在電子領(lǐng)域,脈沖直流代表脈沖直流電(PDC)。這種形式的電流同時具有交流電(AC)和直流電(DC)的屬性。脈沖直流電源提供具有可變電壓的單極性電流。這種整流波形是使用半波或全波整流器產(chǎn)生的。 雖然 PDC 電流與 AC 和 DC 電流具有相似的屬性,但它是一個完全不同的實體。在傳統(tǒng)的交流電流波形中,電壓隨著波形的上升和下降而變化。脈沖 DC 與 AC 電流共享此特性,但與 AC 電流不同的是,電流的極性不會改變。與傳統(tǒng)的直流電一樣,脈沖直流電保持單一的正極性或負(fù)極性。 脈沖直流在使用電容器平滑之前對許多現(xiàn)代直流設(shè)備操作沒有用。平滑過程需要將電容器充電到特定電壓,然后將電壓作為常規(guī)直流電流釋放到電路。雖然許多電機和電子設(shè)備未經(jīng)修改就無法使用脈沖直流電,但它可用于其他設(shè)備和工藝。 這種類型的電流可用于磁控濺射和等離子體生成。當(dāng)用于磁控濺射時,PDC電流最常見的應(yīng)用是在薄膜材料的生產(chǎn)中。使用 PDC 產(chǎn)生的等離子體比常規(guī)直流電流產(chǎn)生的等離子體更可靠,因為它不會因氬氣的積聚而中毒。因此,在薄膜材料的生產(chǎn)中,PDC 磁控濺射被認(rèn)為優(yōu)于常規(guī)直流電流。 脈沖直流電流的這種應(yīng)用使其在制造和電子工業(yè)中非常有用。使用這種方法創(chuàng)建的薄膜材料用于各種電子元件。在更短的時間內(nèi)更可靠地生產(chǎn)這些材料的能力使得使用 PDC 電流成為該工業(yè)應(yīng)用的一種具有成本效益的措施
電話用戶,要與其他用戶通話,需要借助交換機接線。
人工交換機效率低,無法適應(yīng)大規(guī)模的電話網(wǎng)絡(luò)。而且人工交換模式下,偷聽用戶通話的門檻很低,不利于保密,也會出現(xiàn)故意轉(zhuǎn)接到別處的尋租腐化行為。所以自動交換機就出現(xiàn)了——關(guān)于自動交換機的發(fā)明,流傳最廣的故事,就是人工接線員收受了好處,將本該接給史瑞喬棺材鋪的客戶電話,接到了別的棺材鋪那里,導(dǎo)致史瑞喬棺材鋪的生意嚴(yán)重受損。這才刺激了史瑞喬去發(fā)明自動交換機。
問題來了,怎樣才能讓自動交換機知道你要打電話給誰呢?
這就需要你的電話機發(fā)出信號。這種撥號盤,就是用來向自動交換機發(fā)出脈沖信號的。
撥號盤帶動機械結(jié)構(gòu),控制電路通斷,發(fā)出直流脈沖。一個脈沖代表數(shù)字1,兩個脈沖代表數(shù)字2,依此類推,10個脈沖則代表0。
電信局的自動交換機,會在脈沖電流的控制下,做相應(yīng)的動作,將你的線路接到你要找的人的電話機上。這是機電制自動交換機的做法。以后的程控交換機,也能識別脈沖信號。這些以后再細(xì)講。
我們來看一下?lián)芴柋P的機械結(jié)構(gòu)。
用戶撥號時,沿著順時針旋轉(zhuǎn)撥號盤,主軸跟著轉(zhuǎn)動,主軸上的發(fā)條被上緊。
用戶手指離開時,主軸在發(fā)條的回彈作用下逆時針回轉(zhuǎn),撥號盤復(fù)位。
主軸順時針旋轉(zhuǎn)時,主齒輪不會跟著主軸轉(zhuǎn)動。此機構(gòu)的原理,跟自行車的飛輪類似。只有主軸逆時針往回轉(zhuǎn)動時,主齒輪才跟著轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動了從齒輪轉(zhuǎn)動。
從齒輪上有一個用絕緣材料做成的三葉輪。當(dāng)三葉輪的外凸部分,從兩個脈沖簧片觸點中間滑過,就將脈沖觸點斷開;反之,當(dāng)內(nèi)凹部分經(jīng)過脈沖簧片時,簧片就閉合。三葉輪在轉(zhuǎn)動過程中,使得脈沖簧片不斷地開、合,于是在發(fā)號回路中就產(chǎn)生了脈沖信號。
這樣,就能控制自動交換機的接線動作。
實際上,光有這些結(jié)構(gòu),是不夠的。因為發(fā)條在還原的過程中,輸出的力矩是不一致的,所以三葉輪的轉(zhuǎn)速不均勻。這會導(dǎo)致無法形成均勻的脈沖。因此,調(diào)速器是必不可少的。
當(dāng)主軸回轉(zhuǎn)的時候,調(diào)速器的蝸桿上有兩只飛簧因為離心運動而張開,飛簧的頂端與調(diào)速杯的內(nèi)壁摩擦。蝸桿轉(zhuǎn)速越快,飛簧張得越開,摩擦力越大,從而使蝸桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,進(jìn)而控制主軸和三葉輪的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),這樣才能產(chǎn)生接近標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號。
