Линии задержки основные параметры

Линия задержки. Необходимость и способы задержки импульсов во времени

Линия задержки — устройство, предназначенное для задержки электромагнитных сигналов на определённый промежуток времени (фиксированный, переключаемый или с плавной регулировкой). Линии задержки (далее ЛЗ) широко применяются в разных областях информационных технологий — в радиолокации и радионавигации, измерительной технике, вычислительной технике и автоматике, электроакустике (ревербераторы), технике связи, в научных исследованиях
Существуют ЛЗ для задержки электрических сигналов (НЧ, ВЧ, СВЧ) и для задержки оптических (световых сигналов)
ЛЗ для задержки электрических сигналов:
Аналоговые ЛЗ :
-ЛЗ на линиях с распределёнными параметрами (кабельные, волноводные)
-Искусственые ЛЗ (цепи с сосредоточенными параметрами)
-ЛЗ с преобразованием электрических сигналов в сигналы другой физической природы (ультразвуковое, оптическое излучение) и обратно
Цифровые ЛЗ :
-Аппаратно реализованные цифровые ЛЗ
-Программно реализованные ЛЗ
ЛЗ подразделяются также на широкополосные (как правило, с нижней частотой 0 Гц) и узкополосные (для задержки сверхвысокочастотного или оптического сигнала). СВЧ и оптические линии бывают дисперсионными (волновая скорость зависит от частоты) и бездисперсионными.
Наиболее простой способ реализации задержки электрического сигнала — использование в качестве задерживающей среды линий передачи определённой длины, так как скорость распространения сигнала в линиях конечна и относительно стабильна, сигнал при прохождении через линию задерживается на время пропорциональное её длине. В качестве линии могут использоваться радиочастотные кабели, полосковые и микрополосковые линии, а также волноводы, преимущественно ферритовые (с использованием магнитостатических волн), линия обязательно должна иметь хорошо согласованную нагрузку на выходе, для предотвращения искажения сигнала.
Исторически наибольшее распространение приобрели кабельные ЛЗ — на коаксиальных кабелях (используются в основном в качестве калибраторов задержки) и спиральных кабелях (используются в осциллографах для задержки сигнала относительно начала развёртки и в других целях).
Кабельные ЛЗ просты в устройстве, надёжны, имеют малую дисперсию, широкополосны (от нуля до сотен мегагерц), недостатком является малая задержка (доли микросекунды, реже единицы микросекунд).
Конструктивная реализация:
• Встраиваемые бескорпусные ЛЗ в виде бухты кабеля с выводами под распайку или с коаксиальнными разъёмами;
• Встраиваемые ЛЗ на полосковых или ферритовых волноводах в виде микромодуля или микросхемы;
• ЛЗ как самостоятельные устройства (калибраторы), имеют корпус с разъемами, могут содержать одну, две или несколько ЛЗ, а также, дополнительные элементы — аттенюатор, ферритовый вентиль, элементы коммутации коаксиальных трактов.

Искусственная ЛЗ представляет собой последовательность звеньев, имитирующих реальную линию. В качестве звеньев могут быть использованы LC-цепочки из конденсаторов, индуктивных элементов или, в некоторых случаях (в СВЧ-технике), резонаторы с распределёнными параметрами. Искусственные ЛЗ применяются для временно?й расстановки импульсов в устройствах радиолокации, радионавигации, для задержки СВЧ сигналов и в других целях, выполнены чаще всего в виде модулей с множеством отводов, что позволяет получить разные значения задержки, существуют также ЛЗ с регулируемой задержкой. Искусственные ЛЗ позволяют получить большие значения задержки чем естественные линии на кабелях и волноводах, однако неудобны тем, что имеют малый рабочий диапазон, поэтому постепенно заменяются цифровыми ЛЗ — в импульсной технике и акустическими — в СВЧ-технике.

Принцип работы ультразвуковых ЛЗ состоит в том, что электри¬ческий сигнал с помощью электромеханического преобразователя преобразуется в механические колебания, которые затем распро¬страняются и виде упругих волн по определенному направлению через звукопровод и далее снова преобразуются в электрический сигнал. Время задержки выходного сигнала относительно входного определяется акустическими параметрами среды звукопровода, его размерами и конфигурацией и типом волн. Акустические волны, используемые в ЛЗ могут быть разных видов и типов — поверхностные и объёмные, поперечные (волны сдвига), продольные (волны сжатия), крутильные. По типу используемого звукопровода ЛЗ подразделяются на волноводные (ленточные и проволочные) и, более простые в изготовлении, ЛЗ с многократными отражениями (с прямым ходом луча, свёрнутые, многоугольные, клиновидные).
В качестве электромеханических преобразователей применяются, обычно, пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи. Для задержки СВЧ сигналов возникает необходимость транспортировать спектр входного сигнала в более низкочастотную область, для нормальной работы акустической части, а затем восстановить сигнал, в этом случае на входе и на выходе устанавливаются преобразователи частоты, так как оба преобразователя работают с одним высокостабильным гетеродином, на практике можно считать, что спектр выходного сигнала идентичен спектру входного.
Ультразвуковые ЛЗ имеют задержку от долей миллисекунды до десятков миллисекунд и используются для задержки сигнала цветности в телевизионных приёмниках, в качестве мер временного интервала в измерительной технике, в качестве калибраторов расстояния (высоты) для радиолокационных и радионавигационных устройств, в качестве запоминающих устройств в вычислительной и радиолокационной технике, в других целях.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Источник

Линия задержки

Линия задержки — устройство, предназначенное для задержки электромагнитных сигналов на определённый промежуток времени (фиксированный, переключаемый или с плавной регулировкой). Линии задержки (далее ЛЗ) широко применяются в разных областях радиоэлектронных технологий — в радиолокации и радионавигации, измерительной технике, вычислительной технике и автоматике, электроакустике (ревербераторы), технике связи, в научных исследованиях

Содержание

Классификация

Существуют ЛЗ для задержки электрических сигналов (НЧ, ВЧ, СВЧ) и для задержки оптических (световых сигналов)

ЛЗ подразделяются также на широкополосные (как правило, с нижней частотой 0 Гц) и узкополосные (для задержки сверхвысокочастотного или оптического сигнала). СВЧ и оптические линии бывают дисперсионными (волновая скорость зависит от частоты) и бездисперсионными.

ЛЗ с распределёнными параметрами

Наиболее простой способ реализации задержки электрического сигнала — использование в качестве задерживающей среды линий передачи определённой длины, так как скорость распространения сигнала в линиях конечна и относительно стабильна, сигнал при прохождении через линию задерживается на время пропорциональное её длине. В качестве линии могут использоваться радиочастотные кабели, полосковые и микрополосковые линии, а также волноводы, преимущественно ферритовые (с использованием магнитостатических волн), линия обязательно должна иметь хорошо согласованную нагрузку на выходе, для предотвращения искажения сигнала. Исторически наибольшее распространение приобрели кабельные ЛЗ — на коаксиальных кабелях (используются в основном в качестве калибраторов задержки) и спиральных кабелях (используются в осциллографах для задержки сигнала относительно начала развёртки и в других целях). Кабельные ЛЗ просты в устройстве, надёжны, имеют малую дисперсию, широкополосны (от нуля до сотен мегагерц), недостатком является малая задержка (доли микросекунды, реже единицы микросекунд).

Искусственные ЛЗ

Искусственная ЛЗ представляет собой последовательность звеньев, имитирующих реальную линию. В качестве звеньев могут быть использованы LC-цепочки из конденсаторов, индуктивных элементов или, в некоторых случаях (в СВЧ-технике), резонаторы с распределёнными параметрами. Искусственные ЛЗ применяются для временно́й расстановки импульсов в устройствах радиолокации, радионавигации, для задержки СВЧ сигналов и в других целях, выполнены чаще всего в виде модулей с множеством отводов, что позволяет получить разные значения задержки, существуют также ЛЗ с регулируемой задержкой. Искусственные ЛЗ позволяют получить большие значения задержки чем естественные линии на кабелях и волноводах, однако неудобны тем, что имеют малый рабочий диапазон, поэтому постепенно заменяются цифровыми ЛЗ — в импульсной технике и акустическими — в СВЧ-технике.

Ультразвуковые ЛЗ

Принцип работы ультразвуковых ЛЗ состоит в том, что электри­ческий сигнал с помощью электромеханического преобразователя преобразуется в механические колебания, которые затем распро­страняются и виде упругих волн по определенному направлению через звукопровод и далее снова преобразуются в электрический сигнал. Время задержки выходного сигнала относительно входного определяется акустическими параметрами среды звукопровода, его размерами и конфигурацией и типом волн. Акустические волны, используемые в ЛЗ могут быть разных видов и типов — поверхностные и объёмные, поперечные (волны сдвига), продольные (волны сжатия), крутильные. По типу используемого звукопровода ЛЗ подразделяются на волноводные (ленточные и проволочные) и, более простые в изготовлении, ЛЗ с многократными отражениями (с прямым ходом луча, свёрнутые, многоугольные, клиновидные). В качестве электромеханических преобразователей применяются, обычно, пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи. Для задержки СВЧ сигналов возникает необходимость транспортировать спектр входного сигнала в более низкочастотную область, для нормальной работы акустической части, а затем восстановить сигнал, в этом случае на входе и на выходе устанавливаются преобразователи частоты, так как оба преобразователя работают с одним высокостабильным гетеродином, на практике можно считать, что спектр выходного сигнала идентичен спектру входного.

