Длительность импульса это: Pribory1201007KostyryaLO.fm — БилдоМан

Содержание

длительность импульса — это… Что такое длительность импульса?

длительность импульса

длительность импульса
Интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня.
[ГОСТ 13109-97]

длительность импульса
1. Промежуток времени между началом и концом импульса, измеренный при определенных уровнях относительно амплитуды импульса (например, на уровне 0,1 от амплитуды)
2. Интервал времени между передней и задней границами импульса, измеренный на определенном уровне от максимальной амплитуды импульса
[BS EN 1330-4:2000. Non-destructive testing — Terminology — Part 4: Terms used in ultrasonic testing]
[Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля.

Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.]

Параметры импульсного напряжения

Длительность импульса напряжения по уровню 0,5 его амплитуды tимп0,5 в микросекундах, миллисекундах измеряют следующим образом.
1. Выделяют из общей кривой напряжения импульс напряжения и определяют амплитуду этого импульса Uимп.а в вольтах, киловольтах как максимальное значение импульса напряжения.
2. Определяют моменты времени t_н0,5, t_к0,5 в микросекундах, миллисекундах, соответствующие пересечению кривой импульса напряжения горизонтальной линией, проведенной на половине амплитуды импульса, в микросекундах, миллисекундах.
3. Вычисляют Δt_имп0,5 по формуле:
  Δt_имп0,5 = t_к0,5 — t_н0,5

[ГОСТ 13109-97]

Тематики

качество электрической энергии
электромагнитная совместимость

Близкие понятия

длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды

EN

pulse duration
pulse length
pulse time
pulse width
pulsewidth

Справочник технического переводчика.

– Интент. 2009-2013.

длительность изменения напряжения
длительность импульса (световой или энергетической фотометрической величины) импульсной лампы

Полезное

Смотреть что такое «длительность импульса» в других словарях:

длительность (импульса) — Интервал времени между первым и последним моментами, в которые мгновенное значение импульса достигает 50 % его амплитуды (МСЭ Т K.43). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN… … Справочник технического переводчика
длительность импульса
— 3.67 длительность импульса: Приращение времени, измеренное между точками, соответствующими половине пиковой мощности в начале и в конце импульса. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
длительность (импульса) — 3. 9 длительность (импульса) [duration (of a pulse)]: Интервал времени между моментами, когда мгновенное значение импульса в первый и последний раз достигает 50 % пикового значения импульса. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
длительность импульса
— impulso trukmė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. pulse duration; pulse time; pulse width vok. Impulsdauer, f; Impulslänge, f; Pulsbreite, f rus. длительность импульса, f; ширина импульса, f pranc. durée d impulsion, f; largeur d… … Automatikos terminų žodynas
длительность импульса — impulso trukmė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Trukmė apibrėžtame impulso amplitudės lygyje. atitikmenys: angl. pulse duration vok. Impulsdauer, f; Impulslänge, f rus. длительность импульса, f pranc. durée d’impulsion … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
длительность импульса — impulso trukmė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl.
pulse duration; pulse time vok. Impulsdauer, f rus. длительность импульса, f pranc. durée d’impulsion, f … Fizikos terminų žodynas
длительность импульса t_d, с — 3.48 длительность импульса td, с: 1,25 я часть временного интервала между моментами времени, когда интеграл по времени от квадрата мгновенного акустического значения достигает 0,1 й и 0,9 й частей своего конечного значения. (См. рисунок 2.)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
длительность импульса — ширина импульса … Словарь русских синонимов по технологиям автоматического контроля
Длительность импульса — 1. Интервал времени, в течение которого сила излучения полупроводникового излучателя больше или равна половине ее максимального значения Употребляется в документе: ГОСТ 27299 87 Приборы полупроводниковые оптоэлектронные. Термины, определения и… … Телекоммуникационный словарь
Длительность импульса тока обменного переключателя — 110 Источник: ГОСТ 28111 89: Микросборки на цилиндрических магнитных доменах. Термины и определения оригинал … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

404 page not found | Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

What is your favorite color?

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

FörКомпанияetag *

Номер телефона *

Страна * United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D’IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

iGLastMSCRMCampaignID

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

consentLanguage

Политика конфиденциальности

Тематические статьи по фотонике

Испытываете трудности с вычислением энергии лазерного импульса? Или, может быть, Вы закончили университет несколько десятилетий назад и просто не помните, как это сделать? Не переживайте, мы расскажем об этом ниже.

Если Вы пытаетесь вычислить количество энергии, которая содержится в ваших лазерных импульсах, Вы либо работаете с импульсным лазером и хотите знать энергию в каждом отдельном импульсе, либо работаете с непрерывным или импульсным лазером, который работает в течении известного и конечного времени.

Не волнуйтесь, в обоих случаях уравнения просты:

Для импульсного лазера Вам нужно будет разделить среднюю мощность вашего лазерного источника на частоту следования импульсов. Спецификации на лазеры обычно предоставляют оба эти параметра, но для лучшей точности их также можно измерить с помощью подходящих инструментов.

Например, измеритель мощности лазерного излучения компании Gentec-EO может использоваться для измерения средней мощности.

Импульсный лазер: Энергия импульса (Джоули) = Средняя мощность (Вт) / Частота следования импульсов (Герц)

Приведем некоторые реальные значения и предположим, что Вы работаете с лазером, который имеет фиксированную выходную мощность 200 Вт и частоту следования импульсов, которую можно регулировать от 20 Гц до 1 кГц. Если Вы установите значение в 20 Гц, мы получим 200 Вт / 20 Гц = 10 Дж на импульс.

Чтобы обеспечить постоянную мощность на выходе в 200 Вт с 20 импульсами, срабатывающими каждую секунду, каждый из ваших импульсов должен содержать 10 Дж энергии.

Если Вы установили частоту 1 кГц (1000 импульсов каждую секунду), то в каждом импульсе мы имеем 200 Вт / 1000 Гц = 0,2 Дж = 200 мДж. При фиксированной средней мощности чем выше частота повторения, тем меньше энергия в импульсе.

Для непрерывного или импульсного лазера

, который запускается в течение известного и конечного времени, Вам нужно будет умножить среднюю мощность вашего источника на это время, которое часто называют «Длительность импульса».

Как упоминалось ранее, средняя мощность вашего источника обычно является величиной, указанной в его спецификации.

Что касается времени, в течение которого вы собираетесь запускать лазер, то, по очевидным причинам, спецификация на лазер не знает об этом, кроме случаев, когда лазер заранее запрограммирован на определенную длительность импульса, которую вы можете использовать.

Непрерывный или импульсный лазер:

Энергия импульса (Джоули) = Средняя мощность (Вт) * Длительность импульса (Секунды)

Давайте снова используем некоторые реальные значения и предположим, что вы работаете с непрерывным лазером, который выдает мощность излучения 500 Вт. Если вы облучаете этим лазером объект ровно 5 секунд, то у Вас есть 500 Вт * 5 с = 2500 Дж.

Это общее количество энергии, которое Вы направили на этот объект в течение этого длинного импульса.

Другой пример: если ваш 500 Вт лазер имеет запрограммированную длительность импульса 200 мс, это даст Вам 500 Вт * 0,2 с = 100 Дж от общей энергии.

Полная энергия может контролироваться путем модуляции ширины / длительности импульса.

Почему вычисление / измерение энергии импульса важно?

Если Вы читаете эту статью о том, как вычислить энергию лазерного импульса, Вам, вероятно, нужно это сделать и, следовательно, лучше знать, почему это важно для Вас!

Для тех, кто читает из любопытства, вот пример реальной жизни: в некоторых медицинских и хирургических применениях импульсные лазеры используются для лечения и разрезания многих типов тканей организма.

Чтобы избежать серьезных повреждений тела (энергия импульса выше, чем требуется), а с другой стороны, избежать неполного или неправильного лечения (энергия импульса ниже, чем требуется), необходимо измерить энергию импульса, чтобы убедиться, что она стабильна в области желаемой зоны облучения.

Это обеспечит безопасность и эффективность лечения.

Что гораздо лучше, чем вычисление энергии Вашего лазерного импульса?

Ответ прост, измерьте ее с помощью лазерного джоулеметра Gentec-EO!

Если Вы рассчитаете энергию импульса с использованием средних значений мощности и частоты следования импульсов, то получите приблизительно реальное значение (которое действительно выдает Ваш лазер), но отличие данной цифры от реальной скорее всего все же будет значительным. Почему?

Основная причина проста. Ваш лазер не обязательно выводит точную среднюю мощность, записанную в его спецификации. То же самое и с частотой следования импульсов.

Кроме того, средняя мощность лазера может значительно меняться со временем при старении лазера. Те значения характеристик, которые вы получаете в первый день использования лазера, могут быть намного больше, чем те, что Вы получите через пять лет.

Вы можете избежать всей этой неопределенности, непосредственно измеряя энергию импульсов с помощью джоулеметра. Это даст Вам максимально возможную точность. Компания Gentec-EO предлагает широкий спектр пироэлектрических, фотодиодных и термопарных детекторов для различных применений и характеристик лазера.

Если Вы ищите лучший джоулеметр Gentec-EO для Ваших нужд, Вы можете напрямую связаться с нами или посетить нашу страницу измерителей лазерной энергии.

Вы видите, что расчет энергии лазерных импульсов не так уж и сложен!

Устройство автоматического измерения длительности импульса

Предлагаемое устройство относится к области радиолокации и может быть использовано в системах радиотехнической разведки, а также пассивного обнаружения и целеуказания.

При работе систем радиотехнической разведки либо пассивных систем обнаружения и целеуказания в условиях сложного радиолокационного поля для определения количества разведуемых источников излучения и их координат необходимо выполнить разделение (селекцию) принимаемого потока сигналов на последовательности импульсов по принадлежности к отдельным РЛС с последующим отождествлением (идентификацией) выделенных последовательностей на различных циклах частотного и пространственного поисков.

Измеритель длительности импульсов, содержащий логарифмический усилитель и ограничитель импульсов по основанию, отличающийся тем, что с целью исключения ошибок измерения, обусловленных изменением формы импульсов при прохождении их через логарифмический усилитель, в нем применена схема запрета и зарядно-разрядный каскад, причем один из входов схемы запрета соединен с ограничителем, второй вход связан с выходом зарядно-разрядного каскада, а вход последнего включен параллельно со входом ограничителя.

В литературе описано устройство измерения длительности импульса (см. книгу В. Дулевича «Теоретические основы радиотехники», М., 1964, стр.355). Схема устройства включает счетчик импульсов с управляющими каскадами, устройство считывания, устройство выдачи длительности в память ЦВМ.

Наиболее близким по технической сути и поэтому выбранным в качестве прототипа является устройство измерения длительности импульса, реализованное в изделии «Титанит», ГК1.640.001.

Устройство-прототип состоит из последовательно соединенных приемного устройства, генератора строба, блока разрешения, счетчика длительности импульса, ко второму входу блока разрешения подключен генератор счетных импульсов. Входом устройства является вход приемного устройства, выходом — выход счетчика длительности импульса.

Устройство-прототип работает следующим образом.

В момент обнаружения очередного сигнала, по переднему фронту которого вырабатывается стартовый импульс, генератор строба формирует импульс, открывающий схему разрешения, в этот момент с генератора счетных импульсов через блок разрешения импульсы поступают на счетчик длительности импульсов. В момент окончания принятого импульса (по заднему фронту импульса) формируется импульс, запирающий схему разрешения. Время накопления импульсов генератора счетных импульсов пропорционально длительности принятого импульса.

Содержимое счетчика длительности импульса по сигналу считывания поступает на выход схемы, после чего счетчик обнуляется и схема готова к измерению длительности следующего импульса.

Недостаток данного устройства заключается в низкой точности определения длительности импульса при условии работы устройства в широком динамическом диапазоне амплитуд импульсов.

На точность измерения длительности импульсов влияет динамический диапазон принимаемых сигналов. На входе пассивных систем, работающих в условиях дальнего тропосферного распространения (ДТР) радиоволн с учетом возможного приема последовательностей сигналов разведуемых источников, излученных как по главному, так и по боковым лепесткам диаграммы направленности (ДН) антенн радиолокационных станций (РЛС), уровень сигналов может колебаться в пределах 40…50 (дБ). Это приводит к появлению как случайных, так и постоянных изменений длительности принимаемых импульсов в динамическом диапазоне изменения уровня принимаемых сигналов, так, например, при увеличении мощности сигналов от уровня реальной чувствительности на 40…50 дБ длительность импульса изменяется в пределах от -0,7 мкс до +1,5 мкс.

Ошибки измерения длительности импульсов влияют на статистические характеристики селекции и идентификации. При селекции разведуемых источников с перестраиваемой в больших пределах (200…300 МГц) случайным образом несущей частотой от импульса к импульсу уровень амплитуды сигналов, образующих последовательность, имеет распределение, близкое к закону Рэлея, со значением среднеквадратического отклонения, равным 7 дБ, и временем корреляции значительно меньше временных интервалов между импульсами из-за наличия частотной избирательности быстрых флуктуаций при ДТР радиоволн (Введенский Б.А. и др. Дальнее тропосферное распространение ультракоротких радиоволн. Изд. «Советское радио», 1965). В связи с этим при выборе строба селекции по длительности импульсов необходимо учитывать не только случайные ошибки системы измерения, но также и постоянное смещение за счет изменения уровня принимаемых сигналов разведуемых РЛС.

Это обуславливает необходимость расширения строба по длительности импульсов до величины порядка ±1,5 мкс, что в свою очередь не позволяет разделить однотипные источники излучения, длительность импульсов которых отличается менее чем на 1,5 мкс.

Целью данного изобретения является увеличение точности измерения длительности импульса при работе устройства в широком динамическом диапазоне амплитуд импульсов, что позволяет уменьшить величину строба по длительности, а следовательно, улучшить характеристики селекции и идентификации.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство автоматического измерения длительности импульса, содержащее последовательно соединенные приемное устройство, вход которого является входом устройства, генератор строба, блок разрешения, счетчик длительности импульса; и ко второму входу блока разрешения подключен выход генератора счетных импульсов,

дополнительно к выходу приемного устройства подключены последовательно соединенные блок измерения уровня сигнала, пороговое устройство, блок триггеров, дополнительный блок разрешения, счетчик длительности импульса коррекции и сумматор, при этом второй вход дополнительного блока разрешения соединен со вторым выходом генератора счетных импульсов, а выход счетчика длительности импульса соединен со вторым входом сумматора, выход которого является выходом устройства.

Такое построение устройства позволяет за счет введения блока измерения уровня сигнала, порогового устройства, блока триггеров, дополнительного блока разрешения, счетчика длительности импульса коррекции, сумматора скорректировать величину длительности импульса в зависимости от уровня сигнала в широком динамическом диапазоне, что повышает вероятность правильной идентификации Рправ. и уменьшает вероятность ложных тревог Рл.т.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — полученные путем статистического моделирования зависимости Рл.т. от дальности до источников излучения при наличии в зоне обзора трех однотипных источников излучения.

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из последовательно соединенных приемного устройства 1, генератора строба 2, блока разрешения 3, счетчика длительности импульса 4, выход генератора счетных импульсов 5 подключен ко второму входу блока разрешения 3, ко второму входу приемного устройства 1 подключены последовательно соединенные блок измерения уровня сигнала 6, пороговое устройство 7, блок триггеров 8, дополнительный блок разрешения 9, счетчик длительности импульса коррекции 10 и сумматор 11, при этом второй вход дополнительного блока разрешения 9 соединен со вторым выходом генератора счетных импульсов 5, а выход счетчика длительности импульса 4 соединен со вторым входом сумматора 11. Выход сумматора 11 является выходом устройства.

Устройство автоматического измерения длительности импульсов работает следующим образом.

В момент обнаружения приемным устройством 1 очередного сигнала, по переднему фронту которого вырабатывается стартовый импульс, генератор строба 2 формирует широкий строб, рассчитанный на измерение максимальной длительности импульса (τ_max), импульс строба открывает блок разрешения 3. При этом импульсы от генератора счетных импульсов 5, частота следования которых выбирается в зависимости от необходимой точности измерения длительности импульса, поступают на счетчик длительности импульса 4, разрядность которого равна , где Т — период повторения (следования) импульсов генератора счетных импульсов 5.

В момент окончания длительности принятого импульса формируется сигнал запирания блока разрешения 3. Время накопления импульсов генератора счетных импульсов 5 пропорционально длительности принятого импульса.

Принятый импульс поступает также в блок измерения уровня сигнала, откуда измеренное значение мощности поступает на пороговое устройство 7, которое вырабатывает в зависимости от принятого уровня сигнала импульс строба, открывающий в блоке триггеров 8 один из триггеров, рассчитанный на определенную длительность переброса. Импульс с блока триггеров 8 открывает дополнительную схему разрешения 9, импульсы от генератора счетных импульсов поступают на счетчик длительности импульса коррекции 10, разрядность которого равна , где τ_кор — длительность импульса коррекции, при этом τ_кор<<τ_max, Т — период повторения импульсов генератора счетных импульсов 5.

Значение мощности импульса влияет на длительность импульса, а именно, при больших значениях мощности длительность импульса увеличивается, а при малых значениях — уменьшается, значение длительности импульса коррекции поступает в прямом либо дополнительном коде на второй вход сумматора 11, где происходит суммирование значения длительности импульса, считанное по сигналу считывания со счетчика длительности импульса 4, и значение длительности импульса коррекции. После считывания содержимого сумматора счетчик длительности импульса 4 и сумматор 11 обнуляются и схема готова к приему последующих сигналов.

Введение предлагаемого устройства автоматического измерения длительности импульса в зависимости от мощности позволяет выбрать стробы по длительности импульсов порядка 0,6…0,7 мкс.

Результаты статистического моделирования работы предлагаемого устройства подтвердили его эффективность.

Моделирование проводилось на ЦВМ «БЭСМ-6», моделировалась работа данного устройства при работе системы в условиях ДТР радиоволн. При этом в зоне обзора станции пассивного целеуказания находились три однотипных источника излучения, отличающихся по длительности импульсов на 1 мкс.

Данные моделирования приведены на фиг.2. Для сравнения там же приведена кривая, полученная при моделировании работы устройства-прототипа в аналогичных условиях.

По оси абсцисс отложены значения вероятности ложных тревог Рл. т.; по оси ординат — дальность Д до источников излучения.

Кривая 1 характеризует работу предлагаемого устройства и представляет зависимость Рл.т. от Д при стробе по длительности импульсов, равном ±0,5 мкс; для сравнения приведена кривая 2, характеризующая работу устройства-прототипа при стробе по длительности импульсов, равном ±1,5 мкс.

Как видно из графиков, использование предлагаемого устройства автоматического измерения длительности импульсов позволяет уменьшить вероятность образования ложных тревог Рл.т. с величины 0,34 до 0,03 при Д=50 км.

При этом усложнение аппаратуры не превышает 5…10%.

Устройство автоматического измерения длительности импульса, содержащее последовательно соединенные приемное устройство, вход которого является входом устройства, генератор строба, блок разрежения, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, и счетчик длительности импульсов, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения длительности импульса в широком динамическом диапазоне работы устройства, в него введены подключенные ко второму выходу приемного устройства последовательно соединенные блок измерения уровня сигнала, пороговое устройство, блок триггеров, дополнительный блок разрешения, счетчик длительности импульса коррекции и сумматор, при этом второй вход дополнительного блока разрешения подключен к второму выходу генератора счетных импульсов, а выход счетчика длительности соединен со вторым входом сумматора, взвод которого является выходом устройства.

Длительность импульса, объясненная энциклопедией RP Photonics; ширина импульса, длина, измерение, автокоррелятор, стрик-камера, пикосекунда, фемтосекунда

Энциклопедия> буква P> длительность импульса

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics. Среди них:

Найдите более подробную информацию о поставщиках в конце этой статьи энциклопедии или посетите наш

Вас еще нет в списке? Получите свою запись!

Используя наш рекламный пакет, вы можете разместить свой логотип и далее под описанием продукта.

Обратитесь в RP Photonics за советом о том, какой лазерный источник лучше всего подходит для генерации импульсов с заданными параметрами или о том, как характеризовать оптические импульсы.

