Signal Synchronization Tasks için Op Amps ile Aktif Gecikme Hatlarını Uygulamayı Gerçekleştirmek

Aktif gecikme hatları sinyal işlemedeki temel bileşenlerdir, geniş bir uygulama yelpazesi için kesin zamanlama ayarlamalarına izin verir. pasif gecikme hatları – akustik kablolar, LC ağları veya akustik cihazlar – basit sabit gecikmeler, esneklik ve önemli sinyal kaybı sunar. Aktif gecikme hatları, iletişim, radar, araçlama görevleri için vazgeçilmez olan devreleri sunar.Bu makale, gerçek amplitüsleri kullanarak, temel hataları kullanarak, temel hataları kullanarak gerçek zamanlı olarak, dinamikleri kullanarak gerçek zamanlı olarak kullanarak gerçek zamanlı olarak, dinamikleri kullanarak gerçek zamanlı olarak kullanır.

Active Gecikme Hatlarını Anlamak

Bir gecikme hattı, formdaki doğrusal transfer fonksiyonunu kullanarak, doğrulayıcı bir miktara geçiş yapan herhangi bir ağdır: 0H(s) = e amplitüdleri ile ilgili olarak, tam olarak üst üstelenen bileşenlerle ilgili olarak, tam üst üste gelen devre tasarımcıların, Bessel filtreler gibi geçici devrelerin ve tüm geçişlerin tamamının kullanılması veya gecikme aşamalarındaki gecikmelerin gerçekleşmesi için gerekli olan gecikmeler.

Aktif gecikme hatları pasif uygulamalar üzerinde birkaç avantaj sunar:

Op Ampiliteleri Kullanan Tasarım Prensleri

Bu nedenle, bir af amp bazlı aktif gecikme hattının temeli, 90 °'nin bir fazı olan bir bütünleme aşamasıdır.En basit aktif gecikme, bir sinüsoidal giriş için zaman aralığı ile gecikme süresi arasındaki ilişkiyi kullanabilir.Tek giriş filtresi için, grup gecikmesi yaklaşık olarak hızlanır.

Daha titiz bir yaklaşım, Padé s.asyonunu kullanarak istenen gecikme modelleri: [FONTT:0][Dönemli: 1 )[Dönemli bir şekilde ⁇ (1 – sT/2 + s2T2/12 – ...) / (1 + sRC)[+ s2T2/12 + s)[değiştir | kaynağı değiştir]

Temel Devre Yapılanması

Klasik bir aktif gecikme hattı, tek bir af amp etrafında inşa edilen ilk siparişi kullanır. Ri = R)) = R = R = R = R = R = R = R = R = R = R = CFLT:0)

[FONT:0)V () / V)|) = (1 – sRC) / (1 + sRC)).

Grup gecikmesi sürekli olarak şöyledir:0) ⁇ = 2RC[Dönderlik 1 ) Tüm frekanslar için dengeli bir giriş gerektirir ve ilk derece filtrelerinden bağlantılı olarak, tüm frekanslarda bir araya gelir.Çünkü büyüklüğün cevabı her frekansta birleşir, artık gecikmeler için, birden fazla adım geniş bir bant genişliğine sahip değildir.

Alternatif, bütünleme yaklaşımıdır. Bir af bütünleme (geri bildirimde kapasiteye sahip) takip edilen bir Schmitt tetikleyicisi veya bir koarator, monostable multivibrator parçası olarak kullanıldığında gecikme ve zamanlamayı daha iyi bir şekilde üretebilir.

Bitirme Seçimi ve Sizing

Aktif bir gecikme hattının başarısı doğru af amp ve pasif bileşenleri seçmek bağlıdır:

Ayarlanabilir Gecikme için Tasarım

Ayarlanabilir gecikme genellikle sistem düzeyinde zamanlama varyasyonları için telafi etmek gerekir: Ortak yöntemler şunlardır:

Geniş bir gecikme aralığı için, toplam gecikmenin her aşamadan toplam gecikmenin gerçekleştiği birden çok aşamaya gelir.Her aşama 0-50 ns, dört aşama 0-200 ns 200-ps adımda ( 8-bit DCPs ile) verir.

Signal Synchronization Uygulamaları

Aktif gecikme hatları farklı yol uzunlukları almış olan sinyallerin temel problemini çözer veya bu göreceli zamanlama ayarlamasını gerektirir. Aşağıdaki bölümler anahtar senkronizasyon görevleri kapsar.