Ультразвуковые ЛЗ имеют задержку от долей миллисекунды до десятков миллисекунд и используются для задержки сигнала цветности в телевизионных приёмниках, в качестве мер временного интервала в измерительной технике, в качестве калибраторов расстояния (высоты) для радиолокационных и радионавигационных устройств, в качестве запоминающих устройств в вычислительной и радиолокационной технике, в других целях.

ПРИМЕРЫ: ЛЗА-511-10, УЛ3-64-5, DL872

Цифровые линии задержки

Цифровая линия задержки представляет собой цифровое устройство, предназначенное для задержки цифровых сигналов во времени на заданное число тактов. Время задержки в таких линиях либо фиксированное, либо может программироваться извне. Одна линия может обладать несколькими «отводами» позволяющими получить ряд сигналов, каждый из которых будет обладать своим временным смещением на заданное число тактов синхронизации.

Оптические ЛЗ

Основные нормируемые характеристики

Примечания

Литература

Ссылки

См. также

Смотреть что такое “Линия задержки” в других словарях:

линия задержки — Искусственная или реальная линия передачи или эквивалентное устройство, предназначенное для задержки сигнала на определенный временной интервал. [http://www.vidimost.com/glossary.html] линия задержки [IEV number 151 13 65] EN delay line device… … Справочник технического переводчика

ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ — отрезок коаксиального кабеля, волновода и т. п. либо искусственная электрическая цепь, предназначенные для временной задержки сигналов (электрических, электромагнитных, звуковых) в аппаратуре цветного телевидения, осциллографах, запоминающих… … Большой Энциклопедический словарь

линия задержки — отрезок коаксиального кабеля, волновода и т. п. либо искусственная электрическая цепь, предназначенные для временной задержки сигналов (электрических, электромагнитных, звуковых) в аппаратуре цветного телевидения, осциллографах и т. д. Время… … Энциклопедический словарь

линия задержки — vėlinimo linija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. delay line vok. Verzögerungsleitung, f rus. линия задержки, f pranc. ligne à retard, f; ligne de retard, f; ligne retard, f … Fizikos terminų žodynas

Линия задержки — устройство, предназначенное для задержки сигналов на некоторый заданный промежуток времени. Время задержки τ определяется длиной пути в Л. з. электромагнитной или звуковой волны, делённой на скорость её распространения (кроме… … Большая советская энциклопедия

ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ — устройство для воспроизведения с отставанием на заданный интервал времени проходящих через него сигналов. Существуют Л. з. электрические (длинные линии, коаксиальные, искусственные линии с сосредоточ. или распредел. параметрами), УЗ (напр.,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

линия задержки со скорректированной фазовой характеристикой — компенсированная линия задержки — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы компенсированная линия задержки EN equalized delay line … Справочник технического переводчика

линия задержки (в акустических измерениях) — линия задержки акустическая задержка Материал (твердый или жидкий), расположенный между преобразователем и объектом контроля и используемый для задержки акустического импульса на время его распространения в этом материале [Система неразрушающего… … Справочник технического переводчика

линия задержки высокого качества — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN high fidelity delay line … Справочник технического переводчика

линия задержки с отводами через интервалы длительностью Т-секунд — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN continuous delay line tapped at T second intervals … Справочник технического переводчика

Источник

Линия задержки

Линия задержки — устройство, предназначенное для задержки электромагнитных сигналов на определённый промежуток времени (фиксированный, переключаемый или с плавной регулировкой). Линии задержки (далее ЛЗ) широко применяются в разных областях радиоэлектронных технологий — в радиолокации и радионавигации, измерительной технике, вычислительной технике и автоматике, электроакустике (ревербераторы), технике связи, в научных исследованиях

Содержание

Классификация

Существуют ЛЗ для задержки электрических сигналов (НЧ, ВЧ, СВЧ) и для задержки оптических (световых сигналов)

ЛЗ подразделяются также на широкополосные (как правило, с нижней частотой 0 Гц) и узкополосные (для задержки сверхвысокочастотного или оптического сигнала). СВЧ и оптические линии бывают дисперсионными (волновая скорость зависит от частоты) и бездисперсионными.

ЛЗ с распределёнными параметрами

Наиболее простой способ реализации задержки электрического сигнала — использование в качестве задерживающей среды линий передачи определённой длины, так как скорость распространения сигнала в линиях конечна и относительно стабильна, сигнал при прохождении через линию задерживается на время пропорциональное её длине. В качестве линии могут использоваться радиочастотные кабели, полосковые и микрополосковые линии, а также волноводы, преимущественно ферритовые (с использованием магнитостатических волн), линия обязательно должна иметь хорошо согласованную нагрузку на выходе, для предотвращения искажения сигнала. Исторически наибольшее распространение приобрели кабельные ЛЗ — на коаксиальных кабелях (используются в основном в качестве калибраторов задержки) и спиральных кабелях (используются в осциллографах для задержки сигнала относительно начала развёртки и в других целях). Кабельные ЛЗ просты в устройстве, надёжны, имеют малую дисперсию, широкополосны (от нуля до сотен мегагерц), недостатком является малая задержка (доли микросекунды, реже единицы микросекунд).

