2) 6,25%
3) 0,1% (+)
4) 1%
Коэффициент заполнения импульсного сигнала определяется как отношение длительности импульса к периоду его повторения: D = τ/T = τ·f. При частоте 25 кГц период равен T = 1/f = 1/25 000 с = 40 мкс. Длительность импульса составляет 40 нс, поэтому D = 40 нс / 40 мкс = 0,001 = 0,1%, что соответствует варианту 3.
Физически коэффициент заполнения показывает, какую долю времени источник находится во включенном состоянии в каждом периоде импульсной последовательности. В данном режиме импульс существует лишь 1/1000 периода, а оставшиеся 99,9% времени занимает пауза. Низкий коэффициент заполнения ограничивает среднюю мощность и тепловую нагрузку на генератор, нагрузку или биологическую ткань при сохранении заданной импульсной амплитуды.
| Параметр | Формула или условие | Значение | Физический смысл |
|---|---|---|---|
| Частота повторения импульсов | f | 25 кГц | Число импульсов в секунду |
| Период импульсной последовательности | T = 1/f | 40 мкс | Интервал между началами соседних импульсов |
| Длительность импульса | τ | 40 нс | Время активного состояния сигнала |
| Соотношение единиц | 1 мкс = 1000 нс | 40 мкс = 40 000 нс | Необходимо для корректного расчёта безразмерного отношения |
| Коэффициент заполнения | D = τ/T | 40/40 000 = 0,001 | Доля периода, занятая импульсом |
| Процентное выражение | D × 100% | 0,1% | Импульс длится 0,1% времени каждого периода |
| Интервал паузы | T − τ | 39,96 мкс | Время между окончанием одного импульса и началом следующего |
Коэффициент заполнения является безразмерной величиной и может выражаться как десятичной дробью, так и в процентах. При одинаковой амплитуде импульсов уменьшение этого коэффициента снижает среднюю энергию, передаваемую за единицу времени. Для расчётов в медицинской физике особенно важно не смешивать длительность импульса с периодом повторения и предварительно приводить их к одинаковым единицам.
Учебный курс: тесты с ответами для медицинского физика.