標(biāo)準(zhǔn)的脈沖速率,也就是機電制自動交換機普遍能夠識別的脈沖速率,是每秒鐘10個脈沖,允許一些誤差,通常要求一個脈沖周期的用時應(yīng)該在90毫秒到110毫秒之間。其中脈沖接點斷開的標(biāo)準(zhǔn)時間為61.5毫秒,脈沖接點接通的標(biāo)準(zhǔn)時間為38.5毫秒。
后來更先進(jìn)的程控交換機,可以接受每秒鐘20個脈沖的速率。這樣用戶撥號可以更快些。
在每一個脈沖串之間,也必須有間隔時間。脈沖串,就是代表一個數(shù)字的相應(yīng)數(shù)量的脈沖。
比如,撥號時撥8這個數(shù)字,號盤在回旋過程中,產(chǎn)生了8個脈沖,這8個脈沖就構(gòu)成一個脈沖串。撥完了8,再撥6這個數(shù)字,那么產(chǎn)生的6個脈沖,是另外一個脈沖串。脈沖串與脈沖串之間的時間間隔,不得小于500毫秒。
脈沖撥號是一種時域處理方法,它用脈沖的個數(shù)來表示號碼數(shù)字。
脈沖撥號方式對脈沖的寬度、大小、間距、形狀都有著嚴(yán)格的要求,如果由于線路的干擾或其他原因而使得這些參數(shù)發(fā)生了變化,則可能引起號碼接收的錯誤。另一方面,由于每個脈沖都占有一定的時間(一般每個脈沖占用的時間為100ms),而使得這種撥號方式比較慢。當(dāng)撥號時,用戶通常會聽到一串撥號音,老式的轉(zhuǎn)盤電話就使用脈沖撥號。
早期使用的撥號盤電話機,使用的是“脈沖信號”來完成撥號呼叫。撥號時,轉(zhuǎn)動撥號盤上相應(yīng)的數(shù)字,撥號盤在回轉(zhuǎn)的過程中控制電話機內(nèi)電路節(jié)點“斷”、“續(xù)”,從而使流過電話電路中的電流時有時無,發(fā)出代表對方電話號碼的電脈沖:
撥號“1”時,電路“斷”、“續(xù)”一次,代表數(shù)字“1”;
撥號“8”時,電路“斷”、“續(xù)”8次,代表數(shù)字“8”;
撥號“0”時,電路“斷”、“續(xù)”10次,代表數(shù)字“0”
這種使用“脈沖信號”的撥號方式,每撥一位號碼,電路“斷”、“續(xù)”數(shù)次,你能聽見發(fā)出的一系列電脈沖聲。但是,這種撥號速度太慢,并且所發(fā)出的直流脈沖容易導(dǎo)致交換機的識別錯誤。
脈沖按鍵式電話機(ha-p)這是一種以電子電路加導(dǎo)電橡膠按鍵號盤替代機械旋轉(zhuǎn)號盤的自動電話機,屬于第三代電話機。其振鈴電路、發(fā)號電路、通話電路有分立元件和集成電路兩種;振鈴信號輸出有極化式電磁鈴和音樂式電子鈴兩種。
它的特點是按鍵號盤所發(fā)脈沖比較方便,還附著重?fù)苕I#”和暫停鍵”,它以電子開關(guān)形式取代機械脈沖接點來發(fā)號,其速率是每秒10個脈沖(10pps)。脈沖按鍵發(fā)號同樣具有三個脈沖參數(shù),已在發(fā)號集成電路中作了固定,一般不易發(fā)生錯誤。這種話機對通信電壓有一定要求。在無線電干擾嚴(yán)重的環(huán)境下,有時會發(fā)生錯號現(xiàn)象。該機種適用于步進(jìn)制和縱橫制式交換機。
音頻按鍵式電話機(ha-p)它以雙音多頻撥號信號(dtmf)代替了傳統(tǒng)的脈沖撥號。按鍵上的每一個數(shù)字鍵(0-9)和符號鍵(#、)均分別用高、低兩個為正弦波的單音頻信號來代表。高音頻信號有4個>1000hz的頻率、低音頻信號有4個<1000hz的頻率。如采用4×4的矩陣編碼,則共有16種組合,叫作8中取2;但一般只用3×4排列共12種組合,叫作7中取2。這種話機的最大特點是縮短了發(fā)號時間。例如撥(0796)8390234”,若用脈沖發(fā)號時,每個脈沖為100ms,位間隔時間為800ms,則所占時間是100×(10+7+9+6+8+3+9+10+2+3+4)+800×10=15100(ms)=15.1s;改用音頻發(fā)號時,每個號持續(xù)時間都相同,均為120ms,位間隔時間為108ms,則所占時間是120×11+108×10=2400(ms)=2.4s。
顯然,音頻發(fā)號速度比脈沖發(fā)號快得多。脈沖/音頻兼容按鍵式電話機(ha-p/t)這種按鍵式話機除采用脈沖發(fā)號外,還可用雙音多頻(dtmf)方式發(fā)號。它在話機側(cè)面設(shè)有一個轉(zhuǎn)換開關(guān)(p/t)作為選擇。一旦將電話機安裝好之后,使用者就不要隨意撥弄這一開關(guān),以免造成失誤。