پاسخ پالس در یک مدار مرتبه اول (مانند مدار RL یا RC)، رفتار مدار را هنگامی توصیف می‌کند که ورودی آن یک پالس مستطیلی باشد (یعنی ولتاژ یا جریان برای مدت زمان کوتاهی روشن شده و سپس خاموش شود). این پاسخ در واقع ترکیبی از دو پاسخ پله متوالی است:
- لبه بالارونده (روشن شدن):
- با شروع پالس (t=0)، ورودی ناگهان افزایش می‌یابد (مثل یک پله مثبت).
- مدار مانند پاسخ پله رفتار می‌کند: عنصر ذخیره‌کننده انرژی (خازن یا سلف) شروع به ذخیره انرژی می‌کند و خروجی به‌صورت نمایی به سمت مقدار جدید میل می‌کند.
- اگر عرض پالس (T) کوتاه‌تر از ثابت زمانی (τ) باشد، مدار فرصت نمی‌کند به حالت ماندگار برسد.
- لبه پایین‌رونده (خاموش شدن):
- در پایان پالس (t=T)، ورودی ناگهان به صفر برمی‌گردد (مثل یک پله منفی).
- مدار این بار در جهت معکوس واکنش نشان می‌دهد: انرژی ذخیره‌شده در خازن یا سلف شروع به تخلیه می‌کند و خروجی به‌صورت نمایی به سمت صفر یا مقدار اولیه بازمی‌گردد.
- رفتار دقیق این بخش به مقدار انرژی باقی‌مانده در عنصر ذخیره‌کننده در لحظه t=T بستگی دارد.
اثر ثابت زمانی (τ) و عرض پالس (T):
- عرض پالس بزرگ (T ≫ τ):
- مدار قبل از پایان پالس، فرصت کافی دارد تا به حالت ماندگار برسد. پاسخ پالس شبیه دو پاسخ پله مستقل (یک روشن شدن کامل + یک خاموش شدن کامل) خواهد بود.
- مثال: روشن/خاموش کردن آهسته یک موتور DC با سلف بزرگ.
- عرض پالس کوچک (T ≤ τ):
- مدار هنگام خاموش شدن، هنوز در فاز گذرای اولیه است! پالس بعدی ممکن است قبل از تخلیه کامل انرژی اعمال شود. این حالت منجر به تغییرات ناقص ولتاژ/جریان و رفتار پیچیده‌تری می‌شود.
- مثال: ارسال سیگنال‌های دیجیتال سریع در خطوط انتقال (اثر اعوجاج).
اهمیت عملی:
پاسخ پالس کلید درک انتقال داده‌ها در سیستم‌های دیجیتال، عملکرد سوئیچینگ منابع تغذیه و طراحی پالس‌های کنترل است. اگر τ نسبت به T خیلی بزرگ باشد، مدار نمی‌تواند به پالس‌ها واکنش سریع نشان دهد (مثل تاریکی تصویر در نمایشگرهای قدیمی). برعکس، اگر τ بسیار کوچک باشد، مدار به‌سرعت به پالس پاسخ می‌دهد، اما ممکن است حساسیت به نویز افزایش یابد! درک این تعادل، برای طراحی بهینه مدارهای الکترونیکی حیاتی است.
برای دیدن نسخه کامل فایل، لطفا پست را ذخیره کنید
×