Определение: длительность оптического импульса

Немецкий: Pulsdauer, Pulslänge

Категории: обнаружение и определение характеристик света, оптическая метрология, световые импульсы

Обозначение формулы: τ _p

Единицы: s

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr. Rüdiger Paschotta

URL: https://www.rp-photonics.com/pulse_duration.html

Длительность световых импульсов (также называемая шириной импульса или длительностью импульса ) может варьироваться в огромном диапазоне:

Путем модуляции источника непрерывного света, например, с помощью электрооптического модулятора, можно генерировать импульсы длительностью от нескольких десятков пикосекунд до произвольно высоких значений.
Переключение усиления например лазерных диодов приводит к импульсам длительностью до нескольких наносекунд или даже до нескольких сотен пикосекунд.
Длительность импульса лазеров с модуляцией добротности обычно варьируется от 100 пс до сотен наносекунд.
Лазеры с синхронизацией мод могут генерировать импульсы длительностью от ≈ 5 фс до сотен пикосекунд.
Генерация высоких гармоник позволяет формировать одиночные аттосекундные импульсы или последовательности аттосекундных импульсов с длительностью импульсов в несколько сотен аттосекунд или даже менее 100 ас.

Вот обзор распространенных префиксов:

1 мс (миллисекунда) = 10 ⁻³ с
1 мкс (микросекунда) = 10 ⁻⁶ с
1 нс (наносекунда) = 10 ⁻⁹ с
1 пс (пикосекунда) = 10 ⁻¹² с
1 фс (фемтосекунда) = 10 ⁻¹⁵ с
1 как (аттосекунда) = 10 ⁻¹⁸ с

Определение длительности импульса

На самом деле существуют разные определения длительности импульса:

Наиболее часто используемое определение основано на полной ширине на полувысоте (FWHM) оптической мощности в зависимости от времени.Это не чувствительно к некоторым слабым пьедесталам, как это часто наблюдается со световыми импульсами.
Для расчетов, касающихся солитонных импульсов, обычно используется параметр длительности τ, который приблизительно равен длительности FWHM, деленной на 1,76, поскольку временной профиль интенсивности может быть описан как постоянное время sech ² ( t / τ) .
Для сложных профилей импульсов более подходящим является определение, основанное на втором моменте временного профиля интенсивности.Здесь возможные пьедесталы существенно увеличивают получаемую длительность импульса.
В частности, в контексте повреждения, вызванного лазером, иногда используется эффективная длительность импульса , которая определяется как энергия импульса, деленная на пиковую мощность.

В частности, в случаях со значительными пьедесталами импульсов, различные методы могут привести к существенно разным значениям длительности импульсов.

Произведение времени и полосы пропускания

Произведение длительности импульса и ширины спектральной полосы называется произведением времени и ширины полосы .Обычно он рассчитывается с использованием значений FWHM длительности и полосы пропускания (см. Выше). Оно не может быть значительно меньше ≈ 0,3, в зависимости от формы импульса и точного определения длительности импульса и его ширины. Это означает, например, что импульс длительностью 10 фс должен иметь полосу пропускания не менее 30 ТГц, а аттосекундные импульсы должны иметь такую широкую полосу пропускания, что их центральная частота должна быть намного выше, чем у любого видимого света.

См. Также статью о пределе преобразования.

Измерение длительности импульса

Длительность импульса примерно до 10 пс может быть измерена с помощью самых быстрых доступных фотодиодов в сочетании с быстродействующими осциллографами.Для измерения более коротких длительностей импульсов можно использовать стрик-камеры.

Другой подход — оптическая выборка (или взаимная корреляция) с использованием другого источника, генерирующего еще более короткие опорные импульсы. Однако в большинстве случаев используются оптические автокорреляторы, не требующие опорных импульсов.

Обратите внимание, что существуют также такие методы, как FROG или SPIDER (→ спектральная фазовая интерферометрия ), которые можно использовать для получения гораздо большей информации об импульсах, чем, например, просто длительность импульса и энергия; см. статью о характеристике импульса.

Пространственная ширина импульса

Пространственная ширина импульса в направлении распространения определяется умножением групповой скорости на временную ширину импульса. Несмотря на высокую скорость света, ультракороткие импульсы также могут быть очень короткими в пространственной области. В то время как, например, импульс длительностью 1 нс по-прежнему имеет длину ≈ 30 см в воздухе, самые короткие импульсы, которые могут быть сгенерированы непосредственно с помощью лазера — длительностью примерно 5 фс — имеют пространственную длину всего 1,5 мкм в воздухе или в вакууме. Это соответствует только нескольким длинам волн или нескольким временным оптическим циклам ( импульсов с несколькими периодами ).

В качестве поперечных размеров, характеризуемых, например, с радиусом луча, как правило, намного больше этого, импульсы с несколькими периодами можно представить себе как световые пули в форме блинов. Этот аспект важен; это объясняет, например, почему кажущаяся длительность импульса, измеренная с помощью автокоррелятора интенсивности, может быть увеличена, когда это измерительное устройство включает в себя импульсы, пересекающие друг друга под некоторым значительным углом.

Эффекты, влияющие на длительность импульса

В то время как импульсы длительностью наносекунды и более практически не изменяются в длительности импульса во время распространения даже на большие расстояния, ультракороткие импульсы чувствительны к различным воздействиям:

Хроматическая дисперсия может привести к значительному уширению импульса, которое, однако, можно обратить вспять, применив впоследствии противоположный вид дисперсии (→ компенсация дисперсии ).
Оптические нелинейности часто не влияют напрямую на длительность импульса, но могут, например, расширяют оптический спектр, что делает импульсы более чувствительными к хроматической дисперсии при последующем распространении.
Любой тип оптического фильтра, включая усиливающую среду с ограниченной полосой усиления, может влиять на ширину спектра или форму ультракороткого импульса. Когда спектральная ширина уменьшается, это может привести к расширению во времени; однако бывают случаи, когда сильно чирпированные импульсы становятся на короче , когда их спектральная ширина уменьшается.

В установившемся режиме работы лазера с синхронизацией мод циркулирующие импульсы испытывают различные эффекты, которые влияют на длительность импульса, но эти эффекты находятся в равновесии, так что длительность импульса восстанавливается после каждого обхода. В некоторых фемтосекундных лазерах длительность импульса существенно изменяется при каждом обходе резонатора.

Пространственно-временные эффекты

Определение и измерение длительности импульса значительно усложняются в случаях, когда пространственные и временные свойства импульса связаны друг с другом.Примером является явление наклона фронта импульса, когда локально измеренная длительность импульса может быть меньше длительности, основанной на всем профиле луча.

Поставщики

Справочник покупателя RP Photonics содержит информацию о 23 поставщиках устройств для измерения длительности импульсов. Среди них:

Thorlabs

Настольный интерферометрический автокоррелятор FSAC производства Thorlabs разработан для измерения сверхбыстрых импульсов длительностью от 10 до 1000 фс в диапазоне 650–1100 нм. Этот автокоррелятор для использования с фемтосекундными лазерами дополняет наше сверхбыстрое семейство лазеров, усилителей и специализированную оптику, включая чирпированные зеркала, зеркала / светоделители с малой GDD и оптоволокно с компенсацией дисперсии.

