Ուղղանկյուն պարբերական զարկերակի ամպլիտուդային սպեկտր: Ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականության սպեկտրային կազմը իրենց աշխատանքային ցիկլի տարբեր ժամանակահատվածներում: Ուղղանկյուն իմպուլսների պարբերական հաջորդականության սպեկտրի օրինակ

Հաղորդագրության աղբյուրի ելքից ստացվում են ազդանշաններ, որոնք կրում են տեղեկատվություն, ինչպես նաև ժամացույցի ազդանշաններ, որոնք օգտագործվում են փոխանցման համակարգի հաղորդիչի և ստացողի աշխատանքը համաժամեցնելու համար: Տեղեկատվական ազդանշաններն ունեն ոչ պարբերական, իսկ ժամացույցի ազդանշանները՝ իմպուլսների պարբերական հաջորդականություն։

Կապի ուղիներով նման իմպուլսների փոխանցման հնարավորությունը ճիշտ գնահատելու համար մենք կորոշենք դրանց սպեկտրալ կազմը։ Ցանկացած ձևի իմպուլսների տեսքով պարբերական ազդանշանը կարող է ընդլայնվել Ֆուրիեի շարքի մեջ՝ համաձայն (7):

Օդային և մալուխային կապի գծերի հաղորդման համար օգտագործվում են տարբեր ձևերի ազդանշաններ: Այս կամ այն ձևի ընտրությունը կախված է փոխանցվող հաղորդագրությունների բնույթից, ազդանշանների հաճախականության սպեկտրից և ազդանշանների հաճախականության և ժամանակի պարամետրերից: Ազդանշանները, որոնք իրենց ձևով մոտ են ուղղանկյուն իմպուլսներին, լայնորեն կիրառվում են դիսկրետ հաղորդագրությունների հաղորդման տեխնոլոգիայում:

Եկեք հաշվարկենք սպեկտրը, այսինքն. հաստատուն ամպլիտուդների մի շարք և

Պարբերական ուղղանկյուն իմպուլսների ներդաշնակ բաղադրիչները (Նկար 4,ա) տեւողությամբ եւ պարբերությամբ: Քանի որ ազդանշանը ժամանակի հավասար գործառույթ է, ապա արտահայտության մեջ (3) բոլոր նույնիսկ ներդաշնակ բաղադրիչները անհետանում են ( =0), իսկ տարօրինակ բաղադրիչները վերցնում են հետևյալ արժեքները.

(10)

Հաստատուն բաղադրիչը հավասար է

(11)

1:1 ազդանշանի համար (հեռագրական կետեր) Նկար 4ա:

,
. (12)

Ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականության սպեկտրային բաղադրիչների ամպլիտուդների մոդուլներ՝ կետով
ցուցադրված են Նկ. 4, բ. Abscissa առանցքը ցույց է տալիս հիմնական զարկերակային կրկնության հաճախականությունը
() և կենտ ներդաշնակ բաղադրիչների հաճախականությունները
,
և այլն: Սպեկտրի ծրարը փոխվում է ըստ օրենքի.

Քանի որ ժամանակահատվածը մեծանում է իմպուլսի տևողության համեմատությամբ, պարբերական ազդանշանի սպեկտրալ կազմի մեջ ներդաշնակ բաղադրիչների քանակը մեծանում է: Օրինակ, կետ ունեցող ազդանշանի համար (Նկար 4, գ), մենք գտնում ենք, որ հաստատուն բաղադրիչը հավասար է

Հաճախականության տիրույթում զրոյից մինչև հաճախականություն կան հինգ ներդաշնակ բաղադրիչներ (Նկար 4, դ), մինչդեռ կա միայն մեկ ալիք:

Զարկերակային կրկնության ժամանակաշրջանի հետագա աճով ներդաշնակ բաղադրիչների թիվը դառնում է ավելի ու ավելի մեծ: Ծայրահեղ դեպքում, երբ
ազդանշանը դառնում է ժամանակի ոչ պարբերական ֆունկցիա, նրա ներդաշնակ բաղադրիչների թիվը հաճախականության տիրույթում զրոյից մինչև հաճախականություն աճում է մինչև անսահմանություն. դրանք կտեղակայվեն անսահման մոտ հաճախականության հեռավորությունների վրա, ոչ պարբերական ազդանշանի սպեկտրը դառնում է շարունակական.

