Rakendus elektroonika(3)spikk (1)

Impulss tehnika alused Impulss tehnikaks nimetatakse seda elektroonika osa, mis tegeleb impulsiliste signaalide genereerimise , formeerimise ja võimendamisega. Impulsilisi signalle kasutatakse digitaal tehnikas, ning ka signaalide edastamisel, kui sinuselist signaali iseloomustatakse kolme parameetriga, need on : Amplituud , Sagedus, Algfaas . Siis impulsiliste signaalide korral on vajalikke parameetreid märksa rohkem. Seejuures loetakse impulsiks lühiajalist pinge, voolu või võimsuse kõrvalekandumist mingist teatud suurusest .Impulsikuju: See on pinge, voolu või võimsuse muutumise seaduspärasus impulsi vältel. Periood on ajavahemik ühe impulsi algusest kuni teise samapolaarse impulsi alguseni . Impulsi kestvus on ajavahemik impulsi algusest kuni tema lõppemiseni. Pausi kestvus on ajavahemik impulsi lõppemisest kuni järgmise impulsi alguseni. Väga sageli on impulsside kuju moonutunud ja seljuhul võib tekkida probleeme impulsi kestvuse määramisel. Kokkuleppeliselt kui on tegemist moonutatud impulsidega, siis määratakse impulsi kestvus tasemel 0,1. Ja juhul kui on tegemiste ebamäärase kujuga impulssidega siis tasemel 0,5 mida nimetatakse impulsi kestvuseks pool kõrgusel.
Sagedus:Ehk perioodi pöördväärtus.Impulsi polaarsus : Impulsi polaarsus on pinge, voolu või võimsuse muutumise suund impulsi kestel. Kahe polaarsete impulsside korral korduvad positiivsed ja negatiivsed impulsid kindla seaduspärasusega. Elektriahelat läbimisel impulside kuju sageli moonutub. Ja see moonutus avaldub kahel kujul: Impulsside külgmiste osade välja venimises, mille tulemusel ristküllik impulsid muutuvad sarnaseks trapets impulsidega ja impulsi horisondi languses. Mis avaldub horisontaalse osa lineaarses langemises. Kuna impulss pinged on mitte sinuselised, siis võib vaadelda neid ka koosnevana harmoonilistest, see on erineva sagedusega sinus komponentidest. Millele on liituud ka mingi alalispinge , mida nimetatakse alalis komponendiks ja mis on määratud impulside keskväärtusega.Üld reeglina mida kõrgem on harmoonilise number seda väiksem on tema amplituud ja seda vähem mõjutab impulsilise signaali kuju. Ideaalsel juhul peaks elektriahelate läbilaske riba olema lõpmata lai, seljuhul kanduksid sisendist väljundisse moonutusteta kõik harmoonilised . Reaalselt see nii ei ole ja see tõttu tekkivad ka impulsside moonutused. Praktiliselt ei ole aga vajagi ideaalseid impulsse ja seetõttu piisab kui signaal sisaldab esimesed kümme harmoonilist. Selleks et impulsid elektriahelat läbimisel ei moonutuks ülemäära, peab olema ahela läbiraske riba piisava laiusega. Orienteeruvalt võib hinnata vajalikku läbilaskeriba järgmise valemiga: 1Kui lubatav moonutuste määr on väiksem tuleb kasutada lugejas arvu 4, kui suurem siis 2. Impulsside moonutumine Rc-ahelas:Rc- ahelat kasutatakse astmete vahelise sidestus ahelana, et eraldada alalisvooluliselt võimendusastmeid ja juhtida samalajal signaale ühest astmest teise. Impulsside korral on signaalide edastamine ühestastmest teise seotud sidestus ahelas toimuvate siirde protsessidega, mis tekkivad ahelas kahel korral: 1) Impulsi algul.2) Impulside lõppedes. Nende impulsside kulg mõjutab ka impulside kuju moonutusi. Eristatakse kahesuguseid sidestus ahelaid. Väikese ajakonstandiga ahelad , kus impulsi kestel jõuavad siirde protsessid lõppeda. Taolise ahela liigi tunnuseks on see, et ajakonstant on tunduvalt väiksem kui impulsi kestvus.
Suure ajakonstandiga ahelat, kus impulssi kestel jõuab siirde protsess vaid alata .