Fastlite

Продукты Wizzler обеспечивают высококонтрастные и однократные измерения спектральной фазы и интенсивности почти сжатых сверхбыстрых лазерных импульсов. Они чрезвычайно просты в установке и эксплуатации и стали эталонным инструментом для сообщества пользователей физики высокоинтенсивных лазеров.Основанный на запатентованной методике саморегулируемой спектральной интерферометрии (SRSI), Wizzler также легко комбинируется с нашим формирователем импульсов Dazzler для автоматической оптимизации сжатия импульсов сверхбыстрых усилителей.

APE

Автокорреляторы APE используются для измерения длительности импульса фемтосекундных и пикосекундных лазерных систем. Технология основана на принципе обнаружения генерации второй гармоники (ГВГ) или двухфотонного поглощения (ДФП).

Модели автокоррелятора APE:

pulseCheck: универсальный для любых задач
Mini TPA: компактный и не требующий настройки
Mini PD: стандартные задачи с фиксированным диапазоном длин волн
Carpe: первый выбор для многофотонной микроскопии

Laser Peak

FROGscan — это прибор для полной характеристики сверхбыстрых лазерных импульсов.Одно устройство может использовать множество спектрометров, которые могут обеспечивать широкий диапазон длин волн, высокое спектральное разрешение и динамический диапазон более 75 дБ. Длины волн от 450 нм до> 4000 нм и длительность импульса от 12 фс до 10 пикосекунд доступны для одной системы. Конструкция с нулевой дисперсией позволяет измерять импульсы <5 фс. FROGscan - это прибор, который может измерять самые сложные импульсы.

Sphere Ultrafast Photonics

D-shot — это компактная система для комплексного определения характеристик сверхбыстрых лазерных импульсов, включая измерение длительности импульсов. Он поддерживает оптические спектры, соответствующие длительности импульса около 10–70 фс, и работает с частотой следования импульсов от субгерц до сотен кГц или даже МГц. Включение лазерного луча в d-shot легко достигается менее чем за пять минут, а полное измерение (включая извлечение) обычно занимает менее 10 секунд.

Интуитивно понятная трассировка d-shot обеспечивает мгновенную визуальную обратную связь для оптимизации вашего источника. Эта система d-shot представляет собой практичный инструмент для настройки и оптимизации вашего компрессора или формирователя импульсов в реальном времени.

D-цикл — это версия для самых требовательных сверхбыстрых импульсов, вплоть до сверхширокополосных спектров и одноцикловых (от 3 фс до 12 фс) длительностей импульсов.

Femto Easy

Femto Easy предлагает два различных типа очень компактных и удобных автокорреляторов для определения характеристик ультракоротких импульсов:

Автокоррелятор ROC — это однократный автокоррелятор, поэтому для измерения его длительности требуется только один импульс. Он очень компактен и чрезвычайно прост в использовании.Он охватывает широкий диапазон энергий импульсов от нескольких сотен пикоджоулей до нескольких миллиджоулей и длительность от 5 фс до 10 пс.
Автокоррелятор MS-ROC — это автокоррелятор с несколькими импульсами. Он использует особенно быструю оптическую линию задержки для сканирования задержки, сводя к минимуму время измерения. Он может измерять импульсы с энергией всего 50 пДж, а в режиме точного сканирования длительностью даже менее 50 фс.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии.Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор примет решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его. (См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, пожалуйста, свяжитесь с ним, например по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами.(Если вы позже откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала проверяются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. Также: световые импульсы, ультракороткие импульсы, характеристика импульса, наклон фронта импульса, генерация импульсов, фотодиоды, автокорреляторы, оптическое стробирование с частотным разрешением, полосовые камеры
и другие статьи в категориях обнаружение и определение характеристик света, оптическая метрология, световые импульсы

Если вам понравилась эта страница, поделитесь ссылкой со своими друзьями и коллегами, e.грамм. через соцсети:

Эти кнопки обмена реализованы с учетом конфиденциальности!

Код для ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь требуемый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
 Статья о продолжительности импульса  
 в  
 Энциклопедия фотоники RP

С изображением для предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
  alt = "article">

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https://www.rp-photonics.com/pulse_duration.html 
, статья «Длительность импульса» в энциклопедии RP Photonics]

Что такое широтно-импульсная модуляция ШИМ?

Цифровая широтно-импульсная модуляция или ШИМ — это цифровой сигнал включения / выключения который пульсирует вверх и вниз с различной частотой и скважностью. В Частота — это мера того, как часто повторяется пульс, и обычно выражается как «герц» или циклов в секунду. Рабочий цикл это процент времени, в течение которого пульс включен (высокий) по сравнению с выключенным (низкий). Когда говорят о цифровых сигналах, они либо включены, либо выключены. который часто называют высоким или низким, или просто 1 или 0. A цифровой PWM переключается между включением и выключением.

Роботы используют сигналы ШИМ для различных целей. ШИМ может определить скорость двигателя, яркость светодиода или положение RC сервопривод.

Чтобы понять ШИМ, подумайте, как он может повлиять на светоизлучающий диод. или светодиод.

Начнем с очень медленной ШИМ с частотой 1 Гц с 50% рабочий цикл. 1 Гц означает, что импульс ШИМ повторяется с частотой один раз в секунду, а рабочий цикл 50% означает, что сигнал включен на 50% пульса. Конечно, если пульс на 50% от одного во-вторых, это означает, что он включен на полсекунды и выключен на другая половина второй. В этом случае светодиод будет мигать каждые вторую и оставайтесь на полсекунды.

Теперь подумайте, как рабочий цикл может повлиять на светодиод. Если мы ускоримся увеличьте частоту мигания, светодиод будет мигать так быстро, что ваши глаза не сможет этого заметить. На частоте 100 Гц с рабочим циклом 50% светодиод будет пульсировать так быстро, что вы почти ничего не заметите. Светодиод выглядел бы так, как будто он был включен все время.

Что произойдет, если рабочий цикл будет изменен на 90%? Светодиод будет по-прежнему будет мигать очень быстро со скоростью 100 раз в секунду, но теперь он будет в 90% случаев, чтобы изображение выглядело ярче.Измените это на 10% рабочий цикл, и теперь светодиод будет гореть только 10% времени. С тех пор включен в 10% случаев, он должен быть выключен в 90% случаев. Естественно, поскольку светодиод не горит большую часть времени, он будет очень тусклым.

Какова минимальная ширина импульса импульсного лазера при использовании с детектором энергии?

В Gentec-EO часто возникает вопрос о минимальной ширине импульса, при которой импульсный лазер должен быть правильно измерен одним из наших детекторов энергии. Наши спецификации почти всегда показывают максимальную ширину импульса, но как насчет минимальной ширины импульса, а?

