settlingtime

Время урегулирования для двухуровневого сигнала

Синтаксис

S = settlingtime(X,D) S = settlingtime(X,FS,D) S = settlingtime(X,T,D) [S,SLEV,SINST] = settlingtime(...) [S,SLEV,SINST] = settlingtime(...,Name,Value) settlingtime(...)

Описание

S = settlingtime(X,D) возвращает время, Sот среднего эталонного уровня до момента времени, когда каждый переход входит и остается в пределах области допуска 2% от конечного состояния в течение длительности, D. D является положительная скалярная величина. Поскольку settlingtime использует интерполяцию, чтобы определить момент среднего опорного уровня, S может содержать значения, которые не соответствуют моментам дискретизации. Длина S равен количеству обнаруженных переходов в входном сигнале, X. Если для любого перехода уровень формы волны не остается в пределах нижних и верхних контуров допуска, запрошенная длительность отсутствует, или обнаруживается промежуточный переход, settlingtime помечает соответствующий элемент в S как NaN. Смотрите Длительность Settle Seek для случаев, в которых settlingtime возвращает NaN. Для определения переходов, settlingtime оценивает уровни состояния формы волны входа методом гистограммы. settlingtime определяет все области, которые пересекают контур низкого состояния и нижний контур высокого состояния. Контуры низкого и высокого состояний выражаются как уровень состояния плюс или минус кратное различие между уровнями состояния. См. «Допуски уровня состояния».

S = settlingtime(X,FS,D) задает частоту дискретизации для двухуровневого сигнала, X в герц. Первая выборка в X равно t = 0. Поскольку settlingtime использует интерполяцию, чтобы определить момент среднего опорного уровня, S может содержать значения, которые не соответствуют моментам дискретизации.

S = settlingtime(X,T,D) задает примеры моментов, T, как вектор с таким же количеством элементов, как X.

[S,SLEV,SINST] = settlingtime(...) возвращает векторы, SLEV, и SINST, элементы которого соответствуют уровням и образцам моментов осаждения точек для каждого перехода.

[S,SLEV,SINST] = settlingtime(...,Name,Value) возвращает времена урегулирования, уровни и соответствующие моменты расчета с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы в виде пар.

settlingtime(...) строит график сигнала и затемняет области каждого перехода, где вычисляется время урегулирования. График помечает местоположение времени урегулирования каждого перехода, средних пересечений и связанных базовых уровней. На графике также отображаются уровни состояния с соответствующими нижними и верхними контурами допуска.

Входные параметры

`X`	Двухуровневый сигнал. `X` является действительной строкой или вектором-столбцом.
`D`	Поиск и урегулирование длительности. `D` является положительная скалярная величина, которая определяет длительность после середины ссылки уровня мгновенно, что`settlingtime` ищет время урегулирования. Если время урегулирования не происходит в `D` секунд после середины ссылки уровня мгновенно ,`settlingtime` возвращает `NaN`. См. «Время урегулирования» и «Определение длительности поиска».
`FS`	Частота дискретизации в герцах.
`T`	Вектор моментов расчета. Длина `T` должен равняться длине двухуровневого сигнала, `X`.

Аргументы в виде пар имя-значение

'MidPercentReferenceLevel'

Средний эталонный уровень в процентах от амплитуды формы волны. См. «Средний эталонный уровень».

По умолчанию: 50

'StateLevels'

Низкий и высокий уровни состояния. StateLevels является вектором с вещественным значением 1 на 2. Первый элемент является уровнем низкого состояния. Вторым элементом является уровень высокого состояния. Если вы не задаете низкий и высокий уровни состояния, settlingtime оценивает уровни состояния от формы волны входа с помощью метода гистограммы.

'Tolerance'

Уровни допуска (нижние и верхние контуры состояний), выраженные в процентах. См. «Допуски уровня состояния».

По умолчанию: 2

Выходные аргументы

`S`	Время от ссылки эталонного уровня до момента времени, когда каждый переход входит и остается в пределах области допуска 2% от конечного состояния в течение длительности, `D`.
`SLEV`	Значения формы волны в точках осадки.
`SINST`	Временные моменты расчетных точек.

Примеры

свернуть все

Определите точку установления и уровень установления

Открыть Live Script

Определите точку установления и соответствующее значение формы волны для двухуровневого сигнала. Задайте длительность поиска расчета 10 секунд.

load('transitionex.mat', 'x')
[s,slev,sinst] = settlingtime(x,10);

Постройте график формы волны и аннотируйте точку установления.

settlingtime(x,10)

Figure Settling Time Plot contains an axes. The axes contains 11 objects of type patch, line. These objects represent settling time, signal, mid cross, settling point, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

ans = 1.8901

Определите точки установления трехпереходных Двухуровневых сигналов

Открыть Live Script

Определите точки установления для трехпереходного двухуровневого сигнала. Данные отбирают на частоте 4 МГц. Задайте длительность settle-seek одной микросекунды.

load('transitionex.mat','x')
y = [x; fliplr(x)];
fs = 4e6;
t = 0:1/fs:(length(y)*1/fs)-1/fs;

[s,slev,sinst] = settlingtime(y,fs,1e-6);

Постройте график формы волны и аннотируйте точки осаждения.

settlingtime(y,fs,1e-6)

ans = 3×1
10^-6 ×

    0.4725
    0.1181
    0.4725

Подробнее о

свернуть все

Время урегулирования

Время урегулирования является временем после среднего эталонного уровня, когда сигнал пересекает и остается в области 2% -допуски вокруг уровня состояния. Это время урегулирования проиллюстрировано на следующем рисунке. Уровни низкого и высокого состояний являются штриховыми черными линиями. Допуски 2% выше и ниже уровней состояния показаны красными штриховыми линиями, а время урегулирования обозначено желтым кругом.

Средний эталонный уровень

Уровень ссылки в двухуровневый сигнал с уровнем низкого состояния, S_1 и уровнем высокого состояния, S_2, является

$S_{1} + \frac{1}{2} (S_{2} - S_{1})$

Ссылка уровня

Позвольте _y50% обозначить средний базовый уровень.

Позвольте _{_t50%-} и _{_t50%+} обозначить два последовательных момента дискретизации, соответствующих значениям формы волны, ближайшим по значению к _y50%.

Позвольте _{_y50%-} и _{_y50%+} обозначить значения формы волны в _{_t50%-} и _{_t50%+}.

Момент среднего эталонного уровня

$t_{50 %} = t_{50 %} + (\frac{t_{50 %_{+}} - t_{50 %_{-}}}{y_{50 %_{+}} - y_{50 %_{-}}}) (y_{50 %_{+}} - y_{50 %_{-}})$

Допуски уровня состояния

Каждый уровень состояния может иметь сопоставленные контуры нижнего и верхнего состояний. Эти контуры состояний заданы как уровень состояния плюс или минус скалярный, кратный различия между высоким состоянием и низким состоянием. Для обеспечения полезной области допуска скаляром обычно является небольшое число, такое как 2/100 или 3/100. В целом область $\alpha\%$ для низкого состояния определяется как

$S_1\pm{\alpha\over{100}}(S_2-S_1),$

где $S_1$ - уровень низкого состояния и $S_2$ уровень высокого состояния. Замените первый член уравнения на, чтобы $S_2$ получить $\alpha\%$ область допуска для высокого состояния.

Следующий рисунок иллюстрирует нижние и верхние контуры состояний 2% (области допуска) для двухуровневого сигнала положительной полярности. Красные штриховые линии указывают на предполагаемые уровни состояния.

Расчетная длительность поиска

Длительность поиска расчета определяет интервал времени после момента среднего опорного уровня, который settlingtime ищет точку установления. Если settlingtime не находит точку установления в пределах длительности поиска осадки, settlingtime возвращает NaN на время урегулирования. Следующие рисунки иллюстрируют длительность поиска осадка 10 выборок.

settlingtime может не найти точку установления в указанной длительности поиска осадки, если возникает какое-либо из следующих условий:

Последнее значение формы волны в интервале поиска установления не находится в контурах верхнего и нижнего состояний, определенных заданным допуском. Следующие рисунки иллюстрируют это условие для длительности поиска осадка 8 выборок и области допуска 2%.
На предыдущем рисунке вы видите, что последняя выборка в интервале поиска осадка превышает верхний контур состояния. В этом примере уменьшение или увеличение длительности поиска осаждения может привести к действительному времени урегулирования.
Существует недостаточное количество выборок формы волны для указанной длительности поиска осаждения. Следующие рисунки иллюстрируют это условие длительности поиска осадка 20 выборок. Длительность поиска осадка выходит за пределы конечной выборки формы волны.
Промежуточный переход обнаруживается до окончания заданной длительности поиска расчета. Следующие рисунки иллюстрируют это условие длительности поиска осадка 22 выборки. Промежуточный переход обнаруживается перед окончанием длительности поиска осаждения 22 образца.

Ссылки

[1] IEEE^® Стандарт на переходы, импульсы и связанные формы волны, стандарт IEEE 181, 2003, стр. 23-24.

См. также

falltime | midcross | pulsewidth | risetime | statelevels

Введенный в R2012a

Документация