хамаардаггүй R ба C , мөн гаралт дээрх импульсийн үргэлжлэх хугацааг хэлхээний хугацааны тогтмол утгаар тодорхойлно τ = RC ... Бага утга R ба C , конденсаторын төгсгөлийн цэнэг, цэнэгийн түр зуурын процесс хурдан байх тусам хэлхээний гаралтын импульс богино байх болно.
Онолын хувьд ялгах хэлхээний гаралтаас импульсийн үргэлжлэх хугацаа нь сууринаас тодорхойлогддог бөгөөд гаралт дээрх хүчдэл эрс буурдаг тул хязгааргүй урт болдог. Тиймээс импульсийн үргэлжлэх хугацааг сууринаас тодорхой түвшинд тодорхойлно
U 0 = αU гарах (Зураг 2.4):
Зураг 2.4. Импульсийн үргэлжлэх хугацааг түвшинд тодорхойлох U 0 дараа
ялгаа
Түвшин дэх ялгаатай импульсийн үргэлжлэх хугацааг тодорхойлъё
U 0 = αU гарах :
………………. (2.8),
хаана 
ба 
……………………… (2.9).
Ялгах нь үргэлж импульсийн өргөнийг богиносгодог. Энэ нь хүчин чадал гэсэн үг юм C одоогийн оролтын ялгаатай импульсийн үед бүрэн цэнэглэх хугацаатай байх ёстой. Тиймээс импульсийн хугацааг богиносгохын тулд практикээр ялгах нөхцөл бол дараахь харьцаа юм.
τ ба> 5τ = 5RC.
Бага τ хэлхээний хувьд конденсаторыг хурдан цэнэглэж цэнэггүй болгож, гаралтын импульсийн үргэлжлэх хугацаа богино байх тусам илүү хурц үзүүртэй болж, ялгаа нь илүү нарийвчлалтай болно. Гэсэн хэдий ч багасгах τ тодорхой хязгаарт хүртэл тохиромжтой.
Ялгах хэлхээний гаралт дээрх импульсийн хэлбэрийн өөрчлөлтийг спектрийн шинжилгээгээр тайлбарлаж болно.
Оролтын импульсийн гармоник бүрийг хооронд нь хуваана R ба C ... Гармоникийн хувьд бага давтамжоролтын импульсийн дээд хэсгийг тодорхойлохдоо конденсатор нь том эсэргүүцэл үзүүлдэг
>> R
.
Тиймээс оролтын импульсийн хавтгай орой нь гаралт руу бараг дамждаггүй.
Оролтын импульсийн өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд түүний тэргүүлэх ирмэг ба захыг бүрдүүлдэг.
<< R
.
Тиймээс оролтын импульсийн урд ба ирмэгийг сулруулахгүйгээр бараг гаралт руу дамжуулдаг. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь ялгах хэлхээг дараах байдлаар тодорхойлох боломжийг олгодог өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүр .
Цахилгаан импульс, цахилгаан хүчдэл эсвэл гүйдлийн богино хугацааны огцом өөрчлөлт. Цахилгаан гүйдэл эсвэл хүчдэлийн импульс (үндсэндээ ижил туйлтай) нь тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэгтэй бөгөөд HF -ийн хэлбэлзэл агуулаагүй бол видео импульс гэж нэрлэдэг. Цаг хугацааны өөрчлөлтийн шинж чанараар видео импульсийг тэгш өнцөгт, хөрөө, трапецын, хонх хэлбэртэй, экспоненциал болон бусад хэлбэрээр ялгадаг (Зураг 1, a-d). Бодит видео импульс нь нэлээд төвөгтэй хэлбэртэй байж болно (Зураг 2), энэ нь А далайц, τ И үргэлжлэх хугацаа (урьдчилан тодорхойлсон түвшинд хэмжигддэг, жишээлбэл 0.1 А эсвэл 0.5 А), өсөлтийн үргэлжлэх хугацаа τ Ф ба ялзрал τ С (0.1 А ба 0.9 А түвшний хооронд хэмжигддэг), ΔA дээд хэсгийн налуу (А -ийн хувиар илэрхийлсэн). Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь тэгш өнцөгт видео импульс бөгөөд үүний үндсэн дээр компьютерийн технологи, радар, телевиз, дижитал дамжуулалт, мэдээлэл боловсруулах системд синхрончлол, хяналт, мэдээллийн дохиог бий болгодог. импульсийн дотоод давтамжийн модуляцтай. Видео импульсийн үргэлжлэх хугацаа нь секундээс аравны нэгээс наносекундын хооронд хэлбэлздэг.
