延遲線電路

用於將電信號延遲一段時間的元件或器件稱為延遲線。延遲線應在通帶內有平坦的幅頻特性和一定的相移特性(或延時頻率特性),要有適當的匹配阻抗,衰減要小。廣泛套用於雷達較精密昀示波器、彩色電視、電子計算機等領域

基本介紹

• 中文名：延遲線電路
• 釋義：將電信號延遲的元件或器件
• 性質：一定的相移特性
• 類型：雷達較精密昀示波器

延遲線分類

延遲線可分為兩大類：即電磁延遲線和超音波延遲線，尤以後者可獲較大時延。

電磁延遲線

利用阻抗匹配的均勻傳輸線可作為延遲線。電波在典型同軸電纜傳輸線傳播速度約每米為0.005μS，欲要獲得0.5μS的時延則需100米長同軸傳輸線。在實用上因體積大而感不便，此類同軸電纜傳輸線只適合在微波範圍內作移相器或延遲線之用。根據時延公式延時時間等於LC的開方（L及C為傳輸線的等效電感電容，分別用微亨和微法作單位），由此可知若要增大時延T，只需加大電感和電容便可達到目的。以同軸電纜傳輸線為例，如欲改變該延遲時間則必須改變該線的基本結構。同軸線的直線形內導體用螺旅形線圈來取替，並將高導磁率鐵粉芯插入該線圈中，以增大其電感，更適量減少絕緣介質厚度便螺旋線與外導體稍緊密相靠，以適量增大電容量，這樣該線的延遲時間便大大增長。同時根據公式阻抗的L/C的開方，因此了解到其特性阻抗也提高了。高阻抗螺旋型傳輸延遲線在大部份套用場合均比較低阻抗同軸電欖傳輸延遲線有利。至於延遲線其他特性，如截止頻率、上升時間、失真、衰耗、體積等也十分重要，上述延遲線均屬非平衡型，在某些特殊電路中特別需要用平衡型延遲線。雙股螺旋型延遲線便是這類平衡延遲線，它除了具有非平衡型延遲線的高截止頻率及低損失（衰耗）等優點外，並可增進穩定度。能理想運用在寬頻帶放大器內（例如在30MHz～100MHz寬頻帶同步示波器或數千MHz取樣示波器的垂直放大系統內），能大大簡化調整過程。由集中參數的電感和電容所組成昀網路也能獲得我們所需的時延。由於在同樣時延條件下體積較分布參數小及設計時取材容易，所以亦非常廣泛套用在各種電路中。

超音波延遲線

在某些需要特長時延及高穩定度場合時，唯有讓賢給超音波延遲線。從基本物理學中得知，超音波在固體及液體中傳播速度約3千米/ 秒，相對比起電波在導體中慢，基於這原理，把電訊等轉變成機械振動讓其通過（例如玻璃及在另一端把機械振動轉變圓電訊號），如此可以得到較長昀延遲時間。把電訊號輸入石英或其他壓電元件昀換能器使得變成機械振動，因換能器是緊密和玻璃耦合，所以振動波就傳入玻璃棒中，在玻璃棒的另一端運用同類換能器將接收到機械波變回電訊號。值得一提的就是在PAL彩色電視系統內所採用超音波延遲線其精確度要求極高，在延遲時間63.943μS內變動率應>0.003μS。假如是採用普通玻璃則受溫度影響較大，故需採用ISOPAUSTIC的玻璃來減低溫度所引起昀影響。我們在研究PAL彩色電視的超音波延遲特性時，常能接觸到工作頻率、通頻寬度、輸入損失等數據，現在一起來研究一下。工作頻率：PAL彩色電視中R-Y、B-Y在放送時被調在4.433619Hz，為了令PAL延遲系統分裂U及V兩分量時不產生畸變，換能器的自然頻率必須和載波一致。頻寬：彩色鮮艷度除了有賴於色訊放大器及PAL延遲線激勵電路的寬頻外，最後取決於超音波延遲線的頻寬，頻寬由換能器品質決定及與玻璃棒耦合時的厚度有關。輸入損失：電訊通過任何無源元件都有功率損失，這是大家所能理解的，超音波時延線也不能例外，損失多少由換能器和玻璃棒的品質及結構而定，套用中也要留意換能器本身具有一定潛布電容，如需詳細全面研究可參考廠家供給等效電路。初期設計的棒狀超音波延遲線體積稍長，為了縮短其長度常采V形傳導反射式、M形傳導反射式及五次傳導反對式的改良延遲線，並精密磨控其長度，可準確獲得所需時延。