Что ж, ответ на самом деле довольно прост:

Нет минимальной ширины импульса для любого детектора энергии Gentec-EO. Это утверждение не является исключением.

Теперь мы могли бы закончить обсуждение прямо здесь, но это было бы немного неубедительно. Продолжайте читать, чтобы узнать, почему у наших детекторов нет минимальной ширины импульса.

Причина отсутствия минимальной ширины импульса

Чтобы лучше ответить на этот вопрос, было бы лучше сначала понять, откуда взялось предположение о минимальной длительности импульса для наших детекторов.Это, однако, трудно знать наверняка, но если бы мы поставили на это, мы полагаем, что это исходит из интуиции, что если импульс будет слишком коротким, у детектора не будет « времени среагировать », если вы , и, следовательно, что он не будет генерировать правильный сигнал (т. е. измерения).

Если это так, то это неправильный способ увидеть, как работают наши детекторы. Вместо этого вы должны рассматривать импульс и детектор как классическую термодинамическую систему, в которой энергия не разрушается и не создается.Возьмем, к примеру, сценарий, в котором вы сначала запускаете импульс длительностью 1 фс, который довольно короткий (10E-15), а затем запускаете еще один импульс длительностью 1 мкс (10E-6). Представьте себе, что энергия в обоих импульсах абсолютно одинакова, чего вы достигли благодаря… я не знаю, например, вашим глубоким познаниям в фотонном волшебстве.

Теперь не имеет значения, происходит ли поглощенная энергия в фемтосекундах (10E-15) или в микросекундах (10E-6), потому что в обоих случаях одинаковое количество энергии было поглощено детектором , и, следовательно, в обоих случаях будет генерироваться одинаковый отклик напряжения от детектора .«Форма» ответного сигнала будет точно такой же. Это происходит из-за того, что время отклика детектора намного больше, чем сама ширина импульса, и, следовательно, импульс будет полностью поглощен до того, как закончится отклик детектора.

Оба лазера имеют одинаковую энергию на импульс (ось y), но поскольку ширина импульса (ось x) короче времени отклика детектора в обоих случаях, генерируется один и тот же ответный сигнал.

Но тогда, прочитав это, у вас может возникнуть другой вопрос: что произойдет, если ширина импульса лазера на самом деле больше, чем время отклика детектора? Мы не будем здесь вдаваться в подробности, но, по сути, детектор не будет генерировать правильный ответный сигнал, и, следовательно, измерение будет ошибочным.Это потому, что, говоря простым языком, импульс все еще «продолжается» или «измеряется», в то время как отклик детектора пытается снизиться.

Вот почему у детекторов энергии Gentec-EO фактически есть максимальная ширина импульса, а не минимальная ширина импульса!

Обратите внимание, что приведенные выше рассуждения также применимы к детекторам мощности, используемым в режиме однократной подачи энергии.

Здесь ширина импульса лазера слишком велика по сравнению со временем отклика детектора.Когда детектор достигает максимального ожидаемого выходного сигнала, импульс все еще возникает и измеряется. Конечным результатом всего этого является результат измерения, который окажется ниже ожидаемого.

Ответное сообщение по вопросу минимальной ширины импульса

Суть в том, что если у вас импульсный лазер, вы должны проверить, не короче ли его ширина импульса, чем максимальная ширина импульса, указанная в наших спецификациях. Если да, то вам ясно. Если это не так, вам может потребоваться специальный детектор энергии, настроенный на обработку более длинных импульсов.

Подводя итог, вот общее практическое правило: если у вас есть лазер с наносекундными импульсами или короче, вам вообще не следует беспокоиться о минимальной или максимальной ширине импульса, потому что, во-первых, минимума не существует, как мы только что установили. , и тогда максимальная ширина импульса обычно всегда составляет 1 мкс или больше на большинстве наших детекторов энергии.

14.3: Широтно-импульсная модуляция — Разработка LibreTexts

Очевидно, что класс D представляет возможность минимальных потерь мощности и высокой эффективности.Теперь у нас осталась проблема, как превратить серию импульсов в непрерывную, плавно изменяющуюся форму волны, такую как голосовой или музыкальный сигнал. Есть несколько способов добиться этого; это вопрос кодирования амплитуды исходного сигнала в последовательность импульсов, которая управляет устройствами вывода. Теоретически, пока «площадь под кривой» для сегмента входного сигнала идентична площади, представленной последовательностью импульсов, мы успешно закодируем сигнал, и тогда мы сможем его декодировать, превратив обратно в плавно меняющийся выходной сигнал.Чтобы это работало правильно, последовательность импульсов должна иметь гораздо более высокую частоту, чем входной сигнал, чтобы отслеживать его изменения во времени. Один из способов сделать это — модуляция плотности импульса или PDM. Идея состоит в том, чтобы создать несколько узких импульсов для представления площади. Если входная амплитуда большая, мы создаем большое количество импульсов, а если амплитуда мала, мы производим небольшое количество импульсов. Хотя этот метод может работать, довольно сложно превратить эту последовательность импульсов обратно в полезный сигнал на нагрузке.

Другой метод кодирования входа — широтно-импульсная модуляция или ШИМ. Вместо того, чтобы изменять количество импульсов за определенный период времени, мы сохраняем постоянную частоту и регулируем ширину импульсов. Если входная амплитуда высокая, ширина соответствующего импульса будет широкой, а если амплитуда низкая, ширина импульса будет узкой. Декодирование PWM проще, чем PDM, и, как правило, это предпочтительный путь.

Генерация ШИМ — дело относительно несложное.Все, что нам нужно, это треугольная волна и компаратор. Компаратор имеет две входные клеммы: кодируемый сигнал (входной сигнал) и опорный сигнал (треугольник). Он имеет логический выход с двумя состояниями. Выход будет высоким, если сигнал более положительный, чем задание, и низким, если задание более положительным, чем сигнал. Это показано в виде блок-схемы на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): кодировщик ШИМ.

Как уже упоминалось, треугольная волна должна иметь гораздо более высокую частоту, чем кодируемый сигнал.Как правило, эта частота должна как минимум в десять раз превышать максимальную частоту входного сигнала.

\ [f_ {треугольник} \ geq 10 f_2 \ label {14.1} \]

Симуляция, показывающая формы сигнала ШИМ, представлена на рисунке \ (\ PageIndex {2} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): формы сигналов ШИМ.

Входным сигналом является красная синусоида. Волна синего треугольника является эталонной и примерно в 20 раз выше по частоте. Зеленая волна — это выход ШИМ.Обратите внимание, что когда красный входной сигнал поднимается над синим контрольным треугольником, зеленый выход становится высоким, в противном случае выходной сигнал становится низким. Таким образом, скважность импульсов коррелирует с амплитудой входного сигнала. Входной сигнал не должен превышать амплитуду треугольной волны, иначе точность будет снижена. Кроме того, точность процесса кодирования зависит от линейности треугольной волны, поэтому необходим высококачественный генератор треугольной волны. Наконец, для точности и простоты декодирования выходные импульсы не должны становиться слишком тонкими, поэтому входной сигнал должен быть ограничен примерно 75% амплитуды треугольной волны.

