직사각형 주기 펄스의 진폭 스펙트럼. 실제 작업 "직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼 계산 및 구성

메시지 소스의 출력에서 전송 시스템의 송신기와 수신기의 작동을 동기화하는 데 사용되는 클록 신호뿐만 아니라 정보를 전달하는 신호가 수신됩니다. 정보 신호는 비주기적인 형태와 클록 신호(주기적인 펄스 시퀀스)의 형태를 갖습니다.

통신 채널을 통해 이러한 펄스를 전송할 가능성을 올바르게 평가하기 위해 스펙트럼 구성을 결정합니다. 임의의 형태의 펄스 형태의 주기 신호는 (7)에 따라 푸리에 급수로 확장될 수 있습니다.

가공선과 케이블 통신선을 통한 전송에는 다양한 형태의 신호가 사용됩니다. 어떤 형태의 선택은 전송되는 메시지의 성격, 신호의 주파수 스펙트럼, 신호의 주파수 및 시간 매개변수에 따라 달라집니다. 직사각형 펄스에 가까운 신호는 개별 메시지를 전송하는 기술에 널리 사용됩니다.

스펙트럼을 계산해 봅시다. 일정한 진폭의 집합과

지속 시간과 주기가 있는 주기적인 직사각형 펄스(그림 4,a)의 고조파 구성 요소. 신호는 시간의 짝수 함수이기 때문에 식(3)에서는 모든 짝수 고조파 성분이 사라집니다( =0), 홀수 구성요소는 다음 값을 갖습니다.

(10)

상수 구성 요소는 다음과 같습니다.

(11)

1:1 신호(전신 지점)의 경우 그림 4a:

,
. (12)

주기가 있는 일련의 직사각형 펄스의 스펙트럼 구성 요소의 진폭 모듈
그림에 나와 있습니다. 4, ㄴ. 가로축은 주요 펄스 반복 주파수를 나타냅니다.
() 및 홀수 고조파 성분의 주파수
,
등. 스펙트럼 포락선은 법에 따라 변경됩니다.

펄스 지속 시간에 비해 주기가 증가하면 주기 신호의 스펙트럼 구성에서 고조파 성분 수가 증가합니다. 예를 들어, 주기가 있는 신호(그림 4, c)의 경우 상수 구성 요소는 다음과 같습니다.

0부터 주파수까지의 주파수 대역에는 5개의 고조파 성분(그림 4, d)이 있는 반면 조수는 1개만 있습니다.

펄스 반복주기가 더욱 증가함에 따라 고조파 성분의 수가 점점 더 많아집니다. 극단적인 경우에는
신호는 비주기적인 시간 함수가 되며, 0부터 주파수까지의 주파수 대역에서 고조파 성분의 수가 무한대로 증가합니다. 그들은 무한히 가까운 주파수 거리에 위치하게 되며, 비주기적인 신호의 스펙트럼은 연속적이 됩니다.

그림 4

2.4 단일 펄스의 스펙트럼

단일 비디오 펄스가 지정됩니다(그림 5).

그림 5

푸리에 급수 방법을 사용하면 비주기 신호의 스펙트럼 특성을 얻을 수 있는 심층적이고 효과적인 일반화가 가능합니다. 이를 위해 특정 시간 간격 후에 주기적으로 동일한 펄스로 단일 펄스를 정신적으로 보충하고 이전에 연구한 주기 시퀀스를 얻습니다.

단일 펄스를 주기가 큰 주기 펄스의 합으로 상상해 봅시다.

, (14)

정수는 어디에 있습니까?

주기적인 진동의 경우

. (15)

단일 충동으로 돌아가기 위해 반복 주기를 무한대로 지정하겠습니다. 이 경우에는 다음이 분명합니다.

, (16)

나타내자

. (17)

양은 단일 펄스의 스펙트럼 특성(함수)입니다(직접 푸리에 변환). 이는 펄스의 시간적 설명에만 의존하며 일반적으로 복잡합니다.

, (18) 여기서
; (19)

; (20)

어디
- 스펙트럼 함수 모듈(펄스의 진폭-주파수 응답)

- 위상각, 펄스의 위상-주파수 특성.

스펙트럼 함수를 사용하여 공식 (8)을 사용하여 단일 펄스를 찾아 보겠습니다.