Nimetatud siirde protsesside käigus toimub kas kondensaatori laadumine või tühjenemine (impulssi lõpul). Mõlemad protsessid eksponent funtktsiooni kohaselt laadimisel tõuseb pinge kondensaatoril sisendpingeni tühjenemisel laetuse pingest nullini. Eksponent protsessile on iseloomulik et laadimine jõuab lõpuni (samuti tühjenemine) 3-5 tau möödumisel, kusjuures tau väärtus sõltub ahela elementide väärtustest. Veel on iseloomulik see, et eksponent funtsiooni alg osa kuni 0,5 tauni on lineaarne. Vaatleme väikese ajakonstandiga ahelat: Aja hetkel T1 kui saabub sisend impulss hakkab kondensaator laaduma läbi takistuse R, kuna on tegemist on järjestik ahelaga, siis kehtib selle protsessi käigus Kirhoffi seadus, see tähendab osa pingete summa (kondensaatori ja takistuse pinge) võrdub igal ajahetkel sisend pingega. Kuna meil on tegemist väikese ajakonstandiga protsessi siis kondensaator laadub , laadimise käigus formeeritakse väljundis positiivne terava tipuline impulss. Ajahetkel T2 hakkab kondensaator tühjenema läbi takistuse R ja signaali allika sisetakistuse. Vool läbi takistuse on nüüd vastupidise suunaga ja tulemusena formeeritakse impulsi lõppemise järel väljundis negatiivne terava tipuli impulss. Väikese ajakonstandiga ajamit kasutatakse terava tipuliste impulside formeerimiseks ristküllik impulssidest. Seejuures saadakse kahepolaarsed impulsid, millest positiivne vastab ajaliselt impulsi esiküljele ja negatiivne impulsi tagaküljele. Saadavate impulside kestus sõltub konkreetselt ajakonstandi valikust. Praktikas kasutatakse taolisi saadavaid impulsse näiteks türistoritel või loogika lülituste käivitamisel, kus on oluline et käivitus elemendi külg oleks võimalikult järsk ja täpselt ajastatud.
Ajahetkel t1 kui algab sisend impuls algab ka kondensaatori laadimine. Kuna meil on tegemist suure ajakonstandiga ahelaga siis toimub see protsess vastavalt eksponendi alg osale, mis on teatavasti lineaarne. Tulemusena tõuseb impulsi vältel pinge kondensaatoril lineaarselt kiirusega, mis on määratud konkreestsel ajakonstandi väärtusega. Impulsi lõppedes ajahetkel t2 hakkab kondensaator tühjenema, vool läbib nüüd takistust vastas suunaliselt, ning väljundisse tekkib negatiivne pinge vise, mis võrdub pingega milleni laeti kondensaator impulsi vältel. Tulemusena näeme, et suure ajakonstandi korral on sidestus ahela väljund impulsid, oma kujult sarnased, sisend impulsidega. Esineb ainult impulsi horisontaalse osa langus, mis on vaadeldav impulsi moonutusena. Seejuures on see moonutus seda väiksem, mida suurem on ahela ajakonstant. Kui meil on vajadust edastada sidestus ahela kaudu impulsilisi signaale, siis tuleb sel juhul kasutada suure ajakonstandiga ahelat. Ahela ajakonstandi valiku ei tohi unustada et mõiste suur või väike ajakonstant on suhteline, see tähendab sõltuvalt impulsi kestusest võib üks ja sama ahel käituda kas suure ajakonstandiga ahelana kui meil on lühikesed impulsid, või väikese ajakonstandiga ahelana kui meil on pikad impulsid. Siin vaadeldud suure ajakonstandiga ahelaga reziimis eeldasime, et meil on tegemist suure harvendusega signaaliga, nii et pausi vältel jõuab kondensaator lõpuni tühjeneda. Juhul kui sisend pinge on väikese harvendusega, siis tekkib laadimise ja tühjenemise reziimides erinevus. See tuleneb sellest, et pausi vältel kondensaator tühjeneb ainult osaliselt, see täjendab järgmise impulsi saabumisel on tal mingi jääk pinge. Ja järgmise laadimise põhjustab nüüd mitte kogu sisend pinge vaid sisend pinge ja jääk pinge vahe. Sama kordub järgmiste impulside ajal, kuni tekkib tasakaalu reziim , kus laeng mida kondensaator saab impulsi vältel võrdub laenguga mida ta annab ära pausi vältel. Kirjeldatud olukorra tulemusel näeme, et kui sisend pinge harvenduse tulemus on 2 siis siirde portsessi tulemusl tekkivad meile väljundisse võrdse amplituudiga kahepolaarsed impulsid, see tähendab impulss pingest on kadunud alalis komponent. See on kooskõlas elektrotehnikaga, sest teatavasti ei lase kondensaator alalispinget läbi.Piirikud:Piirikuteks nimetatakse lülitusi mille väljund pinge järgib sisend pinge kuju kuni teatud tasemini mida nimetatakse piiramis nivooks selle ületamisel jääb aga väljund pinge muutumatuks.Võib vaadelda piirikuid ka lülitusena, mille abil mingi osa signaalist lõigatakse ära. Kui väljund signaalis puudub see osa sisendpingest mis on ülalpool piiramis nivood