14.3.1: Восстановление вывода

Несмотря на то, что мы успешно закодировали входной сигнал в серию импульсов, нам все еще необходимо декодировать их, то есть восстановить исходный входной сигнал с непрерывным изменением. Математически сигнал ШИМ содержит все исходные частотные компоненты и амплитуды входного сигнала, он просто добавил большое количество новых частотных компонентов. Эти новые компоненты являются кратными (гармониками) основной частоты ШИМ, и, следовательно, все они выше частот входного сигнала.Таким образом, они могут быть удалены с помощью фильтра нижних частот. Это эффективно восстановит исходный сигнал (но, конечно, с гораздо большей амплитудой). В этом случае подойдет простой пассивный \ (LC \) фильтр, так как он должен пропускать большие токи и напряжения. Пример показан на рисунке \ (\ PageIndex {3} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Пассивный фильтр нижних частот.

На низких частотах \ (X_L \) будет очень маленьким, а \ (X_C \) будет очень высоким, поэтому практически все частоты входного сигнала будут передаваться на нагрузку.На высоких частотах, таких как гармоники импульсов ШИМ, ситуация обратная: \ (X_L \) велико, а \ (X_C \) мало, что создает большие потери, так что эти компоненты не достигают нагрузки. ¹ Критическая частота сети установлена на максимальную частоту входного сигнала (например, для аудио высокого качества немного выше 20 кГц).

Теперь у нас есть полная схема усилителя класса D, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {4} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Блок-схема усилителя класса D.

Предварительный усилитель может состоять из любых схем линейных усилителей, представленных в предыдущих главах, независимо от того, используют ли они транзисторы BJT или полевые транзисторы. Что остается, так это дальнейшее исследование сети переключения выходов.

Ссылки

¹ Для аудиоусилителя важно, чтобы эти компоненты не доходили до громкоговорителя. Несмотря на то, что они находятся за пределами досягаемости человеческого слуха, они могут повредить компоненты громкоговорителей и, по крайней мере, создать для них дополнительную нагрузку по рассеиванию мощности.На другие виды нагрузок гармоники могут не влиять, и фильтрация может не потребоваться.

% PDF-1.4 % 93 0 объект > эндобдж xref 93 267 0000000016 00000 н. 0000006477 00000 н. 0000006558 00000 н. 0000006690 00000 н. 0000008549 00000 н. 0000008597 00000 н. 0000008645 00000 н. 0000008693 00000 п. 0000008742 00000 н. 0000008791 00000 н. 0000008840 00000 н. 0000008889 00000 н. 0000008938 00000 н. 0000008987 00000 п. 0000009036 00000 н. 0000009085 00000 н. 0000009134 00000 п. 0000009183 00000 п. 0000009232 00000 н. 0000009281 00000 п. 0000009330 00000 н. 0000009379 00000 п. 0000009428 00000 н. 0000009477 00000 н. 0000009526 00000 н. 0000009575 00000 н. 0000009624 00000 н. 0000009673 00000 н. 0000009722 00000 н. 0000009771 00000 п. 0000009820 00000 н. 0000009869 00000 н. 0000009918 00000 н. 0000009967 00000 н. 0000010016 00000 п. 0000010065 00000 п. 0000010114 00000 п. 0000010217 00000 п. 0000010266 00000 п. 0000010315 00000 п. 0000010364 00000 п. 0000010413 00000 п. 0000010462 00000 п. 0000010511 00000 п. 0000010560 00000 п. 0000010609 00000 п. 0000010658 00000 п. 0000010707 00000 п. 0000010756 00000 п. 0000010806 00000 п. 0000010856 00000 п. 0000010906 00000 п. 0000010956 00000 п. 0000011005 00000 п. 0000011054 00000 п. 0000011104 00000 п. 0000011154 00000 п. 0000011204 00000 п. 0000011254 00000 п. 0000011304 00000 п. 0000011353 00000 п. 0000011402 00000 п. 0000011451 00000 п. 0000011500 00000 н. 0000011549 00000 п. 0000011598 00000 п. 0000011647 00000 п. 0000011696 00000 п. 0000011745 00000 п. 0000011794 00000 п. 0000011843 00000 п. 0000011892 00000 п. 0000011941 00000 п. 0000011990 00000 н. 0000012039 00000 п. 0000012088 00000 п. 0000012137 00000 п. 0000012186 00000 п. 0000012235 00000 п. 0000012284 00000 п. 0000012333 00000 п. 0000012382 00000 п. 0000012431 00000 п. 0000012480 00000 п. 0000012530 00000 п. 0000012579 00000 п. 0000012628 00000 п. 0000012677 00000 п. 0000012726 00000 п. 0000012775 00000 п. 0000012824 00000 п. 0000012873 00000 п. 0000012922 00000 п. 0000012972 00000 п. 0000013022 00000 п. 0000013072 00000 п. 0000013122 00000 п. 0000013172 00000 п. 0000013221 00000 п. 0000013271 00000 п. 0000013321 00000 п. 0000013370 00000 п. 0000013420 00000 п. 0000013470 00000 п. 0000013520 00000 п. 0000013570 00000 п. 0000013620 00000 п. 0000013668 00000 п. 0000013718 00000 п. 0000013768 00000 п. 0000013818 00000 п. 0000013868 00000 п. 0000013918 00000 п. 0000013968 00000 п. 0000014018 00000 п. 0000014068 00000 п. 0000014117 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000014215 00000 п. 0000014264 00000 п. 0000014314 00000 п. 0000014363 00000 п. 0000014413 00000 п. 0000014462 00000 п. 0000014512 00000 п. 0000014561 00000 п. 0000014610 00000 п. 0000014659 00000 п. 0000014708 00000 п. 0000016668 00000 п. 0000016801 00000 п. 0000017207 00000 п. 0000017311 00000 п. 0000051701 00000 п. 0000051963 00000 п. 0000052472 00000 п. 0000052640 00000 п. 0000052980 00000 п. 0000053329 00000 п. 0000053672 00000 п. 0000054000 00000 п. 0000054322 00000 п. 0000054629 00000 п. 0000054936 00000 п. 0000055240 00000 п. 0000055502 00000 п. 0000055797 00000 п. 0000055993 00000 п. 0000056258 00000 п. 0000056523 00000 п. 0000056797 00000 п. 0000057044 00000 п. 0000057309 00000 п. 0000057580 00000 п. 0000057872 00000 п. 0000058149 00000 п. 0000058400 00000 н. 0000058677 00000 п. 0000058954 00000 п. 0000059249 00000 п. 0000059512 00000 п. 0000059771 00000 п. 0000060015 00000 п. 0000060277 00000 п. 0000060548 00000 п. 0000060804 00000 п. 0000061079 00000 п. 0000061350 00000 п. 0000061594 00000 п. 0000061834 00000 п. 0000062036 00000 п. 0000062306 00000 п. 0000062586 00000 п. 0000062881 00000 п. 0000063186 00000 п. 0000063497 00000 п. 0000063787 00000 п. 0000064160 00000 п. 0000064493 00000 п. 0000064879 00000 п. 0000065308 00000 п. 0000065720 00000 п. 0000066106 00000 п. 0000066482 00000 п. 0000066858 00000 п. 0000067271 00000 п. 0000067683 00000 п. 0000068075 00000 п. 0000068541 00000 п. 0000068949 00000 п. 0000069232 00000 п. 0000069512 00000 п. 0000069807 00000 п. 0000070108 00000 п. 0000070415 00000 п. 0000070734 00000 п. 0000071011 00000 п. 0000071282 00000 п. 0000071580 00000 п. 0000071863 00000 п. 0000072134 00000 п. 0000072438 00000 п. 0000072751 00000 п. 0000073082 00000 п. 0000073431 00000 п. 0000073762 00000 п. 0000074102 00000 п. 0000074424 00000 п. 0000074749 00000 п. 0000075053 00000 п. 0000075387 00000 п. 0000075733 00000 п. 0000076079 00000 п. 0000076464 00000 н. 0000076855 00000 п. 0000077237 00000 п. 0000077610 00000 п. 0000077989 00000 п. 0000078365 00000 п. 0000078720 00000 п. 0000079066 00000 н. 0000079430 00000 п. 0000079800 00000 п. 0000080308 00000 п. 0000080789 00000 п. 0000081504 00000 п. 0000081970 00000 п. 0000082469 00000 п. 0000082767 00000 п. 0000083338 00000 п. 0000083822 00000 п. 0000084147 00000 п. 0000084628 00000 п. 0000085139 00000 п. 0000085527 00000 п. 0000086107 00000 п. 0000086507 00000 п. 0000086566 00000 п. 0000087161 00000 п. 0000087558 00000 п. 0000088159 00000 п. 0000088559 00000 п. 0000089178 00000 п. 0000089794 00000 п. 00000 00000 н. 0000090597 00000 п. 0000090976 00000 п. 0000091595 00000 п. 0000091658 00000 н. 0000092016 00000 п.% & ̎P ރ f [߉ Ri — 50 y