이면 다음을 얻습니다.

. (21)

결과 표현식을 역 푸리에 변환이라고 합니다.

푸리에 적분은 운동량을 모든 주파수에 위치한 극소 조화 성분의 무한한 합으로 정의합니다.

이를 바탕으로 단일 펄스가 갖는 연속(고체) 스펙트럼을 말합니다.

총 펄스 에너지(활성 저항 Ohm에서 방출되는 에너지)는 다음과 같습니다.

(22)

통합 순서를 변경하면 다음을 얻습니다.

내부 적분은 인수 -를 사용하여 취한 운동량의 스펙트럼 함수입니다. 즉, 는 복소공액량입니다:

따라서

제곱 계수(두 개의 공액 복소수의 곱은 제곱 계수와 같습니다).

이 경우 일반적으로 펄스 스펙트럼은 양면적이라고 합니다. 에서 까지의 주파수 대역에 위치합니다.

펄스 에너지(저항 1옴)와 스펙트럼 함수의 계수 사이의 연결을 설정하는 주어진 관계(23)는 Parseval의 등식으로 알려져 있습니다.

펄스에 포함된 에너지는 스펙트럼의 모든 구성 요소 에너지의 합과 동일하다고 명시되어 있습니다. Parseval의 동등성은 신호의 중요한 속성을 특징으로 합니다. 일부 선택 시스템이 신호 스펙트럼의 일부만 전송하여 다른 구성 요소를 약화시키는 경우 이는 신호 에너지의 일부가 손실됨을 의미합니다.

모듈러스의 제곱은 적분 변수의 짝수 함수이므로 적분 값을 두 배로 하여 0에서 다음 범위의 적분을 도입할 수 있습니다.

. (24)

이 경우 펄스 스펙트럼이 0부터 주파수 대역에 위치하며 이를 단면이라고 합니다.

(23)의 피적분함수는 펄스의 에너지 스펙트럼(스펙트럼 에너지 밀도)이라고 불린다.

이는 주파수별 에너지 분포를 특성화하며, 주파수에서의 값은 1Hz와 동일한 주파수 대역당 펄스 에너지와 같습니다. 결과적으로 펄스 에너지는 전체 주파수 범위에 걸쳐 신호의 에너지 스펙트럼을 통합한 결과입니다. 즉, 에너지는 신호의 에너지 스펙트럼을 나타내는 곡선과 가로축 사이에 둘러싸인 면적과 같습니다.

스펙트럼에 대한 에너지 분포를 추정하려면 상대 적분 에너지 분포 함수(에너지 특성)를 사용하십시오.

, (25)

어디
- 0부터 주어진 주파수 대역의 펄스 에너지. 이는 0부터 주파수 범위에 집중된 펄스 에너지의 비율을 나타냅니다.

다양한 형태의 단일 펄스의 경우 다음 법칙이 적용됩니다.

교육 기관 이름:

국가 예산 전문 교육 기관 “소련 영웅 V.A.의 이름을 딴 스타브로폴 통신 대학. 페트로바"

저작물 창작 연도 및 장소: 2016년, 자연 및 일반 전문 분야의 주기 위원회.

"통신 이론" 분야의 실제 작업 수행을 위한 지침

"직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼 계산 및 구성"

학생들을 위한 2 전문 과정:

02/11/11 통신 네트워크 및 스위칭 시스템

02/11/09 다채널 통신 시스템

풀타임 교육

작업의 목표:이론 수업에서 얻은 지식을 통합하고 직사각형 펄스의주기적인 스펙트럼을 계산하는 기술을 개발합니다.

문학:아빠. Ushakov "통신 회로 및 신호." M .: 출판 센터 "Academy", 2010, pp. 24-27.

1. 장비:

1.PC

2.실제업무에 대한 설명

2. 이론자료

2.1. 임의 형태의 주기적 신호는 서로 다른 주파수를 갖는 고조파 진동의 합으로 표현될 수 있으며, 이를 신호의 스펙트럼 분해라고 합니다.

2.2 . 고조파는 주파수가 신호의 펄스 반복률보다 정수배 더 큰 진동입니다.

2.3. 주기 미분 파형의 순간 전압 값은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

해당 기간 동안의 평균 신호 값과 동일한 상수 구성 요소는 어디에 있습니까?