Նկար 4

2.4 Մեկ իմպուլսի սպեկտր

Նշված է մեկ վիդեո զարկերակ (Նկար 5).

Նկար 5

Ֆուրիեի սերիայի մեթոդը թույլ է տալիս խորը և բեղմնավոր ընդհանրացում, ինչը հնարավորություն է տալիս ստանալ ոչ պարբերական ազդանշանների սպեկտրային բնութագրերը։ Դա անելու համար եկեք մտովի լրացնենք մեկ զարկերակ նույն իմպուլսներով, պարբերաբար հետևելով որոշակի ժամանակային ընդմիջումից հետո և ձեռք բերենք նախկինում ուսումնասիրված պարբերական հաջորդականությունը.

Եկեք պատկերացնենք մեկ զարկերակը՝ որպես մեծ պարբերությամբ պարբերական իմպուլսների գումար։

, (14)

որտեղ են ամբողջ թվերը.

Պարբերական տատանումների համար

. (15)

Մեկ իմպուլսին վերադառնալու համար եկեք կրկնության շրջանն ուղղենք դեպի անսահմանություն. Այս դեպքում ակնհայտ է.

, (16)

Նշենք

. (17)

Քանակը մեկ իմպուլսի սպեկտրային բնութագիրն է (ֆունկցիան) (ուղիղ Ֆուրիեի փոխակերպում): Դա կախված է միայն զարկերակի ժամանակավոր նկարագրությունից և ընդհանուր առմամբ բարդ է.

, (18) որտեղ
; (19)

; (20)

Որտեղ
- սպեկտրային ֆունկցիայի մոդուլ (զարկերակի ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանք);

- փուլային անկյուն, զարկերակին բնորոշ փուլային հաճախականություն:

Եկեք գտնենք մեկ զարկերակ՝ օգտագործելով (8) բանաձևը՝ օգտագործելով սպեկտրային ֆունկցիան.

Եթե, մենք ստանում ենք.

. (21)

Ստացված արտահայտությունը կոչվում է հակադարձ Ֆուրիեի փոխակերպում։

Ֆուրիեի ինտեգրալը իմպուլսը սահմանում է որպես անվերջ փոքր ներդաշնակ բաղադրիչների անսահման գումար, որոնք տեղակայված են բոլոր հաճախականություններում:

Այս հիման վրա նրանք խոսում են շարունակական (պինդ) սպեկտրի մասին, որն ունի մեկ զարկերակ:

Իմպուլսի ընդհանուր էներգիան (ակտիվ դիմադրության Օմ-ում թողարկված էներգիան) հավասար է

(22)

Փոխելով ինտեգրման կարգը՝ մենք ստանում ենք

Ներքին ինտեգրալը իմպուլսի սպեկտրալ ֆունկցիան է, որը վերցված է փաստարկով -, այսինքն. բարդ զուգակցված մեծություն է.

Ուստի

Մոդուլի քառակուսի (երկու կոնյուգատների արտադրյալ բարդ թվերհավասար է մոդուլի քառակուսուն):

Այս դեպքում պայմանականորեն ասվում է, որ զարկերակային սպեկտրը երկկողմանի է, այսինքն. գտնվում է հաճախականության տիրույթում մինչև.

Տրված հարաբերությունը (23), որը կապ է հաստատում իմպուլսի էներգիայի (1 Օմ դիմադրության դեպքում) և նրա սպեկտրային ֆունկցիայի մոդուլի միջև, հայտնի է որպես Պարսևալի հավասարություն։

Այն նշում է, որ իմպուլսի մեջ պարունակվող էներգիան հավասար է նրա սպեկտրի բոլոր բաղադրիչների էներգիաների գումարին։ Պարսևալի հավասարությունը բնութագրում է ազդանշանների կարևոր հատկությունը. Եթե որոշ ընտրողական համակարգ փոխանցում է ազդանշանի սպեկտրի միայն մի մասը՝ թուլացնելով դրա մյուս բաղադրիչները, դա նշանակում է, որ ազդանշանի էներգիայի մի մասը կորչում է։

Քանի որ մոդուլի քառակուսին ինտեգրման փոփոխականի զույգ ֆունկցիան է, ապա ինտեգրալի արժեքը կրկնապատկելով՝ կարելի է ինտեգրում ներմուծել 0-ից մինչև.

