63910 (695496), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Линия задержки состоит из катушки индуктивности, которая наматывается на тонкий ферритовый сердечник. Через равные интервалы от нее делаются отводы, к которым припаивают конденсаторы. Вся эта конструкция заливается компаундом и своими выводами впаивается в печатную плату. Таким образом, линия задержки состоит из звеньев L1C1. Следует иметь в виду, что LC-цепочка является цепью с сосредоточенными параметрами, по сути, многозвенным ФНЧ. Распространение в ней импульса происходит не так, как в линии с распределенными параметрами. Если на вход линии задержки типа LC подать прямоугольный импульс, то на выходе немедленно появится напряжение, и его фронт будет плавно нарастать. Поэтому задержку в такой линии обычно понимают как сдвиг середины фронта импульса на выходе по отношению к фронту на входе. Главными параметрами искусственной линии задержки являются характеристическое (волновое сопротивление) и время задержки:

; ,

где n - число звеньев. Характеристическое сопротивление и постоянная передачи LC –цепочки очень сильно зависят от частоты. Это приводит к искажениям передаваемых импульсов.

На рис 9 показан также способ получения разных задержек от одной линии. Для этого отводы от звеньев подключены к многоканальному коммутатору –мультиплексору. Линия при этом нагружается на ее характеристическое сопротивление Zc. Для регулирования задержки с достаточной точностью в широком диапазоне применяют две линии – точной и грубой задержки. В первой линии задержки коммутируются с шагом 10 –20 нс, а во второй – 100 – 200 нс. Однако таким способом трудно обеспечить установку задержки с высокой точностью (точнее 10 нс). Для этого линии точной задержки организуют по двоичному принципу (рис.10).

Р исунок 10 Структурная схема блока динамической фокусировки

Блок динамической фокусировки также состоит из n каналов. Каждый канал содержит регистр, секцию точных задержек и секцию грубых задержек. Напомним, что динамическая фокусировка предусматривает большое количество фокусов для эхо-сигналов – 8 –16. Информация о задержках для каждого следующего фокуса во всех каналах должна быть подготовлена, пока луч движется к нему от предыдущего. Для этого используется общий дешифратор и двухступенчатые регистры. На системной шине поочередно выставляются данные о задержках и адреса. Дешифратор расшифровывает адрес и вырабатывает импульс загрузки L, по которому данные загружаются в первую ступень соответствующего регистра. Так будет подготовлена информация по всем каналам. В расчетное время на входы С всех регистров действует специальный фокусный импульс ФИ, который переносит данные во вторую ступень, т.е. на выход. Пять младших разрядов данных используются побитно для управления коммутирующими ключами секции точной задержки, а три старших – для адресного управления мультиплексором, подключающим канал к секции грубой задержки. Коммутирующие ключи S1 – S5 вводят или исключают LC-звенья точной задержки. Очевидно, что время точной задержки можно регулировать в диапазоне t1 – 31t1.

Сигналы отдельных каналов суммируются в общей линии грубых задержек. С помощью коммутаторов-мультиплексоров они могут подключаться к любой ее точке. Чем дальше точка подключения отстоит от выхода линии, тем больше будет задержка. Задержки звеньев общей линии Т1 – Т7 можно взять одинаковыми. Если минимальную задержку t1 точной секции выбрать равной 7 нс, то задержки Т1 – Т7 можно взять равными 200 нс. Не следует однако думать, что звенья с большими задержками можно выполнить из одной большой индуктивности и одной большой емкости. Они также дробятся на маленькие звенья, чтобы как можно точнее копировать свойства длинных линий. Иными словами, общее количество LC- звеньев получается очень большим. Их изготовление требует кропотливой ручной работы и практически не поддается автоматизации.

Ведутся разработки искусственных линий задержки в виде полосковых линий с распределенными параметрами. Конструкция одной из таких линий представлена на рис.11.

Рисунок 11. Полосковая линия задержки

Она выполняется фотогальваническим способом из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита и состоит из двух зигзагообразных дорожек (меандров), сдвинутых на половину пространственного периода. Распределенные емкость и индуктивность такой линии определяются толщиной стеклотекстолита, шириной дорожек и размерами окна. Индуктивность и емкость одного звена рассчитываются по формулам

; ,

где

, Гн/м ; , Ф/м.

Для стеклотекстолита = 4,92.

Волновое сопротивление и время задержки линии определяются по формулам

; tз = n .

Для получения длительности задержки в 12,5 нс требуется около 60 звеньев с параметрами a = 0,5 мм; b = 1 мм; m = 5 мм; d = 0,02 мм. Длина линии при этом получается около 70 мм а волновое сопротивление – 100 Ом. Для сравнения заметим, что такую же задержку можно получить с помощью отрезка коаксиального кабеля длиной 2 –3 м. Чтобы получить большие задержки, из таких печатных линий составляют многослойную сборку. Технология изготовления полосковых линий намного проще, чем линий типа LC. Большинство операций здесь можно автоматизировать и только на заключительной стадии требуется ручная сборка.

Полосковая линия задержки является симметричной линией и поэтому ее выводы нельзя заземлять, а для соединения с другими устройствами приходится применять согласующие каскады – обычно дифференциальные усилители на транзисторах (рис.12).

Р исунок 12. Включение полосковой линии задержки

Входной дифференциальный каскад преобразует несимметричный сигнал в симметричный, а выходной – наоборот. Заодно дифференциальные усилители компенсируют затухание сигнала в линии.

Дополнительная возможность уменьшения общего количества линий задержки заключена в симметрии задержек относительно оси приемно-излучающей группы (апертуры) пьезорешетки. Ее можно реализовать с помощью специального коммутатора, который электрически объединяет эхо-сигналы от симметрично расположенных элементов. При этом общее количество линий задержки уменьшается более, чем вдвое, так как в одном канале – «крайнем», их вообще не будет. Коммутатор включается после приемо-передатчика и объединяет попарно его каналы с учетом изменения порядковых номеров элементов апертуры при сканировании.

Характеристики

Список файлов реферата