鐵氧體延遲線超聲波延遲線

在某些需要特長時延及高穩(wěn)定度場合時，唯有讓賢給超聲波延遲線。從基本物理學(xué)中得知，超聲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(dǎo)體中慢，基於這原理，把電訊等轉(zhuǎn)變成機(jī)械振動讓其通過(例如玻璃及在另一端把機(jī)械振動轉(zhuǎn)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(jī)械振動，因換能器是緊密和玻璃耦臺，所以振動波就傳入玻璃棒中，在玻璃棒的另一端運(yùn)用同類換能器將接收到機(jī)械波變回電訊號。值得一提的就是在PAL彩色電視系統(tǒng)內(nèi)所采用超聲波延遲線其精確度要求極高，在延遲時間63.943μS內(nèi)變動率應(yīng)>0.003μS。假如是采用普通玻璃則受溫度影響較大，故需采用ISOPAUSTIC的玻璃來減低溫度所引起昀影響。我們在研究PAL彩色電視的超聲波延遲特性時，常能接觸到工作頻率、通頻寬度、輸入損失等數(shù)據(jù)，現(xiàn)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(diào)在4.433619Hz，為了令PAL延遲系統(tǒng)分裂U及V兩分量時不產(chǎn)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，最后取決于超聲波延遲線的頻寬，頻寬由換能器品質(zhì)決定及與玻璃棒耦合時的厚度有關(guān)。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，超聲波時延線也不能例外，損失多少由換能器和玻璃棒的品質(zhì)及結(jié)構(gòu)而定，應(yīng)用中也要留意換能器本身具有一定潛布電容，如需詳細(xì)全面研究可參考廠家供給等效電路。初期設(shè)計的棒狀超聲波延遲線體積稍長，為了縮短其長度常采V形傳導(dǎo)反射式、M形傳導(dǎo)反射式及五次傳導(dǎo)反對式的改良延遲線，并精密磨控其長度，可準(zhǔn)確獲得所需時延。

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(shí)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范圍內(nèi)作移相器或延遲線之用。根據(jù)時延公式延時時間等于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(dá)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(jié)構(gòu)。同軸線的直線形內(nèi)導(dǎo)體用螺旅形線圈來取替(，并將高導(dǎo)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(zhì)厚度便螺旋線與外導(dǎo)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(jù)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應(yīng)用場合均比較低阻抗同軸電欖傳輸延遲線有利。至于延遲線其他特性，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(yōu)點(diǎn)外，并可增進(jìn)穩(wěn)定度。能理想運(yùn)用在寬頻帶放大器內(nèi)(例如在30MHz~100MHz寬頻帶同步示波器或數(shù)千MHz取樣示波器的垂直放大系統(tǒng)內(nèi))，能大大簡化調(diào)整過程。由集中參數(shù)的電感和電容所組成昀網(wǎng)絡(luò)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(shù)小及設(shè)計時取材容易，所以亦非常廣泛應(yīng)用在各種電路中。

延遲線可分為兩大類:即電磁延遲線和超聲波延遲線，尤以后者可獲較大時延。