. (24)

Այս դեպքում ասում են, որ զարկերակային սպեկտրը գտնվում է 0-ից մինչև հաճախականության տիրույթում և կոչվում է միակողմանի:

Ինտեգրանդը (23) կոչվում է իմպուլսի էներգիայի սպեկտր (սպեկտրային էներգիայի խտություն)

Այն բնութագրում է էներգիայի բաշխումն ըստ հաճախականության, և դրա արժեքը հաճախականությամբ հավասար է 1 Հց-ի մեկ հաճախականության գոտում իմպուլսի էներգիային: Հետևաբար, իմպուլսի էներգիան ազդանշանի էներգիայի սպեկտրի ինտեգրման արդյունքն է ամբողջ հաճախականության միջակայքում, այլ կերպ ասած, էներգիան հավասար է ազդանշանի էներգիայի սպեկտրը պատկերող կորի և աբսցիսային առանցքի միջև ընկած տարածքին:

Սպեկտրի վրա էներգիայի բաշխումը գնահատելու համար օգտագործեք էներգիայի հարաբերական ինտեգրալ բաշխման ֆունկցիան (էներգիայի բնութագիրը)

, (25)

Որտեղ
- զարկերակային էներգիա տվյալ հաճախականության գոտում 0-ից մինչև, որը բնութագրում է 0-ից մինչև հաճախականության միջակայքում կենտրոնացված իմպուլսային էներգիայի բաժինը:

Տարբեր ձևերի մեկ իմպուլսների համար կիրառվում են հետևյալ օրենքները.

Ուղղանկյուն վիդեո իմպուլսների պարբերական հաջորդականությունը մոդուլացնող ֆունկցիա է ուղղանկյուն ռադիո իմպուլսների (PPRP) պարբերական հաջորդականության ձևավորման համար, որոնք զոնդավոր ազդանշաններ են շարժվող թիրախների կոորդինատները հայտնաբերելու և չափելու համար: Հետևաբար, օգտագործելով մոդուլացնող ֆունկցիայի սպեկտրը (MPFVI), հնարավոր է համեմատաբար պարզ և արագ որոշել զոնդավորման ազդանշանի (MPFRI) սպեկտրը: Երբ զոնդավորման ազդանշանն արտացոլվում է շարժվող թիրախից, փոխվում են կրիչի թրթռումների ներդաշնակ սպեկտրի հաճախականությունները (Դոպլերի էֆեկտ): Արդյունքում, հնարավոր է հայտնաբերել շարժվող թիրախից արտացոլված օգտակար ազդանշանը անշարժ օբյեկտներից (տեղական օբյեկտներ) կամ դանդաղ շարժվող առարկաներից (օդերեւութաբանական գոյացություններ, թռչունների երամ և այլն) արտացոլված խանգարող (միջամտության) թրթռումների ֆոնի վրա: .

PPPVI-ն (նկ. 1.42) իրենից ներկայացնում է մեկ ուղղանկյուն վիդեո իմպուլսների մի շարք, որոնք հաջորդում են միմյանց ժամանակի հավասար ընդմիջումներով: Ազդանշանի վերլուծական արտահայտություն.

որտեղ է զարկերակային ամպլիտուդը; - զարկերակի տևողությունը; - զարկերակային կրկնության ժամանակաշրջան; - զարկերակի կրկնության արագություն, ; - աշխատանքային ցիկլ.

Իմպուլսների պարբերական հաջորդականության սպեկտրալ կազմը հաշվարկելու համար օգտագործվում է Ֆուրիեի շարքը։ Մեկ իմպուլսների հայտնի սպեկտրներով, որոնք կազմում են պարբերական հաջորդականություն, մենք կարող ենք օգտագործել իմպուլսների սպեկտրային խտության և շարքի բարդ ամպլիտուդների միջև կապը.

Մեկ ուղղանկյուն վիդեո իմպուլսի համար սպեկտրային խտությունը նկարագրվում է բանաձևով

Օգտագործելով մեկ իմպուլսի սպեկտրային խտության և շարքի բարդ ամպլիտուդների միջև կապը, մենք գտնում ենք.

որտեղ = 0; ± 1; ± 2; ...

Ամպլիտուդա-հաճախականության սպեկտրը (նկ. 1.43) կներկայացվի մի շարք բաղադրիչներով.

Այս դեպքում դրական արժեքները համապատասխանում են զրոյական սկզբնական փուլերին, իսկ բացասական արժեքները համապատասխանում են սկզբնական փուլերին, որոնք հավասար են .

Այսպիսով, PPPVI-ի վերլուծական արտահայտությունը հավասար կլինի

Նկար 1.43-ում ներկայացված գրաֆիկների վերլուծությունից հետևում է.

· PPPVI սպեկտրը դիսկրետ է, որը բաղկացած է հաճախականությամբ առանձին ներդաշնակություններից:

· ՀԾՀ ծրարը փոփոխվում է ըստ օրենքի:

· Ծրարի առավելագույն արժեքը ժամը հավասար է հաստատուն բաղադրիչի արժեքին:

· Հարմոնիկայի սկզբնական փուլերը կենտ բլթերի ներսում հավասար են 0-ի, զույգ բլթերի ներսում:

· Յուրաքանչյուր բլթի ներսում ներդաշնակությունների թիվը հավասար է .

Ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը ազդանշանի էներգիայի 90%-ի դեպքում

· Ազդանշանի հիմքը, ուստի ազդանշանը պարզ է:

Եթե փոխեք իմպուլսների տեւողությունը կամ դրանց կրկնության հաճախականությունը Ֆ(ժամկետը), ապա սպեկտրի և նրա ASF-ի պարամետրերը կփոխվեն:

Նկար 1.43-ը ցույց է տալիս ազդանշանի և դրա ASF-ի փոփոխության օրինակ, երբ իմպուլսի տևողությունը կրկնապատկվում է:

Ուղղանկյուն վիդեո իմպուլսների պարբերական հաջորդականություններ և դրանց ASF պարամետրերը, Տ,. Եվ, Տ, ներկայացված են Նկար 1.44-ում:

Տրված գրաֆիկների վերլուծությունից հետևում է.

1. Զարկերակային տեւողությամբ PPPVI-ի համար.

· Պարտքի հարաբերակցությունը ք=4, հետևաբար, յուրաքանչյուր բլթի ներսում կենտրոնացված է 3 հարմոնիկ;

· k-րդ ներդաշնակության հաճախականությունը;

· Ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը 90% էներգիայի մակարդակում;

Հաստատուն բաղադրիչը հավասար է

2. Զարկերակային տեւողությամբ PPPVI-ի համար.

· Պարտքի հարաբերակցությունը q= 2, հետևաբար, յուրաքանչյուր բլթի ներսում կա 1 հարմոնիկ;

· k-րդ ներդաշնակության հաճախականությունը մնում է անփոփոխ;

· Ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը դրա էներգիայի 90%-ի մակարդակում նվազել է 2 անգամ;

· Կայուն բաղադրիչն ավելացել է 2 անգամ։

Այսպիսով, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ իմպուլսի տևողության աճով, ASF-ը «սեղմվում է» օրդինատների առանցքի երկայնքով (ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը նվազում է), մինչդեռ սպեկտրային բաղադրիչների ամպլիտուդները մեծանում են: Հարմոնիկ հաճախականությունները չեն փոխվում։

Նկար 1.44-ում: Ներկայացված է ազդանշանի և դրա ASF-ի փոփոխության օրինակ՝ կրկնության ժամանակահատվածի 4 անգամ ավելացմամբ (կրկնման արագության նվազում 4 անգամ):

գ) ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը դրա էներգիայի 90%-ի մակարդակում չի փոխվել.

դ) հաստատուն բաղադրիչը նվազել է 4 անգամ.

Այսպիսով, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ կրկնության ժամանակահատվածի աճով (կրկնման հաճախականության նվազում) ASF-ը «սեղմվում է» հաճախականության առանցքի երկայնքով (ներդաշնակությունների ամպլիտուդները նվազում են յուրաքանչյուր բլթի մեջ դրանց քանակի աճով): Ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը չի փոխվում: Կրկնման հաճախականության հետագա նվազումը (կրկնման ժամանակաշրջանի աճը) կհանգեցնի (at) հարմոնիկների ամպլիտուդների նվազմանը մինչև անվերջ փոքր արժեքներ: Այս դեպքում ազդանշանը կվերածվի մեկ ազդանշանի, և համապատասխանաբար սպեկտրը կդառնա շարունակական:

Ազդանշանների և դրանց պարամետրերի դասակարգում.

