Elektromos impulzus

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2017. augusztus 28-án áttekintett verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .

Az elektromos impulzus az elektromos feszültség vagy áram  rövid távú túlfeszültsége egy bizonyos, véges időintervallumban. Léteznek videoimpulzusok – bármilyen formájú egyedi oszcilláció és rádióimpulzusok – nagyfrekvenciás rezgések sorozata . A videoimpulzusok unipolárisak (a nulla potenciáltól csak egy irányban térnek el ) és bipolárisak.

Az impulzusok jellemzői

Impulzus alak

Az impulzusok fontos jellemzője az alakjuk , amely vizuálisan megfigyelhető például egy oszcilloszkóp képernyőjén. Általános esetben az impulzusok alakja a következő összetevőket tartalmazza: az elülső - a kezdeti emelkedés, egy viszonylag lapos felső (nem minden formánál) és egy vágás (hasadás) - a végső feszültségesés. Többféle szabvány alakú impulzus létezik, viszonylag egyszerű matematikai leírással, ezeket az impulzusokat széles körben használják a technikában.

A szabványos, egyszerű alakú impulzusok mellett néha, speciális esetekben egy összetett függvény által leírt speciális alakú impulzusokat is alkalmaznak, vannak összetett impulzusok is, amelyek alakja nagyrészt véletlenszerű, például videojel impulzusok .

Impulzusparaméterek

Általános esetben az impulzusokat két fő paraméter jellemzi - amplitúdó (tartomány - a talapzat és az impulzus teteje közötti feszültségkülönbség) és időtartam (jelölése τ vagy t és ) . A fűrészfog- és háromszögimpulzusok időtartamát az alap határozza meg (a feszültségváltozás kezdetétől a végéig), más típusú impulzusok esetében az időtartamot általában az amplitúdó 50%-ának megfelelő feszültségszinten veszik, harang- formázott impulzusoknál néha 10%-os szintet használnak, a mesterségesen szintetizált harang alakú impulzusok (világosan meghatározott alappal) és a szinuszhullám félhullámainak időtartamát gyakran bázisban mérik.

A különböző típusú impulzusokhoz további paramétereket is bevezetnek, amelyek finomítják az alakot, vagy jellemzik annak tökéletlenségének mértékét - az ideálistól való eltéréseket. Például a téglalap alakú impulzusok nem ideálisságának leírására olyan paraméterek, mint az emelkedés és a vágás (csökkenés) időtartama (ideális téglalap alakú impulzus esetén nullával egyenlők), a csúcsok egyenetlenségei és a feszültséglökések nagysága az impulzus után. tranziens parazita folyamatokból eredő emelkedést és vágást alkalmaznak.

Impulzusok spektrális ábrázolása

Az oszcilloszkópon megfigyelt impulzusok időbeli ábrázolásán kívül van egy spektrális ábrázolás is, amely két függvényben – amplitúdó- és fázisspektrumban – fejeződik ki .

Egyetlen impulzus spektruma folytonos és végtelen. A téglalap alakú impulzusok amplitúdóspektrumának egyértelműen meghatározott minimumai vannak a frekvenciaskálán, amelyeket az impulzus időtartamának reciproka követ.

Több impulzus

Impulzuskitörések (impulzusok sorozata)

Előfordul, hogy az impulzusok nem egyenként, hanem csoportokban jelennek meg, amelyeket impulzussorozatoknak vagy impulzuskitöréseknek nevezünk, abban az esetben, ha szándékosan képződnek valahol átvitelre. Az impulzusüzenet bármilyen egyedi jellegű információt hordozhat, vagy azonosítóként szolgálhat. A téglalap alakú impulzusokból álló információs csomagokat, amelyekben a jelentős értékek az impulzusok száma, időbeli elhelyezkedése vagy impulzus időtartama, kód-impulzus csomagoknak vagy a technológia egyes területein kereteknek, kereteknek nevezzük. A csomagokban lévő információk kódolása többféleképpen történhet: bináris digitális kód, időimpulzus kód, morzekód , adott számú impulzuskészlet (mint egy telefonkészülékben). Az impulzuslöketeket sok esetben nem egyesével, hanem folyamatos löketsorozatok formájában alkalmazzák.

Impulzussorozatok

Az impulzussorozat egy kellően hosszú impulzussorozat, amely folyamatosan változó információk továbbítására szolgál, szinkronizálás vagy egyéb célokra, valamint olyanok, amelyek véletlenül keletkeznek, például a kollektor-kefe szerelvényekben szikrázó folyamat során. A szekvenciákat periodikusra és nem periodikusra osztják. A periodikus sorozatok azonos impulzusok sorozata, amelyek pontosan azonos időközönként ismétlődnek. Az intervallum időtartamát ismétlési periódusnak nevezzük (jelölése T ), a periódus reciproka az impulzusismétlési gyakoriság ( F ). A téglalap alakú impulzusok sorozataihoz további két, egymással egyértelműen összefüggő paramétert használnak: munkaciklus ( Q -val jelölve ) - az időszak és az impulzus időtartamának aránya és a munkaciklus - a munkaciklus reciproka; esetenként a munkaciklust a kváziperiodikus és véletlenszerű sorozatok jellemzésére is használják, ilyenkor ez egyenlő az impulzusok időtartamának kellően hosszú időn belüli összegének átlagos arányával ezen intervallum időtartamához képest. A periodikus sorozat spektruma véges sorozatnál diszkrét és végtelen, végtelennél véges. Technikai szempontból a nem periodikus sorozatok közül a legérdekesebbek a kváziperiodikus és a véletlenszerű sorozatok (a gyakorlatban pszeudo-véletlen sorozatokat használnak). A kváziperiodikus sorozatok olyan impulzussorozatok, amelyek periódusa vagy egyéb jellemzői az átlagértékek körül változnak. A periodikus sorozat spektrumától eltérően a kváziperiodikus sorozat spektruma szigorúan véve nem diszkrét, hanem fésű alakú, a gerincek között enyhe kitöltéssel, azonban a gyakorlatban ez néha elhanyagolható, pl. a televíziós technológiában egy teljes videojel létrehozása fekete jelhez - a fehér képek színjelet adnak hozzá oly módon, hogy annak spektrumának bordái a fekete-fehér videojel gerincei közé helyezkednek.

Az impulzusok mint információhordozók

Az információ jellegénél fogva az impulzusjelek egyszer (egyszeri eseményüzenet) vagy folyamatos információtovábbításra használhatók. Az impulzussorozatok időmintavételezett analóg vagy digitális információt továbbíthatnak; vannak olyan esetek is, amikor kétféle információ van beágyazva egyetlen, fizikai értelemben vett jelbe, például egy televíziós jelbe teletexttel.

Az információ megjelenítésére maguknak az impulzusoknak és azok kombinációinak különféle jellemzőit használják, külön-külön és kombinációkban egyaránt.

Így több általánosított típusú impulzusjelet lehet megkülönböztetni, amelyek folyamatos információt hordoznak

Néhány példa az impulzusok használatára

Egyszeri impulzusok

Periodikus sorozatok

Nem periodikus sorozatok

Egyedülálló parcellák (sorozat)

Csomagsorozatok

Videó impulzusok

Példák elektromos impulzusok előfordulására a természetben

Irodalom

Lásd még