
【計】 lumped parameter delay line
【電】 lumped parameter
【計】 delay line
集總參數延遲線(Lumped Parameter Delay Line)是一種通過離散的集總元件(如電感L和電容C)來模拟信號傳輸延遲的電路結構。其核心原理是利用LC網絡的相移特性實現信號的時間延遲,而非依賴電磁波的傳播速度。以下是詳細解釋:
集總參數(Lumped Parameters)
指電路特性由離散的集中元件(如電阻、電容、電感)描述,忽略元件尺寸與電磁波波長的關系。適用于低頻場景,此時信號波長遠大于元件物理尺寸,電磁效應可簡化為局部參數模型 。
延遲線(Delay Line)
通過特定拓撲結構(如LC梯形網絡)使信號在傳輸中産生可控時間延遲。每節LC單元引入固定延時 ( tau = sqrt{LC} ),多級級聯可擴展總延遲量 。
輸入 ─ L ──── 輸出
│
C
│
GND
單節延時公式為:
$$ tau = sqrt{LC} $$
總延時 ( T_d = n cdot tau )(n為級聯節數)。
應用領域
局限性
特性 | 集總參數延遲線 | 分布參數延遲線 |
---|---|---|
實現方式 | 離散LC元件 | 連續傳輸線(同軸電纜、微帶線) |
適用頻率 | 低頻(<100 MHz) | 高頻(可達GHz級) |
延遲精度 | 受元件公差影響 | 由物理長度和介電常數決定 |
典型應用 | 電路闆級時序調整 | 射頻系統、高速數字鍊路 |
IEEE對"集總參數電路"的定義與模型規範 來源。
第2章詳述集總與分布參數模型差異 來源。
延遲線在信號完整性中的應用案例 來源。
集總延遲線的電路實現與設計約束 來源。
集總參數延遲線是一種通過集總電感(L)和電容(C)元件組成的電路網絡來實現信號延遲的器件。以下是詳細解釋:
基本概念
集總參數延遲線屬于“集總電路”模型,其核心特征是将電路參數(如電感、電容、電阻)集中在離散的元件中,而非分布在整個傳輸路徑上。這種設計適用于信號延遲時間較短且頻率較低的場景,因為此時信號傳播的分散性可忽略,各元件間的信號傳遞可視為“瞬時”完成。
實現方式
特點與限制
對比分布式延遲線
|類型 |適用場景 |典型延遲範圍 |實現介質|
|----------------|--------------------|----------------|-----------------------|
| 集總參數延遲線 | 低頻、短延遲 | 納秒級 | LC網絡、同軸電纜|
| 分布式延遲線 | 高頻、長延遲 | 微秒級以上 | 聲表面波、光纖、PCB微帶線 |
應用領域
主要用于早期示波器時序控制、通信系統脈沖整形,以及需要低成本短延遲的模拟電路設計。
集總參數延遲線通過離散LC元件實現信號延遲,適合低頻短時場景,但在高頻應用中需轉向分布式設計(如聲表面波器件)以保持信號完整性。
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