- •Электроника
- •1. Основные понятия электроники
- •1.1. Электронная цепь (схема)
- •1.2. Классификация электронных схем
- •Фильтры
- •2.1. Пассивная дифференцирующая цепь
- •2.2. Пассивная интегрирующая цепь
- •2.3. Полосовой фильтр
- •2.4. Режекторный фильтр
- •2.5. Кварцевый фильтр
- •3. Линии задержки
- •3.1. Цепочечные линии задержки
- •3.2. Коаксиальные линии задержки
- •3.3. Ультразвуковые линии задержки
- •4. Усилители на транзисторах
- •4.1. Схема с общим эмиттером
- •4.2. Схема с общим коллектором
- •4.3. Схема с общей базой
- •4.4. Сравнение схем включения транзисторов и их применение
- •4.5. Дифференциальный усилитель
- •5. Операционные усилители
- •5.1. Основные свойства оу
- •5.2. Инвертирующий усилитель на оу
- •5.3. Неинвертирующий усилитель на оу
- •5.4. Повторитель на операционном усилителе
- •5.5. Инвертирующий сумматор
- •5.6. Активная дифференцирующая цепь
- •5.7. Активная интегрирующая цепь
- •5.8. Логарифмический преобразователь
- •5.9. Антилогарифмический преобразователь
- •6. Компараторы
- •6.1. Двухвходовый компаратор
- •6.2. Одновходовый компаратор
- •6.3. Регенеративный компаратор
- •6.4. Нуль-детектор
- •7. Электронные ключи
- •8. Генераторы гармонических сигналов
- •8.1. Rc-генератор на основе моста Вина
- •8.2. Rc-генератор с использованием двойного т-моста
- •8.3. Rc-генератор на основе фазосдвигающих цепочек
- •8.4. Трехточечные генераторы
- •9. Генераторы импульсов
- •9.1. Ждущий мультивибратор (одновибратор) на оу
- •9.2. Автоколебательный мультивибратор на оу
- •9.3. Мультивибратор в режимах деления частоты и синхронизации
- •9.4. Транзисторный ждущий мультивибратор (одновибратор)
- •9.5. Транзисторный автоколебательный мультивибратор
- •9.6. Мультивибратор на динисторе
- •9.7. Блокинг-генератор
- •9.8. Формирователь импульсов на основе длинной линии
- •9.9. Генератор ударного возбуждения
- •9.10. Генератор линейно изменяющегося напряжения
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •Электроника
- •197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
3. Линии задержки
Способностью задержать сигнал обладают многие схемы – как рассмотренные ранее фильтры, в частности пассивные ДЦ и ИЦ, так и инвертирующие усилители, логарифмические преобразователи и т. д. Однако значение времени задержки Δtз при этом невелико – не превосходит половину периода проходящего через схему гармонического сигнала. Большие значения Δtз обеспечивают линии задержки (ЛЗ) – специальные электронные устройства, как электрические, так и неэлектрические. Линии задержки по своему принципу действия и конструкции подразделяются на три класса:
1) цепочечные (сосредоточенные) ЛЗ;
2) коаксиальные (распределенные) ЛЗ;
3) ультразвуковые ЛЗ (УЛЗ).
3.1. Цепочечные линии задержки
Цепочечные линии задержки представляют собой «гирлянды» из большого количества одинаковых конденсаторов и катушек индуктивности. Схема их соединения приведена на рис. 3.1. Благодаря тому, что напряжение
|
Рис. 3.1 |
на емкости UC на 90º отстает от тока, а напряжение на индуктивности UL опережает ток на 90º, в каждом LC-звене удается получить набег фаз Δφ = 180º (рис. 3.2).
|
Рис. 3.2 |
Наряду с временем задержки существенное значение имеет параметр, называемый волновым (или характеристическим) сопротивлением ρ. Знание ρ позволяет обеспечить оптимальное соединение ЛЗ с источником и получателем сигнала, избавиться от вредных явлений обратного распространения части сигнала вдоль линии и возникновения «эха». Для цепочечной ЛЗ ρ = .
Главным недостатком цепочечных ЛЗ является необходимость иметь большое количество (сотни – тысячи) однотипных индуктивностей и емкостей, параметры которых не должны иметь заметного разброса.
3.2. Коаксиальные линии задержки
Класс коаксиальных ЛЗ основан на применении коаксиального кабеля в качестве задерживающей сигнал структуры. Кабель содержит центральную жилу диаметром d, окруженную слоем диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью ε, и плетеный экран диаметром D. Поверх экрана наносится защитное покрытие, параметры которого несущественны для прохождения сигнала по кабелю. Электрический сигнал излучается с центральной жилы и отражается обратно экраном, т. е. фактически движется в качестве электромагнитной волны в диэлектрике. Скорость волны составляет c/, где c = 3∙108 м/с – скорость электромагнитных волн в вакууме. Значения ε составляют 2…4, поэтому скорость волн в диэлектрике в 1,5–2 раза ниже.
Эквивалентная схема коаксиальной ЛЗ соответствует схеме цепочечной ЛЗ (рис. 3.1), однако вместо реальных катушек индуктивности и конденсаторов схему составляют погонные (на единицу длины кабеля) индуктивности и емкости.
Задержка сигнала в коаксиальной ЛЗ определяется длиной отрезка кабеля l и может быть рассчитана по формуле Δtз = (l)/c. Волновое сопротивление ρ = (138/) lg (D/d), однако на практике его считать не приходится, так как промышленность всех стран мира выпускает одинаковые коаксиальные кабели РК-50 (ρ = 50 Ом) и РК-75 (ρ = 75 Ом). Коаксиальные кабели являются низкоомными нагрузками для источников сигналов, поэтому их подключение требует специальных схем согласования (например, эмиттерных повторителей, см. 4.2).
Коаксиальные ЛЗ в изготовлении проще, чем цепочечные, однако при больших Δtз отрезки кабеля могут иметь длину до сотен метров.