첫 번째 고조파 정현파 전압의 순간값입니다.

펄스 반복 주파수와 동일한 고조파 주파수;

첫 번째 고조파의 진폭.

첫 번째 고조파 진동의 초기 단계.

2차 고조파 정현파 전압의 순간값.

2차 고조파 주파수;

2차 고조파 진폭;

2차 고조파 진동의 초기 단계.

3차 고조파 정현파 전압의 순간값.

3차 고조파 주파수;

3차 고조파의 진폭

3차 고조파 진동의 초기 단계.

2.4. 신호의 스펙트럼은 신호의 합을 형성하는 특정 주파수, 진폭 및 초기 위상 값을 갖는 일련의 고조파 구성 요소입니다. 실제로 진폭 다이어그램이 가장 많이 사용됩니다.

신호가 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스인 경우 상수 구성 요소는 다음과 같습니다.

여기서 Um은 PPIP의 전압 진폭입니다.

s - 신호 듀티 사이클(S - T/t);

T - 펄스 반복 기간;

t - 펄스 지속 시간;

모든 고조파의 진폭은 다음 식으로 결정됩니다.

움크 = 2움 | 죄 kπ/s | /kπ

여기서 k는 고조파 수입니다.

2.5. 진폭이 0인 고조파 수

여기서 n은 임의의 정수 1,2,3…..입니다.

처음으로 진폭이 0이 되는 고조파 수는 PPIP의 듀티 사이클과 같습니다.

2.6. 인접한 스펙트럼 선 사이의 간격은 첫 번째 고조파 또는 펄스 반복 주파수의 주파수와 같습니다.

2.7 신호의 진폭 스펙트럼의 포락선(그림 1에서 점선으로 표시)

로브라고 불리는 스펙트럼 선 그룹을 식별합니다. 그림에 따르면 그림 1에서 스펙트럼 포락선의 각 로브에는 신호 듀티 사이클과 동일한 수의 라인이 포함되어 있습니다.

3 . 피작업 순서.

3.1. 그룹 저널 목록의 번호와 일치하는 개별 작업 옵션을 받습니다(부록 참조).

3.2. 계산 예시 읽기(섹션 4 참조)

4. 예

4.1. 펄스 반복 주기 T=.1 µs, 펄스 지속 시간 t=0.25 µs, 펄스 진폭 = 10V로 가정합니다.

4.2. AEFI 시간 다이어그램의 계산 및 구성.

4.2.1 . PPIP의 시간 다이어그램을 구성하려면 문제 조건에서 알려진 펄스 반복 주기 T, 펄스의 진폭 및 지속 시간 t를 알아야 합니다.

4.2.2. SAI의 시간 다이어그램을 구성하려면 응력 및 시간 축을 따라 척도를 선택해야 합니다. 눈금은 숫자 1,2, 4에 10n을 곱한 값과 일치해야 합니다(여기서 n=0,1,2,3...). 시간 축은 시트 너비의 약 3/4을 차지해야 하며 2-3개의 신호 주기가 그 위에 배치되어야 합니다. 수직 응력 축은 5-10cm여야 하며 시트 폭이 20cm인 경우 시간 축의 길이는 약 15cm여야 합니다. 15cm에 3개의 기간을 배치하는 것이 편리하며 각 기간에 대해 L 1 = 5cm가 됩니다. 왜냐하면

Mt=T/Lt=1μs/5cm= 0.2μs/cm

얻은 결과는 위의 조건과 모순되지 않습니다. 응력 축에서는 Mu = 2V/cm 척도로 사용하는 것이 편리합니다(그림 2 참조).

4.3.스펙트럼 다이어그램의 계산 및 구성.

4.3.1.FITR의 듀티 사이클은 다음과 같습니다.

4.3.2. 듀티 사이클은 S=4이므로 꽃잎 3개를 계산해야 합니다. 12개의 고조파.

4.3.3 고조파 성분의 주파수는 동일하다

여기서 k는 고조파 수이고, l은 SAI 주기입니다.

4.3.4. AEFI 구성요소의 진폭은 동일합니다.

4.3.5. 전압 SAI의 수학적 모델

4.3.6.척도의 선택.