Искусственные ЛЗ

Искусственная ЛЗ представляет собой последовательность звеньев, имитирующих реальную линию. В качестве звеньев могут быть использованы LC-цепочки из конденсаторов, индуктивных элементов или, в некоторых случаях (в СВЧ-технике), резонаторы с распределёнными параметрами. Искусственные ЛЗ применяются для временно́й расстановки импульсов в устройствах радиолокации, радионавигации, для задержки СВЧ сигналов и в других целях, выполнены чаще всего в виде модулей с множеством отводов, что позволяет получить разные значения задержки, существуют также ЛЗ с регулируемой задержкой. Искусственные ЛЗ позволяют получить большие значения задержки чем естественные линии на кабелях и волноводах, однако неудобны тем, что имеют малый рабочий диапазон, поэтому постепенно заменяются цифровыми ЛЗ — в импульсной технике и акустическими — в СВЧ-технике.

Ультразвуковые ЛЗ

Принцип работы ультразвуковых ЛЗ состоит в том, что электри­ческий сигнал с помощью электромеханического преобразователя преобразуется в механические колебания, которые затем распро­страняются и виде упругих волн по определенному направлению через звукопровод и далее снова преобразуются в электрический сигнал. Время задержки выходного сигнала относительно входного определяется акустическими параметрами среды звукопровода, его размерами и конфигурацией и типом волн. Акустические волны, используемые в ЛЗ могут быть разных видов и типов — поверхностные и объёмные, поперечные (волны сдвига), продольные (волны сжатия), крутильные. По типу используемого звукопровода ЛЗ подразделяются на волноводные (ленточные и проволочные) и, более простые в изготовлении, ЛЗ с многократными отражениями (с прямым ходом луча, свёрнутые, многоугольные, клиновидные). В качестве электромеханических преобразователей применяются, обычно, пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи. Для задержки СВЧ сигналов возникает необходимость транспортировать спектр входного сигнала в более низкочастотную область, для нормальной работы акустической части, а затем восстановить сигнал, в этом случае на входе и на выходе устанавливаются преобразователи частоты, так как оба преобразователя работают с одним высокостабильным гетеродином, на практике можно считать, что спектр выходного сигнала идентичен спектру входного.

Ультразвуковые ЛЗ имеют задержку от долей миллисекунды до десятков миллисекунд и используются для задержки сигнала цветности в телевизионных приёмниках, в качестве мер временного интервала в измерительной технике, в качестве калибраторов расстояния (высоты) для радиолокационных и радионавигационных устройств, в качестве запоминающих устройств в вычислительной и радиолокационной технике, в других целях.

ПРИМЕРЫ: ЛЗА-511-10, УЛ3-64-5, DL872

Цифровые линии задержки

Цифровая линия задержки представляет собой цифровое устройство, предназначенное для задержки цифровых сигналов во времени на заданное число тактов. Время задержки в таких линиях либо фиксированное, либо может программироваться извне. Одна линия может обладать несколькими «отводами» позволяющими получить ряд сигналов, каждый из которых будет обладать своим временным смещением на заданное число тактов синхронизации.

Оптические ЛЗ

В оптических ЛЗ свет задерживается в процессе прохождения через оптическую среду с низкой скоростью распространения сигнала, то есть с высоким показателем преломления. Наиболее распространёнными являются волоконно-оптические ЛЗ (аналогично кабельным — для радиодиапазона, существуют также ЛЗ в виде набора плоскопараллельных пластин из кварцевого стекла (эшелоны Майкельсона), на базе дифракционных решеток и призм, а также призменно-линзовые. Для получения возможности использования оптической задержки в интегральгых микросхемах специалисты IBM разработали модель принципиально новой ЛЗ, состоящей из множества последовательных «микрокольцевых резонаторов», то есть, своего рода, искусственную линию.

Источник

В различных импульсных устройствах часто необходима задержка импульсов во времени. Электрические линии задержки, состоящие из звеньев LC, применяются для задержки импульсов на время от сотых долей до десятков микросекунд. Задержка импульсов основана на конечном времени распространения электромагнитной энергии вдоль линии и обусловлена переходными процессами в ее элементах.

Линия задержки — устройство, предназначенное для задержки электромагнитных сигналов на определенный промежуток времени (фиксированный, переключаемый или с плавной регулировкой). Линии задержки (далее ЛЗ) широко применяются в разных областях радиоэлектронных технологий — в радиолокации и радионавигации,измерительной технике, вычислительной технике и автоматике, электроакустике (ревербераторы), технике связи, в научных исследованиях

Классификация

Существуют линии задержки для задержки электрических сигналов (НЧ, ВЧ, СВЧ) и для задержки оптических (световых сигналов)

линии задержки подразделяются также на широкополосные (как правило, с нижней частотой 0 Гц) и узкополосные (для задержки сверхвысокочастотного или оптического сигнала). СВЧ и оптические линии бывают дисперсионными (волновая скорость зависит от частоты) и бездисперсионными.

линии задержки с распределенными параметрами

Телевизионная линия задержки

Наиболее простой способ реализации задержки электрического сигнала — использование в качестве задерживающей среды линий передачи определенной длины, так как скорость распространения сигнала в линиях конечна и относительно стабильна, сигнал при прохождении через линию задерживается на время пропорциональное ее длине. В качестве линии могут использоваться радиочастотные кабели, полосковые и микрополосковые линии, а также волноводы, преимущественно ферритовые (с использованием магнитостатических волн), линия обязательно должна иметь хорошо согласованную нагрузку на выходе, для предотвращения искажения сигнала. Исторически наибольшее распространение приобрели кабельные ЛЗ — на коаксиальных кабелях (используются в основном в качестве калибраторов задержки) и спиральных кабелях (используются в осциллографах для задержки сигнала относительно начала развертки и в других целях). Кабельные ЛЗ просты в устройстве, надежны, имеют малую дисперсию, широкополосны (от нуля до сотен мегагерц), недостатком является малая задержка (доли микросекунды, реже единицы микросекунд).

Искусственные линии задержки

Искусственная ЛЗ представляет собой последовательность звеньев, имитирующих реальную линию. В качестве звеньев могут быть использованы LC-цепочки из конденсаторов, индуктивных элементов или, в некоторых случаях (в СВЧ-технике), резонаторы с распределенными параметрами. Искусственные ЛЗ применяются для временно́й расстановки импульсов в устройствах радиолокации, радионавигации, для задержки СВЧ сигналов и в других целях, выполнены чаще всего в виде модулей с множеством отводов, что позволяет получить разные значения задержки, существуют также ЛЗ с регулируемой задержкой. Искусственные ЛЗ позволяют получить большие значения задержки чем естественные линии на кабелях и волноводах, однако неудобны тем, что имеют малый рабочий диапазон, поэтому постепенно заменяются цифровыми ЛЗ — в импульсной технике и акустическими — в СВЧ-технике.

ПРИМЕР: ЛЗТ-4,0-1200.

Если линия нагружена на волновое сопротивление ρ, в ней не возникает отражений. Если линия разомкнута, от ее конца отражается импульс напряжения без изменения полярности. Если линия замкнута на конце накоротко, от ее конца отражается импульс напряжения противоположной полярности.

Рис. 157. Искусственные линии задержки;

а — однородная с распределенными параметрами, б — неоднородная с сосредоточенными параметрами

Различают однородные линии с равномерно распределенными параметрами (емкостью и индуктивностью) и неоднородные (многоячеечные) линии с сосредоточенными параметрами.

Однородные линии выполняют в виде спирали, намотанной на гибкий диэлектрический стержень (рис. 157,а). Спираль покрывают слоем диэлектрика и заключают в медную оплетку, защищаемую пластмассовым чехлом. Емкость создается спиралью относительно оплетки, а индуктивность — витками спирали. Волновое сопротивление однородной линии ρ=√L/C невелико (до 1,5 кОм) и может быть увеличено путем расширения диаметра спирали.

Задержка линии на единицу длины

где L — погонная индуктивность, мкГ/см; С —погонная емкость, мкФ/см.

В однородных линиях существенна нежелательная межвитковая емкость, шунтирующая индуктивность ячейки, что вызывает искажение формы импульса на выходе линии. Для увеличения погонной индуктивности спираль наматывают на гибкий ферромагнитный стержень с высокой магнитной проницаемостью μ. При этом в √μ раз увеличиваются задержка и волновое сопротивление.

Плавную регулировку задержки импульса в однородной линии можно осуществить путем перемещения скользящего контакта вдоль витков спирали. Обычно однородные линии задержки применяют для получения небольшой (до 1 мкс) задержки. Однородные линии задержки выпускаются также и в виде специального кабеля задержки, по виду напоминающего обычный коаксиальный. Например, радиокабель задержки РКЗ-401 имеет ρ≈400 Ом и tз ≈0,6 мкс/м. Для получения задержки импульсов на время от сотых долей до десятков микросекунд используют неоднородные линии (рис. 157,б), включающие большое количество последовательно соединенных ячеек (звеньев). Каждая ячейка состоит из сосредоточенных элементов (катушки индуктивности и конденсатора).

Волновое сопротивление неоднородной линии определяется так же, как и однородной. Время задержки импульса линией из п ячеек

Линия должна быть нагружена на резистор Rи с сопротивлением, равным волновому. Чтобы обеспечить неискаженное пропускание импульса длительностью tи с задержкой tз частотная характеристика линии должна быть равномерной в области частот до

Параметры элементов ячеек приближенно рассчитывают по заданным tи, tз и Rи :

Пример. Рассчитать линию для задержки импульсов длительностью 0,5 мкс на время 1,5 мкс при сопротивлении нагрузки Rи= 100 Ом.

