◎パルス回路
◆パルス波形の定義
①パルス幅 (tw)
波高値が最大値の50%以上である時間
②立ち上がり時間(tr)
最初の波形変化について波高値が最大値の10%から90%に達するまでの時間
③立ち上がり時間(tr)
最後の波形変化について波高値が最大値の90%から10%に達するまでの時間
④デューティ比(衝撃比)
繰り返し波形においてパルス幅twと周期Tとの比tw/T
⑤ザグ
最初の波高値と最後の波高値の差(High部分が緩やかに逓減するなど変動する場合)を最高値に対する%で表した値
※R * C に等しい t を時定数といい、この値を知ってRC回路の過渡応答を推測できる。(単位は秒)
t0.368 * v1まで落ちる
5t0.007 * v1まで落ちる
◆パルス波形の遅延
_◇ステップ入力信号の立ち上がりの遅延
(充電)
Vin┌──┐
┌─┤R1├┬─○
│ └──┘│ Vout
┌┴┐ ┌─┴┐○
│」│ │C1││
└┬┘ └─┬┘│
┴ ┴ ┴
遅れ時間は、R1,C1と出力電圧と入力電圧の比によって決まる。
Vout/Vin = 1 – e^(-t1/(R1*C1))
※Vout-tのグラフにt=0で接線を引き、最終電圧との交点をみれば、R1*C1の積の時間となる
⇒そのときの電圧は、最終電圧の 0.632倍
※時定数
τ1=R1*C1 [s]
※τ1の5倍では電圧は、最終電圧の99.33%に達する。
※R1は信号源Vinの内部抵抗に対して十分大きくし、かつ、Voutを受け取る回路の負荷抵抗に対して十分小さくすること。
※C1は周囲の浮遊容量より十分大きくとる
※電解コンデンサは誤差や経時変化、漏れ電流が大きいのでこの用途には向かない
※実際に遅延させる時間(シュミットトリガなどで作る)t1がτ1より大きくなると電圧傾斜が寝てノイズに弱くなる。
_◇ステップ入力信号の立下りの遅延
(放電)
Vin
┌───┬───┬─○
│ │ │ Vout
┌┴┐┌─┴┐┌─┴┐○
│」││C2││R1││
└┬┘└─┬┘└─┬┘│
┴ ┴ ┴ ┴
Vout/Vin = e^(-t1/(R1*C1))
※ステップ入力信号の微分
Vin┌──┐
┌─┤C2├┬─○
│ └──┘│ Vout
┌┴┐ ┌─┴┐○
│」│ │R1││
└┬┘ └─┬┘│
┴ ┴ ┴
※注意点などは放電回路と同様
◆変調方式
_◇PAM
パルス振幅変調
電圧の振幅(パルスの高さ)を変化させる。
パルス幅変調を併用することで、擬似的な正弦波とする。