Этот пример показывает, как измерить рабочие характеристики синусоиды с модулированной шириной импульса. Пример содержит модель, которую Вы можете изменить, чтобы рассмотреть эффекты изменений параметра на времени нарастания, времени спада, перерегулировании, отклонении от номинала, ширине импульса, периоде пульса и измерениях рабочего цикла. Пример также показывает пример триггера нарастающего ребра и настроен на выполнение основных статистических операций (среднее, медианное, RMS, максимальное, минимальное) и измерение частоты и периода импульсного периода через курсоры и пиковое нахождение.
Модель примера содержит несколько измерений и их соответствующих настроек.
В первом разделе показано, как использовать триггер для стабилизации шумной синусоиды на отображении. Можно увидеть, как синусоида сконструирована, дважды кликнув по блоку Noisy Sinusoid.
Синусоидальный сигнал подается в блок Time Scope с включенными триггерами.
Можно экспериментировать с положением триггера, перетаскивая маркеры вокруг отображения. Вы можете сработать при подъеме или падении ребер. Этот пример включает 0,1 В гистерезиса, чтобы помочь стабилизировать синусоиду в присутствии шума. Гистерезис гарантирует, что сигнал проходит, по меньшей мере, на 0,1 В ниже уровня триггера перед регистрацией положительного перехода.
Если вы закроете триггеры, то увидите, что синусоида больше не остается фиксированной на экране. Можно вернуть триггеры, нажав на значок триггера.
В этом примере источник, модулированный по ширине импульса, соединяется с несколькими временными возможностями, которые содержат измерения.
Вы можете просмотреть источник, нажав на него:
Модель создает синусоидальную модуляцию ширины импульса путем применения смещения к желаемой синусоиде и последующего вычитания периодической пилообразной волны. Получившуюся форму волны затем подают в компаратор для формирования формы импульса. Затем шум добавляется к сигналу и затем отправляется на фильтр с недостаточно демпфированной характеристикой.
Можно изменить количество аддитивного шума на входе, нажав на Random Source и изменив отклонение Гауссова распределения.
Можно аналогично изменить ответ фильтра, изменив его коэффициенты.
Вы можете просмотреть некоторую базовую информацию о восходящих и падающих переходах формы волны, просмотрев панель Переходы (Transitions) диалогового окна Измерения Билевеля (Bilevel Measurements).
Просматривая результаты, можно увидеть, что импульс имеет высокий уровень напряжения + 1 В и низкий уровень напряжения -1 В.
Приведенный выше пример захватывает двух восходящих (положительных) ребер и двух падающих (отрицательных) ребер с временами нарастания и временами спада около 340 нс. Если вы увеличиваете только одно ребро формы волны, вы можете увидеть измерения только для этого ребра.
Обратите внимание, что ребра импульсов довольно крутые, со скоростью нарастания около 4 В/мы. Для достижения этой скорости использовали заниженный фильтр. Изменение фильтра, который будет перегружен, уменьшит скорость, с которой ребро каждого импульса может переходить между уровнями импульса. Выход недостаточно демпфированного фильтра демонстрирует значительный звонок сразу после изменения между низким и высоким состояниями. Чтобы количественно определить это поведение вызывного сигнала, можно использовать измерения на панели «Перерегулирование/Перерегулирование».
Диалоговое окно Bilevel Measurements также содержит измерения, которые относятся к недостаточно демпфированному окружению. Можно просмотреть аберрации перехода путем открытия панели «Перерегулирование/Подрегулирование»:
Средний перерегулирование восходящих ребер составляет около 42%. Подрегулирование составляет 34%. Большие перерегулирования иногда могут повредить логические устройства, которые предназначены для принятия только небольшой области значений напряжений. Большие занижения могут привести к тому, что устройства обнаружат неправильные логические состояния. В этом примере переходы оседают в среднем за 7,3 микросекунды.
Можно уменьшить количество вызывных сигналов, экспериментировав с коэффициентами фильтра на выходе модулированного источника.
Можно также просмотреть, как ширина импульса и коэффициент заполнения изменяются как функции времени, путем открытия панели Cycles в диалоговом окне Bilevel Measurements:
Этот пример показывает три импульса положительной полярности, но только два импульса отрицательной полярности. Частота импульсов составляет 10 кГц. Можно наблюдать закодированную синусоиду, наблюдая, как изменяются коэффициент заполнения и ширина импульса с течением времени.
Также можно измерить амплитуды и время значимого peaks, вызвав диалоговое окно Peak Finder.
Напряжение на совете каждого перерегулирования составляет около 1,8 В, и следующий по величине вызывной компонент первого импульса составляет 1,14 В.
Разверните панель настроек, чтобы изменить количество показанного peaks. Можно также фильтровать, основываясь на высоте или расстоянии между peaks. Можно также изменить текстовую аннотацию, показанную на отображении.
Можно измерить относительные расстояния между событиями формы волны с помощью измерений курсором. 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 местоположение других сигналов. Можно переместить курсоры с помощью клавиш со стрелами, а также привязать их к ближайшей точке данных или пикселю экрана.
Вы можете просмотреть базовую статистику сигналов захваченной волны с помощью диалогового окна Signals Statistics measurement.
Можно наблюдать минимальные и максимальные значения отображаемого сигнала и других метрик сигнала, таких как значения peak-to-peak, mean, median и RMS.
IEEE Std. 181-2003 Стандарт IEEE на переходы, импульсы и связанные формы волны