Էլեկտրական ազդանշանները էլեկտրական գործընթացներ են, որոնք օգտագործվում են տեղեկատվության փոխանցման կամ պահպանման համար:

Ազդանշանները կարելի է բաժանել երկու մեծ դասերի՝ դետերմինիստական և պատահական։ Դետերմինիստական ազդանշաններն այն ազդանշաններն են, որոնց ակնթարթային արժեքները ցանկացած պահի կարելի է կանխատեսել մեկին հավասար հավանականությամբ և որոնք նշված են ժամանակի որոշակի հատուկ ֆունկցիայի տեսքով: Ահա մի քանի բնորոշ օրինակներ՝ ներդաշնակ ազդանշան՝ հայտնի ամպլիտուդով Աև ժամանակաշրջան Տ(Նկար 1.1 Ա); ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականություն՝ հայտնի կրկնվող ժամանակահատվածով Տ, տևողությունը և ամպլիտուդը Ա(Նկար 1.1 բ); կամայական ձևի իմպուլսների հաջորդականություն՝ հայտնի t տևողությամբ և ամպլիտուդով Աև ժամանակաշրջան Տ(Նկար 1.1 Վ) Դետերմինիստական ազդանշանները որևէ տեղեկատվություն չեն պարունակում:

Պատահական ազդանշանները ժամանակի քաոսային ֆունկցիաներ են, որոնց արժեքները նախապես անհայտ են և չեն կարող կանխատեսվել մեկին հավասար հավանականությամբ (մեկ զարկերակ t տևողությամբ և ամպլիտուդով Ա(Նկար 1.1 Գ) խոսք, երաժշտություն էլեկտրական մեծությունների արտահայտման մեջ): Պատահական ազդանշանները ներառում են նաև աղմուկ:

Դետերմինիստական ազդանշաններն իրենց հերթին բաժանվում են պարբերականների, որոնց համար պայմանը բավարարված է Ս(տ)=Ս(t+kT), որտեղ Տ- ժամանակաշրջան, կ- ցանկացած ամբողջ թիվ և տակ Ս(տ) վերաբերում է հոսանքի, լարման կամ լիցքի փոփոխմանը ժամանակի ընթացքում (նկ. 1.1 ա, բ, գ).

Ակնհայտ է, որ ցանկացած դետերմինիստական ազդանշան, որի համար պայմանը բավարարված է, ոչ պարբերական է. Ս(տ)¹ Ս(t+kT).

Ամենապարզ պարբերական ազդանշանը ձևի ներդաշնակ ազդանշանն է .

Ցանկացած բարդ պարբերական ազդանշան կարող է քայքայվել ներդաշնակ բաղադրիչների: Ստորև նման տարրալուծում կիրականացվի մի քանի կոնկրետ տեսակի ազդանշանների համար։

Բարձր հաճախականության ներդաշնակ ազդանշանը, որի մեջ տեղեկատվությունը ներդրվում է մոդուլյացիայի միջոցով, կոչվում է ռադիոազդանշան (նկ. 1.1): դ).

Պարբերական ազդանշաններ.

Ցանկացած բարդ պարբերական ազդանշան Ս(տ)=Ս(t+kT) (նկ. 1.2), որը նշված է արժեքների միջակայքում տ–¥-ից մինչև +¥, կարող է ներկայացվել որպես տարրական ներդաշնակ ազդանշանների գումար: Այս ներկայացումն իրականացվում է Ֆուրիեի շարքի տեսքով, եթե միայն տրված է պարբերական ֆունկցիաբավարարում է Դիրիխլեի պայմանները.

1. Ցանկացած վերջավոր ժամանակային միջակայքում ֆունկցիան Ս(տ) պետք է լինի շարունակական կամ ունենա առաջին տեսակի վերջավոր թվով ընդհատումներ:

2. Մեկ ժամանակահատվածում ֆունկցիան պետք է ունենա առավելագույն և նվազագույն քանակի վերջավոր քանակ:

Որպես կանոն, բոլոր իրական ռադիոազդանշանները բավարարում են այս պայմաններին: IN եռանկյունաչափական ձևՖուրիեի շարքն ունի ձև (1.1)

որտեղ հաստատուն բաղադրիչը հավասար է (1.2)

և գործակիցները a n,Եվ b nկոսինուսի և սինուսոիդային տերմինների համար ընդլայնումները որոշվում են արտահայտություններով (1.3)

Ամպլիտուդ (մոդուլ) և փուլ (արգումենտ) n-րդներդաշնակությունն արտահայտվում է գործակիցների միջոցով a n,Եվ b nհետեւյալ կերպ (1.4)

Օգտագործելիս բարդ ձև S(t) ազդանշանի գրավոր արտահայտությունն ընդունում է ձևը . Ահա գործակիցները , որը կոչվում է բարդ ամպլիտուդներ, հավասար են և կապված են a n և b n մեծությունների հետ բանաձևերով՝ n>0-ի և n-ի համար<0. С учётом обозначений .

