ระดับตัดสินสูงต่ำมีผลต่อค่าดิวตีไซเคิล

ดิวตีไซเคิลต้องมีนิยามช่วงสูงก่อน

ดิวตีไซเคิลคือสัดส่วนเวลาที่สัญญาณอยู่ในสถานะที่กำหนดต่อหนึ่งคาบ หากถามช่วงสูงให้ใช้เวลาระหว่างการข้ามระดับตัดสินขาขึ้นกับขาลง แล้วหารด้วยคาบที่วัดจากขอบชนิดเดียวกันสองครั้งติดกัน ระดับตัดสินจึงเป็นส่วนหนึ่งของนิยาม ไม่ใช่เพียงเส้นช่วยมองรูป เมื่อขอบไม่ตั้งฉากหรือมีการสั่น การเลื่อนเส้นนี้ย่อมเปลี่ยนเวลาที่นับได้ บทความนี้ใช้พัลส์แรงดันต่ำสมมติเพื่ออธิบายวิธีคิด ไม่ใช่เกณฑ์ดิวตีของระบบรถ

การวัดความกว้างพัลส์มักอ้างอิงกึ่งกลางช่วงสัญญาณ แต่กึ่งกลางต้องคิดจากระดับฐานและระดับบน เช่น ฐานไม่เป็นศูนย์ก็ไม่ควรเอาระดับบนหารสองตรง ๆ อีกทั้งเกณฑ์ของการวัดอัตโนมัติกับระดับทริกเกอร์อาจตั้งแยกกัน ภาพนิ่งหลังปรับทริกเกอร์จึงไม่ได้แปลว่าค่าดิวตีใช้ระดับเดียวกัน ต้องตรวจเมนูระดับอ้างอิงของรายการวัดนั้นโดยตรง

1. 1
   ฐานและยอด

   กำหนดช่วงแรงดันของพัลส์

2. 2
   ระดับตัดสิน

   หาระยะระหว่างขาขึ้นกับขาลงที่ระดับเดียวกัน

3. 3
   เวลาสูง

   หักเวลาจุดเริ่มจากจุดจบ

4. 4
   ดิวตี

   เวลาสูง ÷ คาบ × 100

หลักการนับเวลาของพัลส์ขอบเอียง

สร้างพัลส์สมมติที่ตรวจจุดตัดได้

กำหนดพัลส์คาบ 100 µs ขึ้นเป็นเส้นตรงจาก 0 เป็น 4 V ระหว่างเวลา 0 ถึง 10 µs คงที่จนถึง 40 µs แล้วลดเป็นเส้นตรงถึง 0 V ที่ 60 µs จากนั้นอยู่ต่ำจนเริ่มรอบถัดไปที่ 100 µs ตัวเลขทั้งหมดเป็นแบบจำลองการเรียนรู้ ความชันขาขึ้นจึงเท่ากับ 0.4 V/µs ส่วนขาลงมีขนาด 0.2 V/µs การที่สองขอบชันไม่เท่ากันทำให้การขยับระดับตัดสินไม่ได้เลื่อนจุดเริ่มกับจุดจบเท่ากัน

ที่ระดับ 2 V ขาขึ้นตัดตอน 2/0.4 = 5 µs ขาลงตัดตอน 40 + (4−2)/0.2 = 50 µs เวลาสูงเท่ากับ 50−5 = 45 µs ดิวตีเป็น 45/100 ×100 = 45% หากเปลี่ยนระดับเป็น 3 V จุดขาขึ้นอยู่ที่ 7.5 µs และขาลงอยู่ที่ 45 µs เวลาสูงเหลือ 37.5 µs หรือ 37.5% ทั้งสองคำตอบมาจากพัลส์เดียวกัน ไม่มีการเปลี่ยนโหลดหรือคำสั่งสร้างพัลส์

แยกผลต่างของนิยามจากผลต่างของวงจร

ผล 45% กับ 37.5% ต่างกัน 7.5 จุดเปอร์เซ็นต์ ไม่ใช่ลดลง 7.5% เมื่อใช้ค่าเดิมเป็นฐาน การลดสัมพัทธ์คือ 7.5/45 ×100 ประมาณ 16.7% แต่ประเด็นสำคัญกว่าคือยังไม่ได้เกิดการเปลี่ยนพฤติกรรมของแหล่งกำเนิด หากรายงานเพียงดิวตีลดลงโดยไม่บอกระดับอ้างอิง จะชวนให้คนอ่านแก้การควบคุมทั้งที่ต้นเหตุเป็นการตั้งเครื่อง ภาพอธิบายจึงต้องแสดงจุดตัดสองฝั่ง ไม่ใช้แค่แท่งเปอร์เซ็นต์

