АНАЛОГОВЫЕ ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ В УСТРОЙСТВАХ НА МИКРОСХЕМАХ

July 15, 2014 by admin Комментировать »

Аналоговые линии задержки предназначены для передачи без искажений входного аналогового или цифрового сигнала на выход устройства с задержкой по времени.

Основное требование, предъявляемое к аналоговым линиям задержки, — передавать с входа на выход сигнал без искажений, само время задержки можно дискретно (ступенчато) менять на усмотрение потребителя.

Аналоговые линии задержки выполняют на основе LC-линий или дискретно-аналоговых устройств, в том числе приборов типа: «пожарных цепочек», с зарядовой связью и на основе переключаемых конденсаторов [21.1].

Примечание.

LC-элементы задержки обычно используют в области частот свыше ТОО кГц, зато в области звуковых частот предпочтительнее использование линий задержек, например, на основе переключаемых конденсаторов.

Ассортимент отечественных полупроводниковых аналоговых линий задержки многие годы был представлен микросхемами К593БР1, а также К528БР1 и К528БР2.

Примечание.

Первыми удачными областями практического применения аналоговых линий задержки на основе отечественных микросхем были медицинские приборы —устройства для лечения логоневроза (заикания), а также электромузыкальные инструменты—устройства электронной реверберации для имитации эха.

Микросхема К593БР1 представляла собой 8-каскадную линию задержки на приборах с зарядовой связью с восьмью отводами. Максимальное время задержки при частоте тактовых управляющих импульсов 4 кГц составляла 2 мс, минимальное (при частоте тактовых импульсов 1 МГц) — 1 икс. Микросхемы на приборах с переносом заряда серии К528БР предназначены для фильтрации, запоминания, накопления

Рис. 2hi. Эквивалентная схема микросхемы линии задержки К528БР1

Рис. 21.2. Схема включения микросхемы К528БР1

Рис. 21.3. Эквивалентная схема микросхемы линии задержки К528БР2

Рис. 21.4. Схема включения микросхемы К528БР2

Рис. 21.6. Схема последовательного включения элементов задержки микросхемы К528БР2

и преобразования во времени аналоговых сигналов, рис. 21.1—21.5 [21.1].

Микросхема К528БР1 состоит из двух 64-каскадных линий задержки с отводами от 32-го каскада в каждой линии, рис. 21.1 и рис. 21.2 [21.1]. Напряжение ее питания -24 В ±10%и+5В±10%, потребляемая мощность — до 60 мВт. Амплитуда управляющих тактовых импульсов U^-Uyj -24 В. Коэффициент усиления по напряжению 1,2—2,5. КНЛ — до 4 %. Сопротивление нагрузки не менее 100 кОм. Напряжение шумов, приведенное к входу, до 2 мВ.

Микросхема К528БР2 (КА528БР2) состоит из двух 512-каскадных линий задержки с суммарным временем задержки до 1 с при последовательном включении, рис. 21.3—21.5 [21.1]. Напряжение ее питания +15 В ±5 %, потребляемый ток — до

2.5                                мА. Амплитуда управляющих тактовых импульсов υφ1φ2 +15 в ±5%, их максимальная частота

1.5     МГц, минимальная — 10(20) кГц. Коэффициент усиления по напряжению0,7—1,8. КНЛ при уровне входного сигнала до 0,5 В до 6 %. Сопротивление нагрузки не менее 10 кОм.

Рис. 21.6. Типовая схема включения микросхемы КР1016БР1

Напряжение шумов, приведенное к входу, до 3 мВ.

Микросхема допускает последовательное включение секций.

Микросхема КР1016БР1 (прототип — микросхема ΜΝ3011 Panasonic) представляет собой линию задержки на основе коммутируемых конденсаторов и содержит свыше 10 тыс. интегральных элементов,

рис. 21.6 [21.2]. Линия задержки КР1016БР1 предназначена для использования в звукозаписывающей аппаратуре и электромузыкальных инструментах для создания звуковых эффектов и улучшения качества звучания. Она представляет собой дискретно-аналоговую линию задержки с шестью промежуточными выводами, обеспечивающими задержку на 196, 331, 597, 863, 1395, 1664 периода тактовой частоты. В отличие от микросхемы-прототипа содержит встроенный генератор тактовых сигналов. Корпус микросхемы — 2120.24-3 [21.2].

Номинальное напряжение питания микросхемы КР1016БР1 Unl=9 В ±10 % при токе до 3,5 мА; Un2=15 В ±10 % при токе до 1,5 мА. Потребляемая мощность — не более 40 мВт. Выходное напряжение низкого (высокого) уровня тактового генератора <0,4 (>1,3) В. Время задержки — 1,98—166,4 мс. Коэффициент передачи по напряжению при fc= 10 кГц 0,5— 1,2; при/с = 40—100 кГц 0,8—1,2. Максимальное входное напряжение — 1 В. Частота следования импульсов тактовых сигналов — 10—100 кГц. Минимальное сопротивление нагрузки 100 кОм. Максимальная емкость нагрузки 250 пФ. Приведенное к входу напряжение шумов — не более

1,5     мВ. Динамический диапазон — не менее 62 дБ. Коэффициент гармоник — не более 2,5 %.

Микросхема MN3011 (рис. 21.7, табл. 21.1) обеспечивает задержку на 396, 663, 1194, 1726, 2790, 3328 периода тактовой частоты, обеспечивает соотношение сигнал/шум лучше, чем 76 дБ. КНЛ линии задержки не превышает 0,4 %. Тактовая частота, определяющая (задающая) время задержки, может изменяться в пределах 10—100 кГц, что позволяет на порядок понижать время задержки по сравнению с табличными значени-

Рис. 21.7. Эквивалентная схема и цоколевка микросхемы ΜΝ3011

Рис. 2 7.8. Схема ревербератора на микросхеме ΜΝ3011

ями. Рекомендуемое напряжение питания VDD= -15 В; VGG = 16 В, сопротивление нагрузки — 56 кОм. Максимальная частота водного сигнала амплитудой до 1 В — 40 кГц.

Максимальные времена задержки сигналов с выходов микросхемы

MN3011 (КР1016БР1) при тактовой частоте 10 кГц                                                Таблица 21.1

Выход

OUT1

OUT2

OUT3

OUT4

OUT5

OUT6

Кол-во периодов тактовой частоты

396

663

1194

1726

2790

3328

Время, мс

19,8

33,1

59,7

86,3

139,5

166,4

Определение.

Электронное устройство для создания эффекта многократного отражения звуков от удаленных предметов или поверхностей называют ревербератором (устройством создания искусственного эха).

Схема такого устройства с использованием микросхемы задержки аналоговых сигналов ΜΝ3011 приведена на рис. 21.8.

При питании ревербератора от источника напряжением 15 В устройство потребляет ток 11 мА. Генератор тактовых импульсов на микросхеме DA3 ΜΝ3101 работает на частоте 15—20 кГц, обеспечивая время задержки около 100 мс. КНЛ при частоте входного сигнала 1 кГц и амплитуде 0,3 В составляет 2 % (в пределе, в зависимости от экземпляров микросхем и точности регулировки подстроечного потенциометра — до 4 %). Максимальный уровень входного сигнала 1,1 В. Частота входного сигнала — до 3 кГц.

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты