脈衝延時電路

脈衝延時電路

能使脈衝信號延遲一定時間的電路。延遲脈衝信號的辦法很多,除了可用電子電路實現之外,電纜、仿真線、超聲延遲線和電荷耦合器件等也都可以用來延遲脈衝信號。 電纜延遲線的特點是頻頻寬,輸出波形失真小;缺點是延遲時間不能太長,而且也不易調節。利用電感器和電容器構成的仿真線可以代替電纜作為延時電路,延遲時間可以較長,但設計和製作比較困難。

基本介紹

  • 中文名:脈衝延時電路
  • 釋義:延遲一定時間的電路
  • 方法:電子電路
  • 作用:延時
脈衝延時電路,組成,

脈衝延時電路

能使脈衝信號延遲一定時間的電路。延遲脈衝信號的辦法很多,除了可用電子電路實現之外,電纜、仿真線、超聲延遲線和電荷耦合器件等也都可以用來延遲脈衝信號。
電纜延遲線的特點是頻頻寬,輸出波形失真小;缺點是延遲時間不能太長,而且也不易調節。利用電感器和電容器構成的仿真線可以代替電纜作為延時電路,延遲時間可以較長,但設計和製作比較困難。超聲延遲線體積較小,但頻帶較窄,也不易調整。
在很多實際套用中,延時電路往往並不真正將輸入脈衝信號本身延時,而只是經過所需的一段時間之後產生另一個新的脈衝信號作為延時後的輸出脈衝。這種延時電路廣泛套用於雷達、通信和各種控制系統的定時裝置,可利用各種脈衝電路來實現。常用的有鋸齒波延時電路和移位暫存器延時電路。
鋸齒波延時電路 圖1為這種電路的原理框圖和波形。電路工作時,輸入脈衝Ui的前沿啟動鋸齒電壓發生器,使它在某個初始電壓UB的基礎上產生一個隨時間增長的鋸齒形電壓UC。電壓比較器對UC和某個給定的電壓UT(門限電壓)相比較。當兩者相等時,比較器即產生一脈衝信號UO作為輸出。可以看出UO比Ui延遲了一段時間τ,其值取決於鋸齒波的斜率以及門限電壓UT和初始電壓UB間的差值。改變它們即可改變延時的大小。這種電路的優點是結構簡單,容易實現連續可變的延時。缺點是穩定性較差,最大延時值不得超過輸入脈衝間的間隔。 移位暫存器延時電路 圖2是由 4級移位暫存器構成的延時電路。D為輸入端,D為輸出端。時鐘信號一般為周期性脈衝。移位暫存器的作用是每出現一次時鐘脈衝便將本級輸入端(也是前一級輸出端)的信號移入本級。這樣,輸入給圖2電路的信號將經過 4個時鐘周期後才出現在輸出端上,從而實現4倍於時鐘周期的延時。改變移位暫存器的級數即可改變延時值。這種電路的延時值可以做得很穩定,且可大於信號周期,也便於實現集成化。缺點是延時值只能是時鐘信號周期的整數倍。這種延時電路廣泛套用於各種數位訊號處理系統。因為在這些系統中,信號常是從某個時鐘信號衍生出來的,所需的延時值也往往是時鐘周期的整數倍。

組成

最簡單的無源脈衝延時電路可利用電纜組成。以乙烯介質的同軸電纜為例,它的延遲特性為5μs/km。如要得到l00μs的延時時間,則需要電纜長度為20km。這種方法只適用於短延時情況,利用LC元件構成的仿真線也可用作延時元件,它的原理和電纜延時線類似。
電荷耦合器件(CCD)延時線是一種MOS積體電路。MOS器件可等效為電容器,把大量電容器緊密排列就組成了電容耦合器件。電容器中可存儲代表信息的電荷包,它們在時鐘脈衝的控制下,在相鄰電容間作定向轉移,以此來達到時間延遲。CCD延時線具有可存儲數位訊號和模擬信號的優點。缺點是存在漏電流,使延遲時間不能太長 >。同時,插入損耗也比較大。
超音波延時線是利用超音波在介質中傳播時的時延組成延時電路。可用水銀或固體介質(如石英晶體)作為超音波的傳播介質。由於超音波在介質中的傳播速度遠低於電波傳播速度,因此可得到較大的延時範圍,一般可達幾百微秒以上。缺點是製作工藝較複雜,信號衰減大,使用靈活性差。
可用數位技術實現信號的時間延時。將脈衝信號經模數變換,轉換成離散的數位訊號,然後利用多級的移位暫存器作為延時電路,在時鐘信號驅動下逐級移位,信號便得到了延時。延時後的信號需再經數模變換電路,恢復成脈衝信號輸出。這種電路的優點是延時值可做得很穩定,缺點是延時值只能是時鐘周期的整數倍。這種數字方式的延時電路也可以用隨機存儲器(RAM)實現。當寫入定時信號到來時,將信號存入RAM;經過一段時間後,在讀取定時信號到來時,再將信號讀出,從而實現了數位訊號的延遲。這種電路的延時時間可以很長。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們