주파수축은 수평으로 위치하며 시트 폭이 20cm이고 길이는 약 15cm가 되어야 하며 가장 높은 주파수인 12MHz를 주파수 축에 표시해야 하므로 이를 따라 눈금을 취하는 것이 편리합니다. 축 Mf = 1MHz/cm.

응력축은 수직으로 위치하며 길이는 4~5cm가 되어야 하며 응력축에서 가장 큰 응력이 나타나야 하므로

이 축 M=1V/cm을 따라 눈금을 취하는 것이 편리합니다.

4.3.7 스펙트럼 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다.

운동:

T=0.75ms; τ=0.15ms 21.T=24μs; τ=8μs

T=1.5μs; τ=0.25μs 22. T=6.4ms; τ=1.6ms

T=2.45ms; τ=0.35ms 23. T=7ms; τ=1.4ms

T=13.5μs; τ=4.5μs 24. T=5.4ms; τ=0.9ms

T=0.26ms; τ=0.65μs 25. T=17.5μs; τ=2.5μs

T=0.9ms; τ=150μs 26. T=1.4μs; τ=0.35μs

T=0.165ms; τ=55μs 27. T=5.4μs; τ=1.8μs

T=0.3ms; τ=75μs 28. T=2.1ms; τ=0.3ms

T=42.5μs; τ=8.5μs 29. T=3.5ms; τ=7ms

T=0.665ms; τ=95μs 30. T=27μs; τ=4.5μs

T=12.5μs; τ=2.5μs 31. T=4.2μs; τ=0.7μs

T=38μs; τ=9.5μs 32.T=28μs; τ=7μs

T=0.9μs; τ=0.3μs 33. T=0.3ms; τ=60μs

T=38.5μs; τ=5.5μs

T=0.21ms; τ=35ms

T=2.25ms; τ=0.45ms

T=39μs; τ=6.5μs

T=5.95ms; τ=0.85ms

T=48μs; τ=16μs

주기 T, 펄스 지속 시간 t u 및 최대값을 갖는 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스를 고려해 보겠습니다. 그림과 같이 좌표의 원점을 선택하여 이러한 신호의 계열 확장을 찾아보겠습니다. 15. 이 경우 함수는 세로축을 기준으로 대칭입니다. 정현파 성분의 모든 계수 = 0이며 계수만 계산하면 됩니다.

상수 성분

(2.28)

상수 구성 요소는 해당 기간 동안의 평균 값입니다. 펄스의 면적을 전체 기간으로 나눈 값입니다. , 즉. 엄격한 공식 계산(2.28)에서도 동일한 일이 발생했습니다.

첫 번째 고조파의 주파수는 ¦ 1 = 이며, 여기서 T는 직사각형 신호의 주기입니다. 고조파 사이의 거리 D¦=¦ 1. 고조파 수 n이 사인의 인수인 것으로 판명되면 이 고조파의 진폭은 처음으로 0이 됩니다. 이 조건은 다음과 같을 때 만족됩니다. 진폭이 처음으로 사라지는 고조파 수를 호출합니다. "첫 번째 0"이 고조파의 특별한 특성을 강조하면서 문자 N으로 표시합니다.

반면, 펄스의 듀티 사이클 S는 주기 T 대 펄스 지속 시간 t u 의 비율입니다. 즉, . 따라서 "첫 번째 0"은 수치적으로 펄스의 듀티 사이클과 동일합니다. N=S. p의 배수인 인수의 모든 값에 대해 사인이 0이 되므로 "첫 번째 0" 수의 배수인 숫자를 갖는 모든 고조파의 진폭도 0이 됩니다. 즉, 에서, 어디에서 케이– 임의의 정수. 예를 들어 (2.22)와 (2.23)에서 듀티 사이클이 2인 직사각형 펄스의 스펙트럼은 홀수 고조파로만 구성됩니다. 왜냐하면 S=2, 그 다음에 N=2, 즉. 두 번째 고조파의 진폭이 처음으로 0이 됩니다. 이것이 "첫 번째 0"입니다. 그러나 숫자가 2로 나누어지는 다른 모든 고조파의 진폭은 다음과 같습니다. 모든 짝수도 0이 되어야 합니다. 듀티 사이클 S=3인 경우 진폭이 0인 경우 고조파는 3, 6, 9, 12, ...입니다.

