Аналоговая линия задержки

редактировать
Электронное устройство Электрическая линия задержки (450 нс) от цветного телевизора. Изготовлен из эмалированного медного провода, намотанного одним слоем вокруг медной трубки и образующего распределенную сеть индуктор-конденсатор.. Магнитострикционная линия задержки из торсионного провода. Схема соединений цепи с акустической линией задержки, используемой в NBS память ртути (вверху); блок-схема системы ртутной памяти (внизу) Ультразвуковая память ртутной линии задержки FUJIC (емкость: 255 слов = 8,415 бит ) Ультразвуковая линия задержки от цветного телевизора (время задержки 64 мкс), показывающий путь звуковых волн (розовый) и преобразователи (желтый, вверху слева)

аналоговая линия задержки - это сеть из электрических компонентов соединены в каскаде, где каждый отдельный элемент создает разницу во времени между своим входом и выходом. Он работает с аналоговыми сигналами, чья амплитуда непрерывно изменяется. В случае периодический сигнал, разница во времени может быть описана в терминах изменения фазы сигнала.Одним примером аналоговой линии задержки является бригадное устройство.

других типов Линия задержки включает акустические (обычно ультразвуковые ), магнитострикционные и поверхностно-акустические устройства. Серия резистивно-конденсаторных цепей (RC-цепей ) можно каскадировать для формирования задержки. линия передачи также может обеспечивать элемент задержки. Время задержки аналоговой линии задержки может составлять всего несколько наносекунд или несколько миллисекунд, ограниченное практическим размером физической среды, используемой для задержки сигнала, и скоростью распространения импульсов в среде.

Аналоговые линии задержки применяются во многих типах схем обработки сигналов; например, телевизионный стандарт PAL использует аналоговую линию задержки для хранения всего видео строка развертки. Акустические и электромеханические линии задержки используются для обеспечения эффекта «реверберации » в усилителях музыкальных инструментов или для имитации эха. В высокоскоростных осциллографах используется аналоговая линия задержки, позволяющая наблюдать сигналы непосредственно перед некоторым событием запуска.

С ростом использования методов цифровой обработки сигналов цифровые формы задержки становятся практичными и устраняют некоторые проблемы с рассеянием и шумом в аналоговых системах.

История

Индукторконденсатор лестничные схемы использовались в качестве аналоговых линий задержки в 1920-х годах. Например, патент на гидролокатор Фрэнсиса Хаббарда был подан в 1921 году. Хаббард называл это искусственной линией передачи. В 1941 году Джеральд Тоуни из Sperry Gyroscope Company подал заявку на патент на компактную упаковку лестничной цепи индуктор-конденсатор, которую он явно назвал линией временной задержки.

В 1924 году Роберт Мэтис из Bell Telephone Laboratories подал широкий патент, охватывающий практически все электромеханические линии задержки, но с упором на акустические линии задержки, в которых столб воздуха, ограниченный трубой, служил в качестве механической среды, а телефонная трубка на одном конце а телефонный передатчик на другом конце служил электромеханическими преобразователями. Матес был мотивирован проблемой подавления эха на междугородных телефонных линиях, и его патент ясно объяснил фундаментальную взаимосвязь между цепями индуктивности и конденсатора и механическими упругими линиями задержки, такими как его акустическая линия.

В 1938 году Уильям Спенсер Персиваль из компании Electrical Musical Industries (позже EMI ) подал заявку на патент на акустическую линию задержки, использующую пьезоэлектрические преобразователи и жидкую среду. Он использовал воду или керосин с несущей частотой 10 МГц, с несколькими перегородками и отражателями в резервуаре задержки, чтобы создать длинный акустический путь в относительно небольшом резервуаре.

В 1939 году Лоренс Хаммонд применил электромеханические линии задержки к проблеме создания искусственной реверберации для своего органа Хаммонда. Хаммонд использовал винтовые пружины для передачи механических волн между преобразователями звуковой катушки.

Проблема подавления многолучевых помех в телевизионном приеме побудила Кларенса Ханселла из RCA использовать линии задержки в своей патентной заявке 1939 года. Он использовал для этого «кабели задержки», относительно короткие отрезки коаксиального кабеля, используемые в качестве линий задержки, но он признал возможность использования магнитострикционных или пьезоэлектрических линий задержки.

К 1943 году были разработаны компактные линии задержки с распределенной емкостью и индуктивностью. Типичные ранние конструкции включали наматывание изолированного эмалированного провода на изолирующий сердечник с последующим окружением его заземленной проводящей оболочкой. Ричард Нельсон из General Electric в том же году подал патент на такую ​​линию. Другие сотрудники GE, Джон Рубель и Рой Трэлл, пришли к выводу, что изолированный провод может быть намотан на токопроводящую жилу для достижения того же эффекта. Большая часть разработки линий задержки во время Второй мировой войны была вызвана проблемами, с которыми столкнулись радарные системы.

В 1944 году Мэдисон Г. Николсон подал заявку на общий патент на магнитострикционные линии задержки. Он рекомендовал их использование для приложений, требующих задержек или измерения интервалов в диапазоне от 10 до 1000 микросекунд.

В 1945 году Гордон Д. Форбс и Герберт Шапиро подали патент на ртутную линию задержки с пьезоэлектрические преобразователи. Эта технология линии задержки будет играть важную роль, поскольку она будет служить основой памяти линии задержки, используемой в нескольких компьютерах первого поколения.

В 1946 году Дэвид Аренберг зарегистрировал патенты, охватывающие использование пьезоэлектрические преобразователи, прикрепленные к монокристаллическим сплошным линиям задержки. Он попытался использовать кварц в качестве среды задержки и сообщил, что анизотропия в кристаллах кварца вызывает проблемы. Он сообщил об успехе с монокристаллами бромида лития, хлорида натрия и алюминия. Арленберг разработал идею сложного 2- и 3-мерного складывания акустического тракта в твердой среде, чтобы упаковать длинные задержки в компактный кристалл. Линии задержки, используемые для декодирования телевизионных сигналов PAL, следуют схеме этого патента с использованием кварцевого стекла в качестве среды вместо монокристалла.

См. Также
Справочная информация
Последняя правка сделана 2021-06-10 22:07:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте