Impulso electrico

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Un impulso eléctrico es una oleada de voltaje o corriente eléctrica  a corto plazo en un cierto intervalo de tiempo finito. Hay pulsos de video, oscilaciones individuales de cualquier forma, y ​​pulsos de radio, ráfagas de oscilaciones de alta frecuencia . Los pulsos de video son unipolares (desviación solo en una dirección del potencial cero ) y bipolares.

Características de los impulsos

Forma de pulso

Una característica importante de los pulsos es su forma , que se puede observar visualmente, por ejemplo, en la pantalla de un osciloscopio. En el caso general, la forma de los pulsos tiene los siguientes componentes: el frente - la subida inicial, una parte superior relativamente plana (no para todas las formas) y un corte (declive) - la caída de tensión final. Hay varios tipos de pulsos de formas estándar con una descripción matemática relativamente simple, tales pulsos son ampliamente utilizados en tecnología.

Además de los pulsos de una forma simple estándar, a veces, en casos especiales, se utilizan pulsos de una forma especial descrita por una función compleja, también hay pulsos complejos, cuya forma es en gran medida aleatoria, por ejemplo, pulsos de señal de video .

Parámetros de impulso

En el caso general, los pulsos se caracterizan por dos parámetros principales: amplitud (rango: la diferencia de voltaje entre el pedestal y la parte superior del pulso) y duración (indicada por τ o t y ) . La duración de los pulsos de diente de sierra y triangulares está determinada por la base (desde el comienzo del cambio de voltaje hasta el final), para otros tipos de pulsos, la duración generalmente se toma a un nivel de voltaje del 50% de la amplitud, para campana- En ocasiones, se utiliza un nivel del 10 % para pulsos en forma de campana, la duración de los pulsos en forma de campana sintetizados artificialmente (con una base claramente definida) y las semiondas de una onda sinusoidal a menudo se miden en base.

Para diferentes tipos de pulsos, también se introducen parámetros adicionales que refinan la forma o caracterizan el grado de su imperfección: desviaciones del ideal. Por ejemplo, para describir la no idealidad de los pulsos rectangulares, parámetros como la duración del aumento y corte (caída) (para un pulso rectangular ideal son iguales a cero), la irregularidad de los picos y el tamaño de las sobretensiones después de la Se utilizan subidas y bajadas resultantes de procesos parasitarios transitorios.

Representación espectral de impulsos

Además de la representación temporal de los pulsos observados en un osciloscopio, existe una representación espectral expresada como dos funciones: espectro de amplitud y fase .

El espectro de un solo pulso es continuo e infinito. El espectro de amplitud de un pulso rectangular tiene mínimos claramente definidos en la escala de frecuencia, seguidos de un intervalo recíproco de la duración del pulso.

Impulsos múltiples

Ráfagas de pulsos (serie de pulsos)

A veces, los impulsos se usan o aparecen no uno por uno, sino en grupos, que se denominan series de impulsos o ráfagas de impulsos, en el caso de que se formen intencionalmente para su transmisión en algún lugar. Un mensaje de impulso puede llevar cualquier información de una sola naturaleza o servir como identificador. Los paquetes de información de pulsos rectangulares, en los que los valores significativos son el número de pulsos, su ubicación temporal o la duración de los pulsos, se denominan paquetes de pulsos de código o, en algunas áreas de la tecnología, marcos, tramas. La codificación de la información en los paquetes se puede realizar de diferentes formas: código digital binario, código de pulsos de tiempo, código Morse , un conjunto de un número determinado de pulsos (como en un aparato telefónico). En muchos casos, las ráfagas de impulsos no se utilizan una por una, sino en forma de secuencias continuas de ráfagas.

Secuencias de pulsos

Una secuencia de pulsos es una secuencia de pulsos suficientemente larga que sirve para transmitir información en continuo cambio, para sincronización o para otros fines, así como las generadas de forma no intencionada, por ejemplo, en el proceso de chispas en conjuntos colector-escobilla. Las secuencias se dividen en periódicas y no periódicas. Las secuencias periódicas son una serie de pulsos idénticos que se repiten exactamente en los mismos intervalos de tiempo. La duración del intervalo se denomina período de repetición (indicado como T ), el recíproco del período es la frecuencia de repetición del pulso (indicado como F ). Para secuencias de pulsos rectangulares, se usan adicionalmente dos parámetros interconectados sin ambigüedades: ciclo de trabajo (indicado por Q ) - la relación del período a la duración del pulso y el ciclo de trabajo - el recíproco del ciclo de trabajo; a veces, el ciclo de trabajo también se usa para caracterizar secuencias cuasi periódicas y aleatorias, en cuyo caso es igual a la relación promedio de la suma de duraciones de pulso durante un período de tiempo suficientemente largo a la duración de este intervalo. El espectro de una secuencia periódica es discreto e infinito para una secuencia finita, finito para una infinita. Entre las sucesiones no periódicas desde el punto de vista técnico, las más interesantes son las cuasi-periódicas y las aleatorias (en la práctica se utilizan las pseudo-aleatorias). Las secuencias cuasi-periódicas son secuencias de pulsos cuyo período u otras características varían alrededor de los valores medios. A diferencia del espectro de una secuencia periódica, el espectro de una secuencia cuasi-periódica es, estrictamente hablando, no discreto, sino en forma de peine, con un ligero relleno entre las crestas, sin embargo, en la práctica esto a veces puede despreciarse, por ejemplo, en tecnología de televisión para crear una señal de video completa a una señal de negro.- Las imágenes en blanco agregan una señal de crominancia de tal manera que las crestas de su espectro están entre las crestas de la señal de video en blanco y negro.

Los impulsos como portadores de información

Por la naturaleza de la información, las señales de pulso se pueden utilizar una vez (mensaje de evento de una sola vez) o para la transmisión continua de información. Las secuencias de pulsos pueden transmitir información analógica muestreada en el tiempo o información digital; también hay casos en los que dos tipos de información están incrustados en una sola señal, en el sentido físico, por ejemplo, una señal de televisión con teletexto.

Para representar la información se utilizan diversas características tanto de los propios impulsos como de sus combinaciones, tanto individualmente como en combinaciones.

Así, es posible distinguir varios tipos generalizados de señales de pulso que transportan información continua

Algunos ejemplos del uso de impulsos

Impulsos individuales

Secuencias periódicas

Secuencias no periódicas

Paquetes individuales (serie)

Secuencias de parcelas

Impulsos de video

Ejemplos de ocurrencia de impulsos eléctricos en la naturaleza

Literatura

Véase también