
【计】 lumped parameter delay line
【电】 lumped parameter
【计】 delay line
集总参数延迟线(Lumped Parameter Delay Line)是一种通过离散的集总元件(如电感L和电容C)来模拟信号传输延迟的电路结构。其核心原理是利用LC网络的相移特性实现信号的时间延迟,而非依赖电磁波的传播速度。以下是详细解释:
集总参数(Lumped Parameters)
指电路特性由离散的集中元件(如电阻、电容、电感)描述,忽略元件尺寸与电磁波波长的关系。适用于低频场景,此时信号波长远大于元件物理尺寸,电磁效应可简化为局部参数模型 。
延迟线(Delay Line)
通过特定拓扑结构(如LC梯形网络)使信号在传输中产生可控时间延迟。每节LC单元引入固定延时 ( tau = sqrt{LC} ),多级级联可扩展总延迟量 。
输入 ─ L ──── 输出
│
C
│
GND
单节延时公式为:
$$ tau = sqrt{LC} $$
总延时 ( T_d = n cdot tau )(n为级联节数)。
应用领域
局限性
特性 | 集总参数延迟线 | 分布参数延迟线 |
---|---|---|
实现方式 | 离散LC元件 | 连续传输线(同轴电缆、微带线) |
适用频率 | 低频(<100 MHz) | 高频(可达GHz级) |
延迟精度 | 受元件公差影响 | 由物理长度和介电常数决定 |
典型应用 | 电路板级时序调整 | 射频系统、高速数字链路 |
IEEE对"集总参数电路"的定义与模型规范 来源。
第2章详述集总与分布参数模型差异 来源。
延迟线在信号完整性中的应用案例 来源。
集总延迟线的电路实现与设计约束 来源。
集总参数延迟线是一种通过集总电感(L)和电容(C)元件组成的电路网络来实现信号延迟的器件。以下是详细解释:
基本概念
集总参数延迟线属于“集总电路”模型,其核心特征是将电路参数(如电感、电容、电阻)集中在离散的元件中,而非分布在整个传输路径上。这种设计适用于信号延迟时间较短且频率较低的场景,因为此时信号传播的分散性可忽略,各元件间的信号传递可视为“瞬时”完成。
实现方式
特点与限制
对比分布式延迟线
|类型 |适用场景 |典型延迟范围 |实现介质|
|----------------|--------------------|----------------|-----------------------|
| 集总参数延迟线 | 低频、短延迟 | 纳秒级 | LC网络、同轴电缆|
| 分布式延迟线 | 高频、长延迟 | 微秒级以上 | 声表面波、光纤、PCB微带线 |
应用领域
主要用于早期示波器时序控制、通信系统脉冲整形,以及需要低成本短延迟的模拟电路设计。
集总参数延迟线通过离散LC元件实现信号延迟,适合低频短时场景,但在高频应用中需转向分布式设计(如声表面波器件)以保持信号完整性。
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