듀티 사이클이 증가함에 따라 "첫 번째 0"은 숫자가 더 높은 고조파 영역으로 이동하고 결과적으로 고조파 진폭의 감소율이 감소합니다. 첫 번째 고조파의 진폭을 간단히 계산합니다. 음= 듀티 사이클의 경우 100V 에스=2, 음 1=63.7V, ~에서 에스=5, 음 1=37.4V 및 에스=10, 음 1=19.7V, 즉 듀티 사이클이 증가하면 첫 번째 고조파의 진폭이 급격하게 감소합니다. 예를 들어 5차 고조파의 진폭 비율을 찾으면 음 5첫 번째 고조파의 진폭 음 1, 그런 다음 에스=2, 음 5/음 1=0.2, 및 에스=10, U m 5 / U m 1 = 0.9, 즉 높은 고조파의 감쇠율은 듀티 사이클이 증가함에 따라 감소합니다.

따라서 듀티 사이클이 증가하면 직사각형 펄스 시퀀스의 스펙트럼이 더욱 균일해집니다.

이 섹션에서는 실제 응용 분야에서 사용되는 가장 중요한 신호 중 하나인 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스 스펙트럼을 살펴보겠습니다.

직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스 스펙트럼

입력 신호를 그림 1과 같이 진폭의 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스로 설정하고, 초의 지속 시간과 초의 기간을 지정합니다.

그림 1. 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스

신호 진폭의 측정 단위는 신호가 설명하는 물리적 프로세스에 따라 달라집니다. 이는 전압, 전류 또는 자체 측정 단위가 있는 기타 물리량일 수 있으며 시간이 지남에 따라 로 변경됩니다. 이 경우 스펙트럼 진폭 측정 단위 , 는 원래 신호의 진폭 측정 단위와 일치합니다.

그러면 이 신호의 스펙트럼 는 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스 스펙트럼은 다음 형식의 포락선을 갖는 고조파 세트입니다. .

직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼 특성

직사각형 펄스의 주기적 시퀀스의 스펙트럼 포락선의 일부 속성을 고려해 보겠습니다.

불확실성을 밝히기 위해 L'Hopital의 규칙을 사용합니다.

여기서는 펄스의 듀티 사이클이라고 하며 단일 펄스 지속 시간에 대한 펄스 반복 기간의 비율을 지정합니다.

따라서 0 주파수에서의 포락선 값은 펄스 진폭을 듀티 사이클로 나눈 값과 같습니다. 듀티 사이클이 증가함에 따라(즉, 고정된 반복 주기에서 펄스 지속 시간이 감소하는 경우) 0 주파수에서의 포락선 값은 감소합니다.

펄스의 듀티 사이클을 사용하여 식 (1)은 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.

직사각형 펄스 시퀀스의 스펙트럼 포락선의 영점은 다음 방정식에서 얻을 수 있습니다.

그러나 위에서 알아낸 것처럼 분모는 가 0인 경우에만 0이 됩니다. 이면 방정식의 해는 다음과 같습니다.

그러면 봉투가 사라집니다.

그림 2는 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스(점선)의 스펙트럼 포락선과 포락선과 이산 스펙트럼 사이의 주파수 관계를 보여줍니다.

그림 2. 직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼

그림 2에서 엔벨로프가 음수 값을 가질 때 위상 스펙트럼이 값을 취하는 것을 볼 수 있습니다. 와 는 복소 평면의 동일한 점에 해당합니다.

직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스 스펙트럼의 예

입력 신호를 두 번째의 다른 듀티 사이클 주기를 따르는 진폭의 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스로 가정합니다. 그림 3a는 이러한 신호의 시간 오실로그램, 진폭 스펙트럼(그림 3b) 및 스펙트럼의 연속 포락선(점선)을 보여줍니다.

그림 3. 서로 다른 듀티 사이클 값에서 직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼
a - 시간 오실로그램; b - 진폭 스펙트럼

그림 3에서 볼 수 있듯이 신호 듀티 사이클이 증가하면 펄스 지속 시간이 감소하고 스펙트럼 포락선이 확장되고 진폭이 감소합니다(점선). 결과적으로, 메인 로브 내의 스펙트럼 고조파 수가 증가합니다.