Почему не удалось уменьшить минимальную ширину импульса?

При управлении режимом тока необходимо постоянно определять ток катушки.Обычно резистор обнаружения тока используется для преобразования тока катушки в значение напряжения, чтобы его можно было обнаружить. Затем это значение напряжения сравнивается с дифференциальным напряжением, чтобы определить время выключения сигнала ШИМ (рис. 5). Поскольку время включения автоматически определяется внутренней схемой синхронизации понижающего DC / DC преобразователя, информация о токе катушки не требуется.

Рис. 5. Две причины, по которым нельзя было сузить ширину импульса
Одна заключалась в том, чтобы избежать шума путем применения маски.Другой — задержка цепи.

Однако, как объяснялось ранее, на ток катушки накладывается шум. Если ток катушки обнаруживается в этом состоянии, шум также будет улавливаться, что делает невозможным получение точной информации о токе катушки. В худшем случае, даже если фактический ток катушки ниже порогового значения, наложенный шум может подтолкнуть его выше порогового значения, вызывая отключение сигнала ШИМ в непредсказуемые моменты времени. Следовательно, стабилизирующее управление выходным напряжением не может быть достигнуто.Эта проблема шума, возможно, является самым большим недостатком текущего управления режимами и представляет собой серьезное препятствие, с которым сталкиваются инженеры по энергоснабжению во всем мире.

В прошлом эта проблема решалась путем обнаружения тока катушки в периоды, когда шум не накладывается, и включает в себя маскировку периодов, в которых возникает шум, с последующим запуском обнаружения тока сразу после этого. Однако для определения тока катушки требуется определенное время. Это то, что называется задержкой цепи.

Короче говоря, было две основные причины, по которым минимальная длительность импульса не могла быть уменьшена до сих пор (рис. 6). Во-первых, время обнаружения тока в катушке было намеренно задержано, чтобы избежать шума. А второй — задержка цепи. Обычные продукты ROHM имели задержку 70 нс из-за маскировки шума и 50 нс задержки цепи, что давало минимальную ширину импульса 120 нс.

Рис. 6. Время включения / выключения переключающего элемента
Время включения автоматически определяется внутренними часами IC (CLK).Проблема заключается в определении времени выключения.

Запуск по ширине импульса

| Спектр

Обнаружение триггера расширено дополнительным счетчиком ширины импульса, который измеряет размер импульса. Все триггерные режимы, работающие со счетчиками ширины импульса, способны обнаруживать триггерное событие, которое короче запрограммированной ширины импульса или длиннее запрограммированной ширины импульса. Ширина импульса запуска может использоваться для обнаружения внешнего запуска на выделенном внешнем входе запуска и для обнаружения запуска канала в сочетании с рядом доступных режимов запуска, таких как запуск по положительному фронту, отрицательному фронту или запуск по окну.

Обнаружение запуска для импульсов, которые длиннее заданной ширины импульса (обнаружение обрыва)

Аналоговый вход непрерывно дискретизируется с выбранной частотой дискретизации. Если запрограммированный уровень триггера пересекается сигналом канала от более низких до более высоких значений (нарастающий фронт
) или от более высоких до более низких значений (спадающий фронт), запускается счетчик ширины импульса. Если сигнал снова пересекает уровень запуска в противоположном направлении в течение запрограммированного времени ширины импульса, запуск не будет обнаружен.

Если счетчик ширины импульса достигает запрограммированного количества выборок, и сигнал не пересекает уровень запуска в противоположном направлении, событие запуска будет обнаружено.

Обнаружение запуска для импульсов, которые короче заданного импульса (обнаружение сбоев)

Аналоговый вход непрерывно дискретизируется с выбранной частотой дискретизации. Если запрограммированный уровень триггера пересекается сигналом канала от более низких значений к более высоким (передний фронт) или от более высоких к меньшим значениям (задний фронт), запускается счетчик ширины импульса.Если счетчик ширины импульса достигнет запрограммированного количества выборок, триггер не будет обнаружен.

Если сигнал снова пересекает уровень запуска в течение запрограммированного времени ширины импульса, будет обнаружено событие запуска.

Пример: Обнаружение разрыва

Обнаружение коротких разрывов в сигнальных соединениях (например, оборудования для тестирования кабелей), превышающих определенное время. Ширина импульса запрограммирована на максимально допустимую длину перерыва, а уровень срабатывания запрограммирован на уровень чуть ниже уровня испытательного напряжения.При каждом перерыве измеряется размер перерыва и сравнивается с запрограммированной максимально допустимой шириной импульса. Если разрыв превышает этот предел, срабатывает триггер, и выполняется сбор данных о неисправности.