ในงานเปรียบเทียบให้ตัดสินก่อนว่าจะรักษาระดับแบบโวลต์คงที่หรือสัดส่วนของช่วงแรงดัน หากใช้เปอร์เซ็นต์คงที่แล้วระดับบนเปลี่ยน เครื่องอาจเปลี่ยนแรงดันตัดสินตามไปด้วย วิธีนี้เหมาะกับการอธิบายรูปร่างสัมพัทธ์บางอย่าง แต่ไม่ได้ตอบตรง ๆ ว่าวงจรรับสัญญาณซึ่งมีเกณฑ์แรงดันของตัวเองเห็นช่วงสูงเท่าใด อย่าเดาเกณฑ์วงจรรับจากค่าเริ่มต้นของออสซิลโลสโคป

1. 1
   คาบ

   100 µs และช่วงแรงดัน 0–4 V

2. 2
   ที่ 2 V

   จุดตัด 5 และ 50 µs → 45%

3. 3
   ที่ 3 V

   จุดตัด 7.5 และ 45 µs → 37.5%

4. 4
   ผลต่าง

   7.5 จุดเปอร์เซ็นต์จากนิยามการวัด

ตัวอย่างสมมติ ไม่ใช่สเปกผลิตภัณฑ์

เมื่อขอบตัดเส้นหลายครั้ง

เสียงรบกวนหรือการสั่นอาจทำให้พัลส์ตัดระดับเดียวหลายครั้ง เครื่องแต่ละรุ่นมีวิธีเลือกขอบ การกรอง และเงื่อนไขฮิสเทอรีซิสต่างกัน ควรขยายบริเวณตัดและแสดงจุดตัวอย่างเพื่อดูว่าความกว้างที่เครื่องรายงานตรงกับคู่ขอบใด หากพบค่ากระโดดเป็นครั้งคราว ให้บันทึกรอบนั้นแยกจากสถิติเฉลี่ย เพราะค่าเฉลี่ยอาจซ่อนการจับขอบผิดคู่ หรือซ่อนเหตุการณ์จริงที่ควรตรวจต่อ

การลดแบนด์วิดท์ทำให้รูปคลื่นดูเรียบและอาจทำให้ขอบเลื่อน จึงต้องเก็บค่าก่อนกรองไว้ การเพิ่มจำนวนทศนิยมของดิวตีไม่แก้ความไม่แน่นอนจากจุดตัด หากช่วงสุ่มตัวอย่างห่างเมื่อเทียบกับขอบ การเชื่อมเส้นอาจให้เวลาตัดละเอียดกว่าตำแหน่งข้อมูลจริงมาก ต้องรายงานอัตราสุ่มและวิธีคำนวณร่วมด้วย โดยเฉพาะเมื่อส่วนต่างที่สนใจมีขนาดใกล้เวลาระหว่างตัวอย่าง

จัดการวัดซ้ำและเขียนข้อสรุป

เริ่มจากแหล่งพัลส์แรงดันต่ำที่คงเงื่อนไขได้ เลือกขอบขึ้นสองขอบที่ติดกันเพื่อยืนยันคาบ ตั้งฐานและยอดอ้างอิงจากช่วงราบที่เหมาะสม แล้วอ่านเวลาสูงที่ระดับเดิมทุกครั้ง บันทึกภาพซึ่งเห็นอย่างน้อยหนึ่งคาบเต็ม พร้อมค่าเกณฑ์เป็นโวลต์และเปอร์เซ็นต์ หากเปลี่ยนเกณฑ์เพื่อศึกษาความไว ให้ทำเป็นการทดลองอีกชุดและรักษาสเกล การกรอง และบริเวณวัดเดิม

รายงานตัวอย่างนี้ได้ว่า พัลส์แบบจำลองคาบ 100 µs ให้ดิวตีสูง 45% ที่ 2 V และ 37.5% ที่ 3 V ผลต่างเกิดจากตำแหน่งตัดขอบเอียง จึงยังใช้สรุปการเปลี่ยนคำสั่งควบคุมไม่ได้ หากต้องเทียบกับอุปกรณ์จริง ขั้นต่อไปคืออ่านนิยามอินพุตของอุปกรณ์และกำหนดวิธีวัดให้ตรงกัน แหล่งอ้างอิงท้ายบทใช้ตรวจหลักการวัดพัลส์และการตั้งระดับ ไม่ได้เป็นที่มาของตัวเลขสมมติชุดนี้

ดิวตีต่ำในแบบจำลองที่แบ่งสถานะครบเท่ากับ 100% ลบดิวตีสูง ที่เกณฑ์ 2 V จึงเป็น 55% และที่ 3 V เป็น 62.5% หากวงจรทำงานเมื่อสัญญาณต่ำ ต้องเลือกชื่อปริมาณให้ตรงกับสถานะทำงานด้วย