직사각형 펄스의 시간 이동 주기 시퀀스 스펙트럼

위에서 우리는 원래 신호가 대칭인 경우에 대해 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스 스펙트럼을 자세히 연구했습니다. 결과적으로 이러한 신호의 스펙트럼은 실제 신호이며 식(1)으로 표시됩니다. 이제 그림 4와 같이 시간에 따라 신호를 이동하면 신호 스펙트럼에 어떤 일이 발생하는지 살펴보겠습니다.

그림 4. 직사각형 펄스의 시간 이동 주기 시퀀스

오프셋 신호는 펄스 지속 시간의 절반만큼 지연된 신호로 생각할 수 있습니다. . 이동된 신호의 스펙트럼은 순환 시간 이동 특성에 따라 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

따라서 0을 기준으로 이동된 주기적 직사각형 펄스 시퀀스의 스펙트럼은 순전히 실수 함수가 아니지만 추가 위상 인자를 얻습니다. . 진폭 및 위상 스펙트럼은 그림 5에 나와 있습니다.

그림 5. 직사각형 펄스의 시간 이동 주기 시퀀스의 진폭 및 위상 스펙트럼

그림 5에서 시간에 따른 주기적인 신호의 이동은 신호의 진폭 스펙트럼을 변경하지 않지만 신호의 위상 스펙트럼에 선형 구성 요소를 추가한다는 것을 알 수 있습니다.

결론

이 섹션에서는 직사각형 펄스의 주기적 시퀀스 스펙트럼에 대한 분석적 표현을 얻었습니다.

우리는 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스의 스펙트럼 포락선의 특성을 조사하고 다양한 듀티 사이클 값에서 스펙트럼의 예를 제시했습니다.

일련의 직사각형 펄스가 시간에 따라 이동될 때 스펙트럼도 고려되었으며, 시간 이동이 위상 스펙트럼을 변경하고 신호의 진폭 스펙트럼에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.

모스크바, 소련 라디오, 1977, 608p.

되치, G. 라플라스 변환의 실제 적용에 대한 안내서입니다. 모스크바, 나우카, 1965, 288p.

정현파와 모양이 다른 주기적 및 비주기적 신호를 일반적으로 호출합니다. 펄스 신호. 펄스 신호의 생성, 변환 프로세스 및 실제 적용 문제는 오늘날 전자 장치의 여러 영역과 관련되어 있습니다.

예를 들어, 현재 부하에 적합한 매개변수를 사용하여 펄스 시퀀스를 생성하는 TL494 칩과 같은 인쇄 회로 기판에 있는 직사각형 펄스 발생기 없이는 최신 단일 전원 공급 장치를 사용할 수 없습니다.

펄스 신호는 다양한 모양을 가질 수 있으므로 직사각형 펄스, 사다리꼴 펄스, 삼각형 펄스, 톱니 펄스, 계단식 펄스 및 기타 다양한 모양의 펄스와 같이 유사한 기하학적 도형에 따라 다양한 펄스의 이름이 지정됩니다. 한편, 실제로 가장 자주 사용되는 것은 정확하게는 사각 펄스. 이 기사에서는 해당 매개변수에 대해 설명합니다.

물론 "직사각형 펄스"라는 용어는 다소 임의적입니다. 완벽하게 직사각형 펄스가 없는 것처럼 본질적으로 이상적인 것은 아무것도 없다는 사실 때문입니다. 실제로 일반적으로 직사각형이라고 불리는 실제 펄스에는 매우 실제적인 용량성 및 유도성 요인으로 인해 발생하는 진동 서지(그림에 b1 및 b2로 표시됨)가 있을 수도 있습니다.

물론 이러한 방출은 없을 수도 있지만, 무엇보다도 "직사각형의 불완전성"을 반영하는 펄스의 전기적 및 시간적 매개변수가 있습니다.

직사각형 펄스에는 특정 극성과 작동 레벨이 있습니다. 대부분의 경우 펄스의 극성은 양수입니다. 대부분의 디지털 미세 회로는 공통 와이어에 비해 양의 전압으로 전원이 공급되므로 펄스의 순간 전압 값은 항상 0보다 크기 때문입니다.