L = 0,1 tиRи =0,1∗0,5∗ 10-6∗1000 = 5∗10-6 Г = 5 мкГ.

С= 0,1∗tи/Rн= 0,1∗0,5∗10-6/100 = 5∗10-10 Ф = 500 пФ,

Более длительная задержка (до нескольких миллисекунд) осуществляется с помощью ультразвуковых линий задержки.

Ультразвуковые линии задержки

Ультразвуковая ЛЗ на плате телевизора

Принцип работы ультразвуковых ЛЗ состоит в том, что электри­ческий сигнал с помощью электромеханического преобразователя преобразуется в механические колебания, которые затем распро­страняются и виде упругих волн по определенному направлению через звукопровод и далее снова преобразуются в электрический сигнал. Время задержки выходного сигнала относительно входного определяется акустическими параметрами среды звукопровода, его размерами и конфигурацией и типом волн. Акустические волны, используемые в ЛЗ могут быть разных видов и типов — поверхностные и объемные, поперечные (волны сдвига), продольные (волны сжатия), крутильные. По типу используемого звукопровода ЛЗ подразделяются на волноводные (ленточные и проволочные) и, более простые в изготовлении, ЛЗ с многократными отражениями (с прямым ходом луча, свернутые, многоугольные, клиновидные). В качестве электромеханических преобразователей применяются, обычно, пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи. Для задержки СВЧ сигналов возникает необходимость транспортировать спектр входного сигнала в более низкочастотную область, для нормальной работы акустической части, а затем восстановить сигнал, в этом случае на входе и на выходе устанавливаютсяпреобразователи частоты, так как оба преобразователя работают с одним высокостабильным гетеродином, на практике можно считать, что спектр выходного сигнала идентичен спектру входного.

Ультразвуковые ЛЗ имеют задержку от долей миллисекунды до десятков миллисекунд и используются для задержки сигнала цветности в телевизионных приемниках, в качестве мер временного интервала в измерительной технике, в качестве калибраторов расстояния (высоты) длярадиолокационных и радионавигационных устройств, в качестве запоминающих устройств в вычислительной и радиолокационной технике, в других целях.

ПРИМЕРЫ: ЛЗА-511-10, УЛ3-64-5, DL872

В бытовой РЭА ультразвуковые линии задержки (УЛЗ) используют для задержки сигнала цветности в телевизионных приемниках

Схемы включения ультразвуковых линий задержки, работающих “на проход” (a) и “на отражение” (b)

Рис. 1

В зависимости от характера включения УЛЗ могут работать “на проход” (рис. 1, а) или “на отражение” (рис. 1, b), причем во втором случае один и тот же преобразователь выполняет функции как излучателя, так и приемника ультразвука (УЗ).

Для электромеханического преобразования сигнала в УЛЗ используют в основном пьезоэлектрические, реже магнитострикционные преобразователи (см. описания ФЭ “Прямой (обратный) пьезоэффект”, “Магнитострикция”). Звукопроводом в УЛЗ служит твердая среда, в которой упругие волны распространяются с относительно малыми потерями (см. описания ФЭ “Поглощение звука”, “ Рассеяние звука”).

К основным параметрам УЛЗ относятся:

1) время задержки Т, определяемое длиной пути L, проходимого упругими волнами в звукопроводе от входного преобразователя до выходного, и скоростью распространения УЗ c, т.е. T =L/c;

2) рабочая частота f0, приблизительно равная резонансной частоте преобразователей, причем частота задерживаемого радиосигнала должна совпадать с f0, а в случае задержки видеосигнала его надо сначала преобразовать в радиосигнал с частотой заполнения f0, а затем выделить огибающую (продетектировать);

3) полоса пропускания Df, определяемая добротностью преобразователей и частотной характеристикой потерь в звукопроводе;

5) температурный коэффициент задержки, определяемый зависимостью скорости распространения упругих волн в звукопроводе от температуры.

В УЛЗ на объемных волнах акустическая энергия локализуется по всему сечению звукопровода, размеры которого существенно превышают длину волны. Звукопроводы для таких УЛЗ изготавливаются из плавленого кварца, магниевого сплава, специального стекла, монокристаллов кварца и солей NaCl, KCl и др. Увеличение времени задержки в пределах заданного размера звукопровода достигается за счет многократных отражений УЗ-вого пучка от границ звукопровод-воздух на пути от входа до выхода УЛЗ (рис. 2).

Рис. 2

Цифровые линии задержки

Цифровая линия задержки представляет собой цифровое устройство, предназначенное для задержки цифровых сигналов во времени на заданное число тактов. Время задержки в таких линиях либо фиксированное, либо может программироваться извне. Одна линия может обладать несколькими «отводами» позволяющими получить ряд сигналов, каждый из которых будет обладать своим временным смещением на заданное число тактов синхронизации.

