Несинусоидальные сигналы

1. Линейно меняющийся сигнал − напряжение, возрастающее (или убывающее) с постоянной скоростью. Используется в генераторах разверток, интеграторах и т.д.

Рис. 1.8. Пример линейно возрастающего сигнала

2. Шумовые, или случайные, сигналы характеризуются частотным спектром (произведение мощности на частоту в герцах) и распределением амплитуд. Одним из наиболее распространенных типов шумовых сигналов является белый шум с гауссовым распределением в ограниченном спектре частот. Характеризуется математическим ожиданием (среднее значение сигнала) и дисперсией D или соответствующим среднеквадратическим отклонением (СКО) . СКО соответствует эффективному значению напряжения шума.

Рис. 1.9.Пример шумового (случайного) сигнала

3.Прямоугольный сигнал (меандр) характеризуется амплитудой и частотой. Импульсные сигналы могут быть как одиночными, так и периодическими. Импульсные сигналы дополнительно характеризуются длительностью импульса t, а также коэффициентом заполнения t/T < 1 или обратной величиной – скважностью T/t > 1.Реальные импульсы имеют длительность фронта , определяемую при соответствующих значениях сигнала на уровнях 0,1 и 0,9.

а б в

Рис. 1.10.Определение длительности фронта (а).
Прямоугольный (б) и импульсный (в) сигналы

4. Сигналы в виде скачков и пиков используют для исследования работы схемы. Отклик на скачок напряжения называют переходной, а отклик на пик напряжения – импульсной характеристикой схемы. Скачок представляет собой часть прямоугольного сигнала, а пик – это два скачка, следующие друг за другом с очень коротким интервалом.

Рис. 1.11. Сигналы в виде скачков и пиков напряжения

5. Логические сигналы широко используются в цифровой электронике. В цифровой схеме состояние любой точки в любой момент времени определяют заранее известные уровни напряжения. Эти уровни называют просто – «высокий» и «низкий». Они соответствуют значениям логической единицы и логического нуля. Так, например, когда говорят о сигнале уровня ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики), то это однозначно определяет уровень логического нуля, равный 0,2–0,4 В, и уровень логической единицы, равный 2,2–2,4 В.

1.6. RC-цепи

Процесс разряда конденсатора в RC-цепи описывается дифференциальным уравнением первого порядка с постоянными коэффициентами: , поскольку .Решением такого уравнения является выражение . При .

Рис. 1.12. Процесс разряда конденсатора в RC-цепи

1.6.1. Интегрирующая цепь

Фактически это делитель напряжения, в котором один резистор заменен конденсатором. Выходное напряжение снимается с конденсатора. При длительности импульса проявляются сглаживающие (интегрирующие) свойства цепи: амплитуда выходного сигнала уменьшается по отношению ко входному, так как емкость не успевает полностью зарядиться.

Рис. 1.13. Интегрирующая цепь