그러나 예를 들어 양극 전압으로 구동되는 비교기가 있는데, 이러한 회로에서는 다극 펄스를 찾을 수 있습니다. 일반적으로 음전압으로 구동되는 미세회로는 기존의 양전압을 사용하는 미세회로만큼 널리 사용되지 않습니다.

일련의 펄스에서 펄스의 작동 전압은 시간이 지남에 따라 한 레벨이 다른 레벨로 대체되면서 낮거나 높은 레벨을 가질 수 있습니다. 낮은 전압 레벨은 U0으로 지정되고, 높은 전압 레벨은 U1로 지정됩니다. 초기 레벨을 기준으로 펄스 Ua 또는 Um의 가장 높은 순간 전압 값을 호출합니다. 펄스 진폭.

임펄스 장치 설계자는 왼쪽에 표시된 것과 같은 높은 수준의 활성 펄스를 사용하는 경우가 많습니다. 그러나 때로는 초기 상태가 고전압 레벨인 활성 펄스로 낮은 레벨 펄스를 사용하는 것이 실용적일 때도 있습니다. 낮은 레벨 펄스는 오른쪽 그림에 표시됩니다. 낮은 수준의 충동을 "부정적 충동"이라고 부르는 것은 무지합니다.

직사각형 펄스의 전압 강하는 전선이라고 하며, 이는 전기 상태의 급격한(회로의 전이 과정 시간에 비례하여) 변화를 나타냅니다.

낮은 레벨에서 높은 레벨로의 하락, 즉 양의 하락을 리딩 에지 또는 간단히 펄스의 에지라고 합니다. 높은 레벨에서 낮은 레벨로의 변화 또는 음의 에지를 컷오프, 감쇠 또는 단순히 펄스의 후행 에지라고 합니다.

앞 가장자리는 본문에서 0.1 또는 대략적으로 _|로 표시되고, 뒷전은 1.0 또는 대략적으로 |_로 표시됩니다.

능동 소자의 관성 특성에 따라 실제 장치의 과도 프로세스(드롭)는 항상 유한한 시간이 걸립니다. 따라서 펄스의 총 지속 시간에는 높은 레벨과 낮은 레벨이 존재하는 시간뿐만 아니라 Tf 및 Tsr로 지정된 전선(전면 및 절단)의 지속 시간도 포함됩니다. 거의 모든 특정 회로에서 상승 및 하강 시간은 를 사용하여 확인할 수 있습니다.

실제로 방울의 과도 과정의 시작과 끝의 순간은 매우 정확하게 구별되지 않기 때문에 전압이 0.1Ua에서 0.9Ua로 변하는 기간(전면)으로 강하 지속 시간을 고려하는 것이 일반적입니다. ) 또는 0.9Ua에서 0.1Ua(절단)까지입니다. 전면 Kf의 가파른 정도와 컷 Ks.r의 가파른 정도도 마찬가지입니다. 이러한 경계 상태에 따라 설정되며 마이크로초당 볼트(v/μs)로 측정됩니다. 펄스 지속 시간 자체는 0.5Ua 레벨부터 계산된 시간 간격입니다.

일반적으로 펄스의 형성 및 생성 과정을 고려할 때 앞부분과 꼬리 부분은 지속 시간이 0으로 간주됩니다. 왜냐하면 대략적인 계산에서는 이러한 짧은 시간 간격이 중요하지 않기 때문입니다.

이는 특정 순서로 서로 이어지는 충동입니다. 펄스 사이의 일시 정지와 시퀀스의 펄스 지속 시간이 동일하면 이는 주기적인 시퀀스입니다. 펄스 반복 기간 T는 펄스 지속 시간과 시퀀스의 펄스 간 일시 정지의 합입니다. 펄스 반복 주파수 f는 주기의 역수입니다.

주기 T와 주파수 f 외에 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스는 듀티 사이클 DC와 듀티 사이클 Q라는 몇 가지 추가 매개변수로 특징지어집니다. 듀티 사이클은 펄스 지속 시간과 주기의 비율입니다.

듀티 사이클은 펄스 기간과 지속 시간의 비율입니다. 듀티 사이클 Q = 2의 주기적 시퀀스, 즉 펄스 지속 시간이 펄스 사이의 휴지 시간과 동일하거나 듀티 사이클이 DC = 0.5인 시퀀스를 미앤더라고 합니다.