Saat Kurtarma ve Data Adapt

Yüksek hızlı dijital devrelerde, veri ve saat hatları arasındaki skew kurulum / ihlallere neden olabilir. Saat yolunda yerleştirilen aktif bir gecikme hattı, veri gözü merkezine saat kenarını ayarlayabilir. Çünkü analog gecikme hatları yüksek frekanslı sistemlerde tercih edilir (>100 MHz) tasarımları.

Örneğin, SDRAM arayüzünde, programlanabilir bir gecikme hattı (örneğin, OPA2356 dual amp) kullanılarak, DQS strobe'yi verilerle uyumlulaştırmak için 50 ps gecikme adımlarını oluşturabilir. Bu teknik aynı zamanda FPGA giriş otobüslerinde de kullanılır.

Fazd Dizisi Anteni Kiriş

Fazlı dizi antenler, elementlerin kirişleri oluşturmak ve yönlendirmesi için kesin zaman gecikmeleri gerektirir.Dörtücüler dar bant sinyalleri için yaygındır, gerçek zamanlı gecikme (TTD) kirişlerin başına gelen gecikmeler için gereklidir.Akılışlı gecikmeler için, her elementin farklı gecikmeler eklenerek TTD'ye ulaşır.[-D)

Video senkronizasyon

Analog video sinyalleri (örneğin, kompozit video veya VGA) yatay ve dikey senkronizasyon hattını gerektirir. Aktif gecikme hatları ölçekleyiciler, karıştırıcılar veya encoder /decoder çiftleri gibi işleme modüllerinde gecikmeler telafi edebilir. LMH6643 gibi tipik bir senkronizasyon gecikmesi büyük bir kapasitör (örneğin, 1 μF) ve megohm aralığındaki bir dirençle ayarlanabilir.

Radar Pulse Capsule

Radar sistemlerinde, aktif gecikme hatları, yüksek oranda kesintiye uğramak için zaman ayarlı geçişli zaman ayarlandığında kullanılır (örneğin, V/μs ile 950 m) hızlı yükselen kenarlar hata sıkıştırma için eşleştirilmiş filtreler uygulamanıza yardımcı olur. gecikme hattının bant genişliği, yüksek oranda kesintiye uğramak için çok fazla zaman olmalıdır. Op amplifiği.

Performanslar ve Sınırlar

gecikme çizgisi mükemmel değildir. Tasarımcılar aşağıdaki ticaret-offları tartmalıdır:

Gelişmiş Teknikler

Cascaded All-Pass Filtreleri

Düz grup gecikmesi ile daha uzun gecikmeler için, üç ila altı tüm aşama aşama aşamaya kadar gecikmeler.Her aşama aynı R=1 kULLT:0)N × 2RC) ile ilgili olarak kutupların etkileşime gireceği frekanslara kadar uzanır. R=1 kULLm ile üç aşamanın bir cascade, C=100 pF toplam gecikme verir = 3 × 2 × 2 x 1 x 100 p = 0.6 μs (600 n) Telgrafi yaklaşık 1 / 2+HÜye kadar uzanır.

Gecikmiş Halkalar (DLLs)

DLL otomatik olarak bir referans zamanlama sinyali ile eşleştirmek için değişken aktif bir gecikme hattının gecikmesini ayarlar. gecikme hattının çıktısı bir referansla karşılaştırılabilir (örneğin, istikrarlı bir saat) bir aşamada dedektörleri ve hata gerilimi ayarlandığında gecikmeyi bir hata hızıyla ayarlar.

AnahtarlıCapacitor Gecikme Hatları

Dijital sinyaller için, bir anahtarlamalı analog gecikme hattı (bir kova-brigade cihazı gibi) geçici olarak şarj edilebilir ve kapasitörler arasında transfer edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Operasyonel yükselteçlerle inşa edilen aktif gecikme hatları, nanosaniyelerden mikrosaniyelere kadar, doğru ve düşük jitterlere kadar yapılan pratik, ayarlanabilir ve yüksek performanslı bir çözüm sunar.Spektif amplitüdler seçerek, bu tekniğin tüm yönleriyle ve bütünleştirilmesi veya bütünleme hızları arasında seçim yapın. Sistem hızları, mühendisler, nanosaniyelerden mikrosaniyelerden mikrosaniyelere kadar gecikmeler elde edebilir ve gecikme hatları sadece sabit bir şekilde geliştirilir ve sabit bir şekilde tasarıma dayalı bir yetenek için gerekli olan bir planlama yapar.

[[Döneticiler ve daha fazla okuma: [Döneticileri için] Uygulama notu “Tüm Geçiş Filtreleri” (SLOA001)))[Dönderici yükselteç seçimi kriterleri açıklanmaktadır.Analog Cihazlarının afrika akışlarında teknik makale).