Պարբերական ֆունկցիայի սպեկտրը բաղկացած է առանձին գծերից, որոնք համապատասխանում են 0, w, 2w, 3w ... դիսկրետ հաճախականություններին, այսինքն՝ այն ունի գիծ կամ դիսկրետ նիշ (նկ. 1.3): Ֆուրիեի շարքերի օգտագործումը սուպերպոզիցիայի սկզբունքի հետ համակցված հզոր միջոց է վերլուծելու գծային համակարգերի ազդեցությունը դրանց միջով տարբեր տեսակի պարբերական ազդանշանների անցման վրա։

Պարբերական ֆունկցիան Ֆուրիեի շարքի ընդլայնելիս պետք է հաշվի առնել բուն ֆունկցիայի համաչափությունը, քանի որ դա թույլ է տալիս պարզեցնել հաշվարկները: Կախված համաչափության տեսակից, Ֆուրիեի շարքով ներկայացված գործառույթները կարող են.

1. Չունեք հաստատուն բաղադրիչ, եթե դրական կես ցիկլի համար գործչի մակերեսը հավասար է բացասական կիսաշրջանի գործչի մակերեսին:

2. Չունենալ նույնիսկ ներդաշնակություն և հաստատուն բաղադրիչ, եթե ֆունկցիայի արժեքները կրկնվում են կես պարբերությունից հետո հակառակ նշանով:

Ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականության սպեկտրային կազմը իրենց աշխատանքային ցիկլի տարբեր ժամանակաշրջաններում:

Ուղղանկյուն իմպուլսների պարբերական հաջորդականությունը ներկայացված է Նկ. 1.4. Ֆուրիեի շարքի հաստատուն բաղադրիչը որոշվում է արտահայտությունից և այս դեպքում այն հավասար է .

cos բաղադրիչի ամպլիտուդը և nհավասար է

, և մեղքի բաղադրիչի ամպլիտուդը b nհավասար է .

Ամպլիտուդություն nհարմոնիաներ

Եկեք հաշվարկենք սպեկտրը, այսինքն. հաստատուն ամպլիտուդների մի շարք և

(10)

Հաստատուն բաղադրիչը հավասար է

(11)

1:1 ազդանշանի համար (հեռագրական կետեր) Նկար 4ա:

,
. (12)

Նկար 4

2.4 Մեկ իմպուլսի սպեկտր

Նշված է մեկ վիդեո զարկերակ (Նկար 5).

Նկար 5

Եկեք պատկերացնենք մեկ զարկերակը՝ որպես մեծ պարբերությամբ պարբերական իմպուլսների գումար։

, (14)

որտեղ են ամբողջ թվերը.

Պարբերական տատանումների համար

. (15)

, (16)

Նշենք

. (17)

, (18) որտեղ
; (19)

; (20)

Որտեղ
- սպեկտրային ֆունկցիայի մոդուլ (զարկերակի ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանք);

- փուլային անկյուն, զարկերակին բնորոշ փուլային հաճախականություն:

Եկեք գտնենք մեկ զարկերակ՝ օգտագործելով (8) բանաձևը՝ օգտագործելով սպեկտրային ֆունկցիան.

Եթե, մենք ստանում ենք.

. (21)

Ստացված արտահայտությունը կոչվում է հակադարձ Ֆուրիեի փոխակերպում։

Այս հիման վրա նրանք խոսում են շարունակական (պինդ) սպեկտրի մասին, որն ունի մեկ զարկերակ:

Իմպուլսի ընդհանուր էներգիան (ակտիվ դիմադրության Օմ-ում թողարկված էներգիան) հավասար է

(22)

Փոխելով ինտեգրման կարգը՝ մենք ստանում ենք

Ուստի

Քառակուսի մոդուլ (երկու խոնարհված բարդ թվերի արտադրյալը հավասար է քառակուսի մոդուլին):

. (24)

Ինտեգրանդը (23) կոչվում է իմպուլսի էներգիայի սպեկտր (սպեկտրային էներգիայի խտություն)

, (25)

Տարբեր ձևերի մեկ իմպուլսների համար կիրառվում են հետևյալ օրենքները.

