脈沖延時電路脈沖延時電路

能使脈沖信號延遲一定時間的電路。延遲脈沖信號的辦法很多，除了可用電子電路實(shí)現(xiàn)之外，電纜、仿真線、超聲延遲線和電荷耦合器件等也都可以用來延遲脈沖信號。

電纜延遲線的特點(diǎn)是頻帶寬，輸出波形失真??；缺點(diǎn)是延遲時間不能太長，而且也不易調(diào)節(jié)。利用電感器和電容器構(gòu)成的仿真線可以代替電纜作為延時電路，延遲時間可以較長，但設(shè)計(jì)和制作比較困難。超聲延遲線體積較小，但頻帶較窄，也不易調(diào)整。

在很多實(shí)際應(yīng)用中，延時電路往往并不真正將輸入脈沖信號本身延時，而只是經(jīng)過所需的一段時間之后產(chǎn)生另一個新的脈沖信號作為延時后的輸出脈沖。這種延時電路廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信和各種控制系統(tǒng)的定時裝置，可利用各種脈沖電路來實(shí)現(xiàn)。常用的有鋸齒波延時電路和移位寄存器延時電路。

鋸齒波延時電路　圖1為這種電路的原理框圖和波形。電路工作時，輸入脈沖Ui的前沿啟動鋸齒電壓發(fā)生器，使它在某個初始電壓UB的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個隨時間增長的鋸齒形電壓UC。電壓比較器對UC和某個給定的電壓UT(門限電壓)相比較。當(dāng)兩者相等時，比較器即產(chǎn)生一脈沖信號UO作為輸出?？梢钥闯鯱O比Ui延遲了一段時間τ，其值取決于鋸齒波的斜率以及門限電壓UT和初始電壓UB間的差值。改變它們即可改變延時的大小。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變的延時。缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差，最大延時值不得超過輸入脈沖間的間隔?！∫莆患拇嫫餮訒r電路　圖2是由 4級移位寄存器構(gòu)成的延時電路。D為輸入端,D為輸出端。時鐘信號一般為周期性脈沖。移位寄存器的作用是每出現(xiàn)一次時鐘脈沖便將本級輸入端（也是前一級輸出端）的信號移入本級。這樣,輸入給圖2電路的信號將經(jīng)過 4個時鐘周期后才出現(xiàn)在輸出端上,從而實(shí)現(xiàn)4倍于時鐘周期的延時。改變移位寄存器的級數(shù)即可改變延時值。這種電路的延時值可以做得很穩(wěn)定，且可大于信號周期，也便于實(shí)現(xiàn)集成化。缺點(diǎn)是延時值只能是時鐘信號周期的整數(shù)倍。這種延時電路廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字信號處理系統(tǒng)。因?yàn)樵谶@些系統(tǒng)中，信號常是從某個時鐘信號衍生出來的，所需的延時值也往往是時鐘周期的整數(shù)倍。

最簡單的無源脈沖延時電路可利用電纜組成。以乙烯介質(zhì)的同軸電纜為例，它的延遲特性為5μs/km。如要得到l00μs的延時時間，則需要電纜長度為20km。這種方法只適用于短延時情況，利用LC元件構(gòu)成的仿真線也可用作延時元件，它的原理和電纜延時線類似。

電荷耦合器件（CCD）延時線是一種MOS集成電路。MOS器件可等效為電容器，把大量電容器緊密排列就組成了電容耦合器件。電容器中可存儲代表信息的電荷包，它們在時鐘脈沖的控制下，在相鄰電容間作定向轉(zhuǎn)移，以此來達(dá)到時間延遲。CCD延時線具有可存儲數(shù)字信號和模擬信號的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是存在漏電流，使延遲時間不能太長 >。同時，插入損耗也比較大。

超聲波延時線是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時的時延組成延時電路?？捎盟y或固體介質(zhì)（如石英晶體）作為超聲波的傳播介質(zhì)。由于超聲波在介質(zhì)中的傳播速度遠(yuǎn)低于電波傳播速度，因此可得到較大的延時范圍，一般可達(dá)幾百微秒以上。缺點(diǎn)是制作工藝較復(fù)雜，信號衰減大，使用靈活性差。

可用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號的時間延時。將脈沖信號經(jīng)模數(shù)變換，轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號，然后利用多級的移位寄存器作為延時電路，在時鐘信號驅(qū)動下逐級移位，信號便得到了延時。延時后的信號需再經(jīng)數(shù)模變換電路，恢復(fù)成脈沖信號輸出。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是延時值可做得很穩(wěn)定，缺點(diǎn)是延時值只能是時鐘周期的整數(shù)倍。這種數(shù)字方式的延時電路也可以用隨機(jī)存儲器（RAM）實(shí)現(xiàn)。當(dāng)寫入定時信號到來時，將信號存入RAM；經(jīng)過一段時間后，在讀取定時信號到來時，再將信號讀出，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號的延遲。這種電路的延時時間可以很長。