Como detectar um pulso ausente com um circuito de tempo

Quando tempo está fora em seu computador, eventos específicos não ocorrem na ordem certa. Mas se você sabe a física e Eu

-v relações de resistores e capacitores, você pode criar um circuito que detecta pulses- em seguida, quando um pulso está faltando, o circuito pode disparar um alarme notificando o usuário de um problema de tempo.

Um sistema digital é controlado por uma forma de onda de relógio rectangular que serve como uma referência de tempo padrão. Você pode modelar um único pulso retangular v_S(t) Como a soma de duas funções degrau, onde uma das funções passo é atrasadas e invertida, como você vê na figura a seguir.

Aqui está a equação para o pulso retangular:

V_UMA é a amplitude, o que equivale a 5 volts, você(t) É um passo de entrada de partida em vez t = 0, e você(t - T) É uma função degrau retardada a partir de T = 40 nanossegundos.

A forma de onda rectangular, serve como uma entrada para o dispositivo digital modelado pelo circuito a seguir. A saída v(t) Irá detectar o pulso de clock se v(t) Excede o nível de limiar de uma lógica de 3,80 volts.

Imagine que você tem que encontrar a resposta de estado zero da tensão v(t) Quando a constante de tempo RC = 20 ns. Será que este circuito detectar o pulso retangular? Veja como resolver este problema:

Video: Eletrônica Digital 28 - SINAL PWM - MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO

1. Determinar a equação para a resposta de estado zero v₀.

   Zero-estado significa que a voltagem inicial através do condensador é zero. Como resultado, a resposta total é determinada por duas entradas dadas na forma de onda rectangular v_s(t):

2. Uma entrada positiva passo com uma função de amplitude passo 5 volts aplicada em t = 0

3. Uma entrada em degrau negativo com uma função de amplitude passo 5 volts aplicada em t = 40 ns

Aqui é a fórmula para a resposta de estado zero para um circuito de entrada em degrau RC (resistência-condensador) série:








V_UMA é a amplitude de uma entrada em degrau, e RC é a constante de tempo com R como o valor do resistor e C como o valor capacitor.

4. Determinar a resposta devido à entrada de passo positivo aplicado em t = 0.

   A resposta de estado zero é dada pela

   

   A resposta v₁(t) Começa no tempo zero e atinge um valor final de 5 volts após 5 constantes de tempo (cincoRC, ou 100 ns). em t = T = 40 ns (duas constantes de tempo igual à largura do impulso rectangular), a resposta v₁(t) é

   

5. Determinar a resposta devido à entrada de passo negativo aplicado na t = 40 ns.

   Video: Circuito de Comando com Contatores e Relé Temporizador

   

   A segunda resposta começa às t = T = 40 ns, e a resposta é igual e oposta à v₁(t) Mas é retardada por 40 nanossegundos. Antes t = 40 ns, v₂(t) = 0:

   

6. Encontrar a resposta total v_O(t).

   Você pode encontrar a resposta total somando v₁(t) e v₂(t):

   

   A figura seguinte mostra que a resposta total ao t = 40 ns é v_O(40 ns) = 4,32 V. Para este exemplo, o circuito detectará o impulso de relógio, pois a resposta total atinge um máximo de 4,32 volts, excedendo o limiar de 3.8 volts.

   Se a largura de impulsos é reduzida a uma constante de tempo, ou 20 nanossegundos, a resposta total iria chegar a um máximo de 3,16 volt, o que é menos do que 3,8 volts. Nesse caso, o relógio de pulso não seria detectado.