Պարբերական և ոչ պարբերական ազդանշանները, որոնց ձևը տարբերվում է սինուսոիդից, սովորաբար կոչվում են. զարկերակային ազդանշաններ. Իմպուլսային ազդանշանների առաջացման, փոխակերպման, ինչպես նաև իմպուլսային ազդանշանների գործնական կիրառման գործընթացներն այսօր վերաբերում են էլեկտրոնիկայի բազմաթիվ ոլորտներին։

Օրինակ, ոչ մի ժամանակակից էլեկտրամատակարարում չի կարող անել առանց ուղղանկյուն իմպուլսային գեներատորի, որը գտնվում է իր տպագիր տպատախտակի վրա, ինչպես օրինակ TL494 չիպի վրա, որն արտադրում է իմպուլսային հաջորդականություններ ընթացիկ բեռի համար հարմար պարամետրերով:

Քանի որ իմպուլսային ազդանշանները կարող են ունենալ տարբեր ձևեր, տարբեր իմպուլսներ անվանվում են ըստ նմանատիպ երկրաչափական պատկերի՝ ուղղանկյուն իմպուլսներ, տրապեզոիդային իմպուլսներ, եռանկյունաձև իմպուլսներ, սղոցային իմպուլսներ, աստիճանական իմպուլսներ և տարբեր այլ ձևերի իմպուլսներ: Մինչդեռ պրակտիկայում ամենից հաճախ կիրառվողներն են հենց քառակուսի իմպուլսներ. Նրանց պարամետրերը կքննարկվեն այս հոդվածում:

Իհարկե, «ուղղանկյուն զարկերակ» տերմինը որոշ չափով կամայական է: Շնորհիվ այն բանի, որ բնության մեջ ոչինչ իդեալական չէ, ճիշտ այնպես, ինչպես չկան կատարյալ ուղղանկյուն զարկերակներ: Իրականում իրական զարկերակը, որը սովորաբար կոչվում է ուղղանկյուն, կարող է ունենալ նաև տատանողական ալիքներ (նկարում ներկայացված է b1 և b2), որոնք առաջանում են շատ իրական կոնդենսիվ և ինդուկտիվ գործոններով:

Այս արտանետումները, իհարկե, կարող են բացակայել, բայց կան իմպուլսների էլեկտրական և ժամանակային պարամետրեր, որոնք, ի թիվս այլ բաների, արտացոլում են «դրանց ուղղանկյունության անկատարությունը»:

Ուղղանկյուն զարկերակն ունի որոշակի բևեռականություն և գործառնական մակարդակ: Ամենից հաճախ, իմպուլսի բևեռականությունը դրական է, քանի որ թվային միկրոսխեմաների ճնշող մեծամասնությունը սնուցվում է ընդհանուր լարերի համեմատ դրական լարման միջոցով, և, հետևաբար, զարկերակում ակնթարթային լարման արժեքը միշտ զրոյից մեծ է:

Բայց կան, օրինակ, համեմատիչներ, որոնք սնուցվում են երկբևեռ լարման միջոցով, դուք կարող եք գտնել բազմաբևեռ իմպուլսներ: Ընդհանուր առմամբ, բացասական լարման միջոցով սնվող միկրոսխեմաները այնքան լայնորեն չեն օգտագործվում, որքան սովորական դրական հզորությամբ միկրոսխեմաները:

Իմպուլսների հաջորդականության դեպքում իմպուլսի գործառնական լարումը կարող է տեղի ունենալ ցածր կամ բարձր մակարդակի վրա՝ ժամանակի ընթացքում մի մակարդակը փոխարինում է մյուսին: Ցածր լարման մակարդակը նշվում է U0-ով, բարձր լարման մակարդակը՝ U1-ով: Ua կամ Um իմպուլսում ամենաբարձր ակնթարթային լարման արժեքը սկզբնական մակարդակի համեմատ կոչվում է. զարկերակային ամպլիտուդ.

