Б – колоколообразный.

Обычно импульсы следуют периодически с периодом Т, которому соответствует частота повторения F=1/T (рис. 3.3). Отношение периода Т к длительности импульсов называют скважностью:

Скважность обычно колеблется в пределах от 2-10 (автоматика, вычислительная техника) до 10000 (радиолокация).

Приведенные на рис. 3.1 импульсы идеализированы. Реальные импульсы искажены, что выражается обычно в замедлении нарастания и убывания импульса, а также в спаде его плоской вершины. Реальные импульсы характеризуют следующими основными параметрами (рис. 3.4):

амплитудой импульса А;

длительностью импульса , обычно определяемой на уровне 0,1 А;

длительностью фронта импульса - временем нарастания импульса от 0,1 А до 0,9 А;

длительностью среза импульса - временем убывания импульса от 0,9 А до 0,1 А;

спадом вершины импульса А.

Рис. 3.4. Параметры реальных Рис. 3.5. Амплитудный спектр периодиче-

импульсов. ских прямоугольных импульсов.

Для определения полосы пропускания устройств, предназначенных для передачи импульсных сигналов, важно знать спектральный состав этих сигналов. Периодическую последовательность импульсов характеризуют спектром в виде суммы бесконечно большого числа гармоник. Амплитудные спектры – зависимости амплитуд гармоник от частоты – различны для разных форм импульсов, их длительности и периода. На рис. 3.5 показан амплитудный спектр периодических прямоугольных импульсов (см. рис. 3.3). Отдельные составляющие спектра отстоят одна от другой по оси частот на величину частоты повторения F=1/T. Поэтому спектр содержит постоянную составляющую А(0) и амплитуды гармоник с частотами кратными F. Другие составляющие спектра отсутствуют. Такой спектр называют линейчатым (дискретным). В спектре рис. 3.5 отсутствуют также составляющие с частотами, кратными .

При увеличении частоты повторения F частотные интервалы между отдельными составляющими спектра возрастают, при уменьшении частоты повторения ( ), что соответствует одиночному импульсу, спектр “уплотняется” и становится непрерывным, не меняя своей формы. Амплитудный спектр определяется формой импульсов. На рис. 3.6 показаны для сравнения относительные амплитудные спектры прямоугольного (1) и колоколообразного (2) одиночных импульсов.

Спектры характеризуют активной шириной,представляющей собой диапазон частот от до , в котором заключено 95% энергии сигнала. Для прямоугольного импульса , для колоколообразного импульса . Чтобы импульс почти не искажался при передаче через электрическую цепь (например, через усилитель), нужно обеспечить ширину полосы пропускания цепи не менее . Таким образом, для неискаженной передачи прямоугольного импульса требуется полоса , а колоколообразного импульса - , т.е. в 8 раз меньше. Например, для прямоугольного импульса длительностью необходима полоса пропускания , а для колоколообразного импульса той же длительности .

Рис. 3.6. Относительные амплитудные спектры прямоугольного (1) и колоколообразного (2) одиночных импульсов.

Заметим, что ширина полосы пропускания, обеспечивающая неискаженную передачу, не зависит от частоты повторения импульсов при постоянной их длительности.