Цахилгаан импульсийн ганц болон тогтмол бус урсгалаас гадна практикт үе үе T эсвэл давталтын давтамж f = T -1 -ээр тодорхойлогддог үечилсэн дарааллыг ашигладаг. Цахилгаан импульсийн үечилсэн дарааллын чухал параметр бол үүргийн мөчлөг (импульсийн давталтын хугацааны үргэлжлэх хугацааны харьцаа) юм. Давтамжийн тархалтын хувьд цахилгаан импульсийг спектрээр тодорхойлдог бөгөөд үүнийг Фурье цуврал (ижил импульсийн үечилсэн дарааллаар) эсвэл Фурье интеграл (хувьд ганц импульс).
Цахилгаан импульсийг цаг хугацааны хувьд хязгаарлагдмал (үе үе) АЦС эсвэл бичил долгионы хэлбэлзэл, дугтуй нь видео импульс хэлбэртэй (Зураг 1, д) радио импульс гэж нэрлэдэг. Радио импульсийн үргэлжлэх хугацаа ба далайц нь модуляцийн видео импульсийн параметрүүдтэй нийцдэг; нэмэлт параметр бол тээвэрлэгчийн давтамж юм. Радио импульсийг ихэвчлэн радио, холбооны төхөөрөмжид ашигладаг; Тэдний үргэлжлэх хугацаа нь секундын фракцаас хэдэн наносекунд хүртэл хэлбэлздэг.
Лит.: Ерофеев Ю.Н. Импульсийн төхөөрөмж. 3 дахь хэвлэл. М., 1989; Браммер Ю.А., Пашчук I. N. Импульсийн техник. М., 2005 он.
Тэгш өнцөгт импульсийн ердийн жишээ бол DC импульс гэж нэрлэгддэг үндсэн телеграф ба өгөгдлийн дохио юм. Тэд хоёр туйлт эсвэл нэг туйлт тэгш өнцөгт импульсийн дараалал хэлбэртэй байдаг (Зураг 6.1, а).
UQ цэг ба далайцтай нэг туйлт импульсийн үечилсэн дарааллын спектрийг олж үзье. Ийм дарааллыг Фурье цуврал хэлбэрээр дүрсэлж болно.
дугуй давталтын хурд эсвэл дохионы анхны гармоник (спектрийн бүрэлдэхүүн хэсэг) хаана байна
Цагаан будаа. 6.1 Импульсийн галт тэрэг (a) ба түүний спектр (b)
Коэффициентүүд нь далайцын спектр, фазын спектрийг тодорхойлдог. Хаана
импульсийн дарааллын ажлын мөчлөг хаана байна. Тухайн үеийн дохионы тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг буюу дундаж утга. Тухайн тохиолдлын далайцын спектрийг Зураг дээр үзүүлэв.
Нэг туйлт импульсийн үечилсэн дарааллын спектр нь тогтмол бүрэлдэхүүн хэсгээс гадна давтамжтай бүрэлдэхүүн хэсгүүд гэх мэтийг агуулдаг. Эдгээр спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ялгаа (Т нэмэгдэх тусам буурч, бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь далайц буурдаг. Тогтмол биш болж, спектр нь тасралтгүй болдог. Үзэл баримтлалын оронд энэ тохиолдолд спектрийн нягтралын тухай ойлголтыг танилцуулж байна. Спектрийн нягтралыг "спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгийн далайц" -ын хязгааргүй давтамжийн зурвасын харьцаа гэж тодорхойлдог. Фурье интегралаар тооцоолно.
далайцын спектрийн нягтрал хаана байна; - үе шатуудын спектр.
Үүнийг мэдэхийн тулд урвуу Фурье хувиргалтыг ашиглаж болно.
Ганц тэгш өнцөгт импульсийн далайцын спектрийн нягтралыг коэффициентэд нарийвчлалтай харуулав.
Давтамжтай импульсийн дараалал ба ганц импульс нь 0 -ээс хязгааргүй давтамжтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг, өөрөөр хэлбэл энэ нь хязгааргүй юм. Хэрэв тэгш өнцөгт импульсийн галт тэрэг үргэлж хязгаарлагдмал спектрийг дамжуулдаг холбооны сувгаар дамждаг бол сувгийн гаралтын долгионы хэлбэр өөрчлөгддөг. Долгионы хэлбэрийг урвуу Фурье хувиргалтыг ашиглан тодорхойлж болно (6.6).
Практикт дохионы зурвасын өргөнийг гол дохионы энерги төвлөрсөн давтамжийн хүрээ гэж ойлгодог. Энэ тохиолдолд дохионы спектрийн үр дүнтэй өргөний тухай ойлголтыг танилцуулж байна. Зураг дээр. - энэ бол дохионы энергийн 90 орчим хувь нь 0 -ээс давтамжийн муж юм. Энэ нь импульсийн үргэлжлэх хугацаа богино байх тусам (телеграфын хурд өндөр байх тусам) спектр өргөн болно гэсэн үг юм. Ялангуяа хязгааргүй богино импульс нь жигд нягтралтай хязгааргүй сунгасан спектртэй байдаг. Тиймээс илүү өндөр хурдтай дамжуулах нь илүү өндөр зурвасын сувгийг шаарддаг.
Нэгж элементийн тодорхой хугацааны туршид дамжуулж буй дохионы спектрт хоёр хүчин зүйл нөлөөлдөг. Нэг нь сайн (авсаархан) дохионы спектрийг олж авахын тулд анхааралтай сонгох ёстой импульсийн хэлбэр юм. Өөр нэг хүчин зүйл бол дамжуулсан дижитал дарааллын мөн чанар юм, өөрөөр хэлбэл спектр нь дамжуулсан дарааллын статистик шинж чанараас хамаардаг бөгөөд үүнийг дахин кодлох замаар спектрийг өөрчилж болно.
Тогтмол гүйдлийн импульсийн спектрийн хайчилбарын гажуудлыг үнэлэхийн тулд хамгийн бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр (LPF) -ээр импульсийн дамжуулалтыг анхаарч үзээрэй. Оролтын хувьд бид алхам функцийг ашиглах болно
Зураг дээр графикаар үзүүлэв. 6.2. Ийм оролтын үйлдлийг сонгох нь нэгдүгээрт, математик тооцооллыг хялбарчлах, хоёрдугаарт, төгсгөлийн үргэлжлэх хугацаатай нэг тэгш өнцөгт импульсийг эсрэг тэмдгийн хоёр нэг хүчдэлийн өсөлтийн дарааллаар дүрсэлж байгаатай холбоотой юм. импульсийн хугацаатай тэнцүү хэмжээгээр (Зураг 6.3).
Цагаан будаа. 6.2 Алхам функц
Цагаан будаа. 6.3. Нэг импульсийн дүрслэл
Цагаан будаа. 6.4. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн онцлог шинж чанарууд
Эцэст нь хэлэхэд, нэг үсрэлтийн нөлөөн дор шийдвэрлэх процессын онцлог шинж чанарыг мэдэж, таталцлын теоремыг ашиглан дур зоргоороо үйлдлийн хэлбэрийг шийдвэрлэх процессыг олж болно.
Амплитудат ба фазын давтамжийн шинж чанар нь дараах хэлбэртэй байдаг.
шүүлтүүрийн бүлгийн цаг хаана байна, яг одоо дохиог (6.7) өгч байгаа бөгөөд үүнийг хэлбэрээр дүрсэлж болно
Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн гаралтын үед дохио авахын тулд бид оролтын дохионы бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шүүлтүүрийн ашиглалтын модулиар үржүүлж, синус аргументийн давтамж тус бүрийн фазын шилжилтийг хасна.
(6.8) -аас дамжуулах коэффициентийн утгыг (6.9) -д орлуулснаар бид олж авна