В этом примере показано, как измерить рабочие характеристики синусоиды, модулированной шириной импульса. Пример содержит модель, которую можно изменить для просмотра влияния изменений параметров на время подъема, время падения, превышение, недоработку, длительность импульса, период импульса и измерения рабочего цикла. Пример также показывает пример триггера с передним фронтом и настроен на выполнение базовых статистических операций (средних, медианных, среднеквадратичных, максимальных, минимальных) и измерение частоты и периода периода импульса с помощью курсоров и поиска пиков.
Пример модели содержит несколько измерений и соответствующие им настройки.
В первом разделе показано, как использовать триггер для стабилизации шумной синусоиды в дисплее. Чтобы увидеть, как строится синусоида, дважды щелкните по блоку Шумная синусоида.
Синусоидальный сигнал подается в блок временной области с включенными триггерами.
Можно поэкспериментировать с положением триггера, перетаскивая маркеры вокруг дисплея. Вы можете запустить при подъеме или падении края. Этот пример включает 0,1 В гистерезиса для стабилизации синусоиды в присутствии шума. Гистерезис обеспечивает прохождение сигнала, по меньшей мере, на 0,1 В ниже уровня триггера перед регистрацией положительного перехода.
Если вы закроете триггеры, вы увидите, что синусоида больше не остается фиксированной на экране. Чтобы вернуть триггеры, щелкните значок триггера.
В этом примере источник с широтно-импульсной модуляцией соединен с несколькими пространствами времени, которые содержат измерения.
Вы можете просмотреть источник, нажав на него:
Модель конструирует синусоидальную широтно-импульсную модуляцию путем приложения смещения к требуемой синусоидальной волне и последующего вычитания периодической пилообразной волны. Результирующий сигнал затем подается в компаратор для формирования формы импульса. Шум затем добавляется к сигналу и затем посылается в фильтр с недостаточно затухающим откликом.
Можно изменить величину аддитивного шума на входе, щелкнув Случайный источник (Random Source) и изменив дисперсию гауссова распределения.
Можно аналогичным образом изменить отклик фильтра, изменив его коэффициенты.
Для просмотра основной информации о переходах волны вверх и вниз можно просмотреть панель Переходы (Transitions) диалогового окна Измерения уровня (Bilevel Measurements).
Просматривая результаты, можно увидеть, что импульс имеет высокий уровень напряжения + 1 В и низкий уровень напряжения -1 В.
В приведенном выше примере показаны два растущих (положительных) края и два падающих (отрицательных) края со временем подъема и временем падения около 340 нс.
Следует отметить, что края импульсов довольно крутые и имеют скорость нарастания около 4 В/мкс. Для достижения этой скорости использовали фильтр с пониженным демпфированием. Изменение фильтра на избыточный уменьшит скорость, с которой край каждого импульса может переходить между уровнями импульсов. Выход фильтра с пониженным демпфированием проявляет значительный вызывной сигнал сразу после изменения между низким и высоким состояниями. Для количественного определения этого поведения вызывных сигналов можно использовать измерения на панели «Переполнения/Недопоставки».
В диалоговом окне «Измерения уровня» также содержатся измерения, относящиеся к среде с пониженным давлением. Можно просмотреть аберрации перехода, открыв панель «Переполнения/недоделки»:
Средний перевес поднимающихся краев составляет около 42%. Подстилка составляет 34%. Большие перегрузки иногда могут повредить логические устройства, которые предназначены для приема только небольшого диапазона напряжения. Большие недопоставки могут привести к обнаружению устройствами неправильных логических состояний. В этом примере переходы оседают в среднем в пределах 7,3 микросекунд.
Можно уменьшить количество вызывных сигналов, экспериментируя с коэффициентами фильтра на выходе модулированного источника.
Можно также посмотреть, как изменяется длительность импульса и рабочий цикл как функции времени, открыв панель Циклы (Cycles) в диалоговом окне Измерения уровня (Bilevel Measurements):
В этом примере показаны три импульса положительной полярности, но только два импульса отрицательной полярности. Частота импульсов составляет 10 кГц. Вы можете наблюдать закодированную синусоиду, наблюдая, как рабочий цикл и длительность импульса изменяются с течением времени.
Можно также измерить амплитуды и время значительных пиков путем вызова диалогового окна «Поиск пиков».
Напряжение на кончике каждого перестрелки составляет около 1,8 В, а следующая по величине составляющая звонка первого импульса - 1,14 В.
Разверните панель параметров, чтобы изменить количество отображаемых пиков. Можно также фильтровать по высоте или расстоянию между пиками. Можно также изменить текстовую аннотацию, отображаемую на экране.
Можно измерить относительные расстояния между событиями формы сигнала с помощью измерений курсора. Здесь курсоры находятся в начале каждого импульса и подтверждают, что период импульса составляет 10 кГц.
Экспериментируйте с настройками, чтобы переместить курсоры в любое место экрана или измерить расположение других сигналов. Курсоры можно перемещать с помощью клавиш со стрелками, а также привязывать к ближайшей точке данных или пикселю экрана.
С помощью диалогового окна «Signals Statistics measurement» (Статистика сигналов) можно просмотреть базовую статистику сигналов захваченной волны.
Можно наблюдать минимальное и максимальное значения отображаемого сигнала и другие метрики сигнала, такие как пиковое значение, среднее значение, медиана и среднеквадратичное значение.
Стандарт IEEE. 181-2003 Стандарт IEEE на переходы, импульсы и связанные формы сигналов