Цифровая линия задержки – это устройство, предназначенное для сдвига сигналов во времени. Различают регулируемые и постоянные линии задержки.

Регулируемыми называют такие линии задержки, время задержки сигнала в которых можно изменять. Постоянными – в которых время задержки сигнала неизменно.

Рассмотрим схему регулируемой линии задержки (рис. 18.3).

Цифровая линия задержки – это устройство, предназначенное для сдвига сигналов во времени. Различают регулируемые и постоянные линии задержки.

Регулируемыми называют такие линии задержки, время задержки сигнала в которых можно изменять. Постоянными – в которых время задержки сигнала неизменно.

Рассмотрим схему регулируемой линии задержки (рис. 18.3).

– задерживает СИ на время необходимое для срабатывания счетчика. Чтобы время задержки не изменялось при изменении числа разрядов счетчика Ст2, необходимо приманять синхронные счетчики ;

– компенсирует задержку вносимую мультиплексором MS;

– вносит задержку в работу D – триггера;

D – триггер нужен для того, чтобы считывать информацию с ОЗУ (RAM) в момент, когда выход его активен;

СНУ – схема начальной установки (в момент включения питания формирует один импульс);

ФК – формирователь кода;

Ст1 – двоичный счетчик “чтения”;

Ст2 – двоичный счетчик “записи”;

DC – дешифратор срабатывающий, когда на его входах будут все “0”;

Гси – генератор синхроимпульсов.

Величина задержки определяется разницей адресов ячеек RAM, в которую

производится запись и чтение. Эти два адреса формируются двоичными счетчиками “чтения” (Ст1) и “записи” (Ст2) и подаются попеременно мультиплексором на адресные входы RAM. Генератор синхроимпульсов (Гси) обеспечивает синхронизацию в схеме, а так же определенные командные сигналы. Для обеспечения разных по величине задержек, в схеме предусмотрен формирователь кода (ФК), который обеспечивает заданную дискретность

выходе схемы будет сформирован уровень “0”. Когда этот счетчик дойдет до той ячейки памяти, в которую была проведена первая запись, на выходе схемы начнет формироваться выходной импульс.

Применение Цифровая линия задержки

Цифровые линии задержки предназначены для фазового выравнивания цифровых сигналов, могут быть использованы в целях цифровой обработки сигналов при построении цифровых фильтров и т. п. Цифровые линии задержки могут применяться, также для замены традиционных гибридных линий задержки.

Оптические линии задержки

В оптических ЛЗ свет задерживается в процессе прохождения через оптическую среду с низкой скоростью распространения сигнала, то есть с высоким показателем преломления. Наиболее распространенными являются волоконно-оптические ЛЗ (аналогично кабельным — для радиодиапазона, существуют также ЛЗ в виде набора плоскопараллельных пластин из кварцевого стекла (эшелоны Майкельсона), на базе дифракционных решеток и призм, а также призменно-линзовые. Для получения возможности использования оптической задержки в интегральгых микросхемах специалисты IBM разработали модель принципиально новой ЛЗ[1], состоящей из множества последовательных «микрокольцевых резонаторов», то есть, своего рода, искусственную линию.

Многоканальная волоконно-оптическая линия задержки МЛЗ-5-FC/APC

Погрешность задержки оптического сигнала, нс: ± 2,5
Полоса частот, не менее, МГц: 0-8000¹
Неравномерность коэффициента передачи модулирующего сигнала в полосе частот, не более, дБ: 1
Количество каналов: 5
Время задержки оптического сигнала, мкс:
1 канал: 1,68
2 канал: 3,38
3 канал: 6,79
4 канал: 13,62
5 канал: 27,27
Затухание мощности оптического сигнала в оптическом канале, не более, дБ: 1,5
Габаритные размеры: 293х224х74
Диапазон температур при эксплуатации, ºС: от 10 до 35

ВОЛЗ (волоконно-оптические линии задержки) отличаются высокой стабильностью времени задержки, широкой полосой пропускания и

– в контрольно-измерительной аппаратуре,

– для уменьшения “мертвой” зоны области измерения;

– в аппаратуре радиоэлектронной борьбы, для формирования сигналов ложной цели

Номинальное значение задержки сигнала или диапазон устанавливаемых значений

Основные нормируемые характеристики

Практическое применение цифровых линий задержки

Цифровые линии задержки применяются во всех случаях, когда, кроме основной системы, используются дополнительные акустические системы, распределенные по залу. Необходимость их применения хорошо иллюстрирует рисунок 1.

На этом рисунке видно, что каждый из трех громкоговорителей находится на разном расстоянии от точки прослушивания и звук от них не может приходить в эту точку одновременно. Из-за разницы во времени прихода звукового сигнала от громкоговорителей в точке прослушивания звук становится неразборчивым. Используя цифровые линии задержки, можно компенсировать эту разницу, выровнять расхождения во времени прихода звука от громкоговорителей и тем самым обеспечить чистоту и разборчивость звука.

