Что такое программируемая линия задержки?

Что такое программируемая линия задержки?

Программируемая линия задержки — это тип электронной схемы, называемой линией задержки, которая задерживает время распространения электрического сигнала.

Время задержки можно изменить с помощью программирования. Кроме того, существуют пассивные линии задержки, состоящие только из пассивных элементов, и активные линии задержки, которые могут управляться внешними ИС.

Задерживая сигнал на произвольное количество времени, можно согласовать синхронизацию с другими сигналами или намеренно добавить разницу во времени. Они используются в самых разных электронных устройствах, включая коммуникационное оборудование.

Применение программируемых линий задержки

Программируемые линии задержки используются для согласования синхронизации данных и тактовых сигналов. Особенно важно иметь возможность точно настроить синхронизацию, поскольку чем выше скорость, тем больше вероятность того, что небольшие отклонения синхронизации вызовут проблемы.

Другие приложения включают преобразование ширины импульса сигнала, схемы генераторов, умножители частоты и дискриминаторы частоты. Приложения включают медицину, радиовещание, военную сферу и космос. Программируемые линии задержки используются в различных устройствах обнаружения и связи, где требуется точная синхронизация.

Принцип программируемых линий задержки

Программируемая линия задержки — это простой принцип, который использует индуктивность L и емкость C для задержки распространения электрических сигналов. Считается сложным создать линию задержки, которая обеспечивает заданное время задержки с высокой точностью, даже когда изменяются такие условия, как процесс, температура и напряжение.

Один из способов повышения точности — обратная связь. Ошибка относительно заданного времени задержки определяется и возвращается обратно в линию задержки для уменьшения ошибки. Время задержки контролируется, например, путем регулировки напряжения питания. Более высокое напряжение может сократить время задержки.

Один из способов определения ошибки задержки — преобразование напряжения в частоту. Инвертирование выхода линии задержки и подача его обратно на вход дает выходную частоту в 1/2 времени задержки. Этот механизм называется генератором, управляемым напряжением (ГУН).

Структура программируемой линии задержки

Программируемая линия задержки состоит из линии задержки, которая задерживает сигнал, и мультиплексора, который выбирает желаемое время задержки. Существует несколько способов построения линии задержки, и в настоящее время наиболее используемым является сеть передачи лестничного типа с индуктивностью L и емкостью C.

Время задержки для N-ступенчатой ​​лестничной схемы составляет √(L x C) на секцию, или N x √(L x C) в общей сложности. Другая конфигурация заключается в использовании линии задержки, управляемой напряжением (VCDL), в которой время задержки распространения логических вентилей контролируется напряжением питания.

Требуемое время задержки можно получить, выбрав произвольный каскад лестничной схемы с адресным сигналом на мультиплексоре. При использовании программируемых линий задержки важно учитывать такие характеристики, как точное время задержки, хорошие частотные и фазовые характеристики, низкие потери и хорошие температурные характеристики, чтобы соответствовать производительности и количеству бит, требуемым для приложения.

Другая информация о программируемых линиях задержки

1. Характеристическое сопротивление

Линии задержки представляют собой линии передачи, подобные коаксиальным кабелям, и имеют собственное сопротивление передачи. Характеристическое сопротивление — это параметр, который зависит от индуктивности и емкости в цепи. Важно, чтобы характеристическое сопротивление было равномерным в пределах линии задержки, чтобы передавать с минимальным искажением формы сигнала.

2. Время нарастания

Время нарастания, присущее линии задержки, ограничивает минимальную ширину импульса передачи. Более узкие импульсы имеют более высокочастотные компоненты и, следовательно, требуют более быстрого времени нарастания.

Ширина импульса, которая может без труда пройти через линию задержки, должна быть как минимум в три раза больше времени нарастания, присущего линии задержки.