47 Линия задержки

Линия задержки - это устройство, с помощью кото­рого сигнал, поданный на его вход, задерживается на опре­делённое постоянное или изменяемое время.

Классификация:

- ЛЗ для задержки электрических сигналов

- Аналоговые ЛЗ

- ЛЗ на линиях с распределёнными параметрами (кабельные, волноводные)

- Искусственные 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

Основные параметры ЛЗ:

а) длительность задержки, измеряемая временным интер­валом между средними точками фронта входного и выходно­го импульсов (на рисунке 8.1 - между точками, соответствующими 50% амплитудного значения входного и выходно­го импульсов);

б) рабочая частота, определяемая резонансной частотой используемых в ЛЗ преобразователей, а также степенью за­тухания акустических колебаний в материале звукопровода;

в) полоса пропускания, определяемая длительностью фронта импульса между уровнями, соответствующими 10 и 90% его амплитудного значения;

г) характеристическое сопротивление, определяемое ве­личиной сопротивления нагрузки, при котором отражение от её концов минимально",

д) относительный уровень ложных сигналов;

е) затухание передаваемого сигнала. Величина потерь, выраженная в децибелах, определится как

B=10lg(P₂/P₁)

где P₁ - мощность на нагрузке без включения ЛЗ;

Р₂ - мощность на нагрузке с включенной ЛЗ;

ж) температурный коэффициент задержки.

48 Электрические линии задержки

Рисунок 8.2 - Схемы фильтров, используемых в ЛЗ с сосредоточенными параметрами

а) Т-образное звено;б) П-образное звено;в) ЛЗ из Т-образных звеньев:г) ЛЗ из П-образных звеньев.

Представляют собой каскадно-соединённые фильтры, со­стоящие из Т- или П-образных звеньев. Схемы фильтров приведены на рисунке 8.2.

Время задержки в данном случае зависит от времени, не­обходимого для зарядки конденсатора через последователь­но включённые индуктивности.

Такие ЛЗ состоят из дискретных элементов и называются ещё искусственными. " Характеризуются наличием полосы пропускания, вносят искажения в форму импульса. Это сле­дующие искажения:

- уменьшение амплитуды (зависит от коэффициента затуха­ния);

- увеличение длительности;

- растягивание фронта.

Необходимо отметить: чем меньше длительность импуль­са и его фронта, тем больше искажений вносит ЛЗ.

ЛЗ могут иметь также следующий вид (рисунок 8.3).

Рисунок 8.3 - Разновидности ЛЗ

Существенным недостатком ЛЗ является появление пара­зитных индуктивностей и емкостей.

Кроме того_? искусственные ЛЗ имеют малое время задерж­ки.

49 Ультразвуковые лз

Ультразвуковые ЛЗ обеспечивают большое время задержки.

Представляют собой пьезоэлектрические преобразователи па объёмно-акустических волнах.

Конструктивно имеют вид, представленный на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 - Пьезоэлектрические преобразователи на объёмных акустических волнах

1 - звукопровод;2 - входной преобразователь;3 - выходной преобразователь.

В таких ЛЗ осуществляется преобразование электрическо­го сигнала в звуковой (преобразователь 2), прохождение и задержка звукового сигнала в звукопроводе и преобразова­ние звукового сигнала в электрический (преобразователь 3).

В качестве звукопроводов применяют:

- плавленый кварц;

- монокристаллический кварц;

- керамику;

- специальные магнитоэлектрические сплавы.

При необходимости получения большого времени за­держки используют УЛЗ со звукопроводом с многократным отражением, при необходимости имеющим также дополни­тельные отводы (см. рисунок 8.5).

На рисунках 8.6 и 8.7 показаны примеры ультразвуковых ЛЗ, в которых для возникновения механических волн ис­пользуется пьезокерамический преобразователь крутящих колебаний.

Рисунок 8.5 - Звукопровод с многократным отражением

1- вход ЛЗ;2- выход ЛЗ;3-дополнительный отвод ЛЗ;4- звукопровод с многократным отражением.

Рисунок 8.6 - Магнитострикционные ЛЗ на продольных и крутильных колебаниях

1,2- входной и выходной пьезокерамические преобразо­ватели;

3 -звукопровод.

Рисунок 8.7 - Магнитострикционная ЛЗ

1 - магнитострикционный стержень;2 - возбуждающая катушка (вход);3 - выходная катушка;

4. - постоянные магниты.

50 Запоминающие устройства. Классификация:

-По организационным признакам ЗУ делят на регистры общего назначения (РОН), сверхоперативные ЗУ (СОЗУ), оперативные ЗУ (ОЗУ), постоянные ЗУ (ПЗУ), буферные ЗУ (БЗУ), внешние ЗУ (ВЗУ), архивная память.

-РОН имеет ёмкость памяти до сотен бит. Доступ к памяти осуществляется в пределах одного машинного такта. Там хранятся данные из АЛУ (арифметико-логическое устройство). Включается в память центрального устройства МП.

--СОЗУ имеет ёмкость до 10³-10⁵ бит при небольшом времени выборки. Хранится только изменяемая информация.

--ОЗУ имеет ёмкость до десятков, в отдельных случаях сотен, Мбит при большом времени доступа. Хранятся основные части программ, базы и банки данных.

--ПЗУ. В нём хранятся минипрограммы и п/п, знакогенераторы и генераторы значений функций. Важное требование - энергонезависимое хранение информации.

--БЗУ занимают промежуточное место между ОЗУ и ВЗУ. Информационная ёмкость определяется конкретным типом машины.

--ВЗУ. Объем памяти от 10⁵ до 10¹⁰ бит, характеризуется большим временем выборки (до мс и с). Хранится всё, что угодно.

--Архивная память (свыше 10¹⁰ бит). Хранится только неизменяемая информация. Это память однократной записи. Используются оптические диски.

--Типы ЗУ по поиску информации:

--ЗУ с произвольной выборкой (ЗУПВ).

--ЗУ последовательного типа (выборка производится перебором данных) - ЛЗ, магнитные ленты.

--Ассоциативные ЗУ (АЗУ). Поиск и выбор информации производится по содержанию произвольного количества разрядов, независимо от физической координаты элемента памяти.

--Типы ПЗУ:

--ПЗУ только для чтения (ROM);

--ППЗУ - программируемые ПЗУ - с возможностью однократного программирования (PROM);

-РПЗУ - репрограммируемые ПЗУ - с возможностью многократного стирания и записи информации (ELPROM - возможность избирательного стирания);

--РПЗУ УФ - РПЗУ с ультрафиолетовым стиранием (EPROM - стирание общее, запись избиретельное).

4