Система озвучания балкона настраивается таким же образом. В театральных залах цифровая линия задержки может использоваться в системе, предназначенной для воспроизведения спецэффектов (гром с раскатами, надвигающийся со сцены, рев двигателей пролетающего самолета, лай бегущей собаки и т.п.). На рисунке 3 изображен типичный маленький конференц-зал. Расстояние от сцены до конца зала около 20 метров, высота около 5 метров. 7 рядов динамиков используются для покрытия звуковым полем всей комнаты. В инсталляциях, описанных выше, колонки центральной акустической системы могут быть установлены на платформу, или пара направленных колонок может устанавливаться по сторонам платформы для обеспечения сильного направленного звука. В зависимости от ситуации и геометрии помещения, можно использовать небольшую задержку, чтобы быть уверенным, что звук со сцены дойдет до слушателя первым. Лучше разместить центральные динамики под потолком, задержка будет выглядеть более натурально, будет хорошо выдержано чувство направления. (Наш слух хуже определяет направление по вертикали, чем по горизонтали.) В акустически “бедных” комнатах одиночный источник звука создаст меньше нежелательной отраженной энергии, чем две широко расставленные акустические системы. Альтернативой множеству распределенных низкоуровневых динамиков является применение основной группы линейных динамиков или собранный массив горнов, работающих по длине здания, зоны или зала. В большинстве случаев невозможно обеспечить полное покрытие помещения звуковым полем без дополнительных повторяющихся групп. Для обеспечения хорошей разборчивости вторичные динамики должны быть синхронизированы и выровнены относительно друг друга для поддержания достаточной зоны охвата. Применив задержку для вторичных динамиков и синхронизировав их с основной группой, можно получить значительные улучшения в чистоте и разборчивости речи. Аналогичны в использовании системы задержки звука для открытых пространств. В них используются те же принципы: сцена с центральной группой и повторяющие динамики, находящиеся на определенном расстоянии от сцены; в их усилительный тракт включены линии задержки. Когда приходится работать с большими расстояниями, а соответственно и большими задержками, приходится учитывать влияние внешних атмосферных явлений, например влажность, температура, скорость ветра. Температура и направление ветра могут значительно влиять на передачу звука, изменяя звуковой путь и влияя на время задержки. Избыточное поглощение звука на определенных частотах может также произойти при его передаче на большие расстояния и должно корректироваться с использованием графического эквалайзера. Высокие частоты могут затухать из-за избыточного воздушного поглощения, а близость расположения акустических систем с землей может повлиять на передачу звука в области нижней середины и низких частот. Наиболее привычной конфигурацией звукотехнического комплекса для открытых пространств(например, стадионов) является та, где центральная группа громкоговорителей используется для покрытия звуковым полем основного стадиона и мест зрителей, тогда как локальная система используется для покрытия звуковым полем верхних рядов. Если эти зоны связаны с основной ареной, то потребуется существенная задержка для компенсации разницы звука. Количество требуемых линий задержки будет зависеть от конструкции самого стадиона, отношения длины к ширине и положению центральной группы. Например, если стадион имеет квадратную форму, то потребуется одна или две линии задержки. Тем не менее, если стадион прямоугольной формы и есть большая разница между длиной и шириной, потребуются свои параметры задержки для каждой стороны. Может понадобиться несколько промежуточных задержек для покрытия промежуточных зон между короткими и длинными сторонами. В зданиях с относительно низкой высотой потолков, таких как ледовый дворец, закрытый стадион или выставочный зал, не всегда возможно обеспечить адекватное покрытие звуковым полем периферийных участков с помощью центральной группы акустических систем. Например, выставочные стенды и экспонаты могут создавать так называемые теневые зоны. Эти зоны должны быть озвучены дополнительно включенными в тракт усиления громкоговорителями, для которых необходимо включить цифровых линий задержки. И наоборот, если пространство сильно отражает и “реверберирует” звук, например ледяной каток, тогда по желанию можно минимизировать реверберационное возбуждение путем выключения громкоговорителей, работающих на свободные от слушателей или иные ненужные зоны. Но можно и ограничить зону покрытия звуковым полем центральной группой громкоговорителей для избежания отражения звука от нежелательных поверхностей. Например, установить защитные экраны вокруг ледяного поля. И снова может потребоваться несколько линий задержки, которые должны быть настроены с применением “правила 30 мсек”, а также необходимо избегать задержек между смежными областями. Источник через какое время делают повторное эко → You May Also Like Зигота что это такое 07.07.202208.07.2022 admin 0 Как программно передать параметры в отчет скд 07.07.202214.07.2022 admin 0 Зрения ждет воскресения что значит 07.07.202209.07.2022 admin 0 Leave a Reply Cancel reply Your email address will not be published. Required fields are marked * Comment * Name * Email * Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.