Իմպուլսային սարքերի դիզայներները հաճախ օգտագործում են բարձր մակարդակի ակտիվ իմպուլսներ, ինչպիսին է ձախ կողմում ցուցադրվածը: Բայց երբեմն գործնական է օգտագործել ցածր մակարդակի իմպուլսները որպես ակտիվ, որոնց համար նախնական վիճակը բարձր լարման մակարդակն է: Ցածր մակարդակի զարկերակը ցույց է տրված աջ կողմում գտնվող նկարում: Ցածր մակարդակի իմպուլսը «բացասական իմպուլս» անվանելը անգրագետ է:

Ուղղանկյուն զարկերակում լարման անկումը կոչվում է ճակատ, որը ներկայացնում է էլեկտրական վիճակի արագ (ժամանակին համաչափ անցումային գործընթացի ժամանակին համարժեք) փոփոխություն:

Ցածր մակարդակից բարձր մակարդակի անկումը, այսինքն՝ դրական անկումը, կոչվում է առաջնային եզր կամ պարզապես զարկերակի եզր։ Բարձրից ցածր անկումը կամ բացասական անկումը կոչվում է զարկերակի անջատում, անկում կամ պարզապես հետևի եզր:

Առաջատար եզրը տեքստում նշվում է 0.1-ով կամ սխեմատիկորեն _|-ով, իսկ հետևի եզրը 1.0-ով կամ սխեմատիկորեն |_-ով:

Կախված ակտիվ տարրերի իներցիոն բնութագրերից, իրական սարքում անցողիկ գործընթացը (անկումը) միշտ որոշակի վերջավոր ժամանակ է պահանջում: Հետևաբար, զարկերակի ընդհանուր տևողությունը ներառում է ոչ միայն բարձր և ցածր մակարդակների գոյության ժամանակները, այլև ճակատների (առջևի և կտրվածքի) տևողության ժամանակները, որոնք նշանակված են Tf և Tsr: Գրեթե ցանկացած տրված շղթայում բարձրացման և անկման ժամանակները կարելի է տեսնել օգտագործելով .

Քանի որ իրականում կաթիլներով անցողիկ գործընթացների սկզբի և ավարտի պահերը այնքան էլ ճշգրիտ չեն տարբերվում, ընդունված է անկման տևողությունը համարել այն ժամանակահատվածը, որի ընթացքում լարումը փոխվում է 0,1 Ua-ից մինչև 0,9 Ua (առջևի): ) կամ 0.9 Ua-ից մինչև 0. 1Ua (կտրված): Այդպես է առջևի Kf-ի զառիթափությունը և կտրված Կս.ր. սահմանված են այս սահմանային վիճակներին համապատասխան և չափվում են վոլտներով մեկ միկրովայրկյանում (v/μs): Զարկերակային տեւողությունը ինքնին 0,5 Ua մակարդակից հաշվված ժամանակային ընդմիջում է:

Երբ ընդհանուր առմամբ դիտարկվում են իմպուլսների ձևավորման և գեներացման գործընթացները, առջևի և պոչերի տևողությունը զրոյական է, քանի որ կոպիտ հաշվարկների համար այս կարճ ժամանակային միջակայքերը կրիտիկական չեն:

Սրանք որոշակի հերթականությամբ իրար հաջորդող ազդակներ են։ Եթե իմպուլսների միջև դադարները և հաջորդականության մեջ իմպուլսների տեւողությունը հավասար են, ապա սա պարբերական հաջորդականություն է։ Զարկերակի կրկնման ժամանակաշրջանը T-ն իմպուլսի տևողության և իմպուլսների միջև դադարի գումարն է հաջորդականությամբ: Զարկերակային կրկնության հաճախականությունը f ժամանակահատվածի փոխադարձությունն է:

Ուղղանկյուն իմպուլսների պարբերական հաջորդականությունները, ի լրումն T ժամանակաշրջանի և f հաճախականության, բնութագրվում են մի քանի լրացուցիչ պարամետրերով. աշխատանքային ցիկլ DC և աշխատանքային ցիկլ Q: Աշխատանքային ցիկլը իմպուլսի տևողության ժամանակի հարաբերակցությունն է դրա ժամանակաշրջանին:

Աշխատանքային ցիկլը զարկերակային ժամանակաշրջանի հարաբերակցությունն է դրա տևողության ժամանակին: Պարտական ցիկլի Q = 2 պարբերական հաջորդականությունը, այսինքն՝ այն, որտեղ իմպուլսի տևողության ժամանակը հավասար է իմպուլսների միջև դադարի ժամանակին կամ որի աշխատանքային ցիկլը DC = 0,5 է, կոչվում է ոլորան: