Аналогові лінії затримки призначені для передачі без спотворень вхідного аналогового або цифрового сигналу на вихід пристрою з затримкою за часом.

Основна вимога до аналогових ліній затримки, – передавати з входу на вихід сигнал без спотворень, сам час затримки можна дискретно (східчасто) міняти на розсуд споживача.

Аналогові лінії затримки виконують на основі LC-ліній або дискретно-аналогових пристроїв, у тому числі приладів типу: «пожежних ланцюжків», із зарядним зв’язком і на основі перемикаються конденсаторів [21.1].

Примітка.

LC-елементи затримки зазвичай використовують в області частот понад ТОО кГц, зате в області звукових частот переважніше використання ліній затримок, наприклад, на основі перемикаються конденсаторів.

Асортимент вітчизняних напівпровідникових аналогових ліній затримки багато років був представлений мікросхемами К593БР1, а також К528БР1 і К528БР2.

Примітка.

Першими вдалими областями практичного застосування аналогових ліній затримки на основі вітчизняних мікросхем були медичні прилади -Пристрої для лікування логоневроза (заїкання), а також електромузичні інструменти-пристрої електронної реверберації для імітації відлуння.

Мікросхема К593БР1 представляла собою 8-каскадну лінію затримки на приладах із зарядним зв’язком з вісьмома відводами. Максимальний час затримки при частоті тактових імпульсів 4 кГц становила 2 мс, мінімальне (при частоті тактових імпульсів 1 МГц) – 1 ікс. Мікросхеми на приладах з переносом заряду серії К528БР призначені для фільтрації, запам’ятовування, накопичення

Рис. 2hi. Еквівалентна схема мікросхеми лінії затримки К528БР1

Рис. 21.2. Схема включення мікросхеми К528БР1

Рис. 21.3. Еквівалентна схема мікросхеми лінії затримки К528БР2

Рис. 21.4. Схема включення мікросхеми К528БР2

Рис. 21.6. Схема послідовного включення елементів затримки мікросхеми К528БР2

і перетворення в часі аналогових сигналів, рис. 21.1-21.5 [21.1].

Мікросхема К528БР1 складається з двох 64-каскадних ліній затримки з відводами від 32-го каскаду в кожній лінії, рис. 21.1 і рис. 21.2 [21.1]. Напруга її харчування -24 В ± 10% і + 5В ± 10%, споживана потужність – до 60 мВт. Амплітуда керуючих тактовихімпульсів U ^ -Uyj -24 В. Коефіцієнт посилення по напрузі 1,2-2,5. КНЛ – до 4%. Опір навантаження не менше 100 кОм. Напруга шумів, наведене до входу, до 2 мВ.

Мікросхема К528БР2 (КА528БР2) складається з двох 512-каскадних ліній затримки з сумарним часом затримки до 1 с при послідовному включенні, рис. 21.3-21.5 [21.1]. Напруга її харчування +15 В ± 5%, споживаний струм – до

2.5 мА. Амплітуда керуючих тактовихімпульсів υφ1φ2 +15 В ± 5%, їх максимальна частота

1.5 МГц, мінімальна – 10 (20) кГц. Коефіцієнт посилення по напряженію0,7-1,8. КНЛ при рівні вхідного сигналу до 0,5 В до 6%. Опір навантаження не менше 10 кОм.

Рис. 21.6. Типова схема включення мікросхеми КР1016БР1

Напруга шумів, наведене до входу, до 3 мВ.

Мікросхема допускає послідовне включення секцій.

Мікросхема КР1016БР1 (прототип – мікросхема ΜΝ3011 Panasonic) являє собою лінію затримки на основі комутованих конденсаторів і містить понад 10 тис. Інтегральних елементів,

рис. 21.6 [21.2]. Лінія затримки КР1016БР1 призначена для використання в звукозаписної апаратури та електромузичних інструментах для створення звукових ефектів і поліпшення якості звучання. Вона являє собою дискретно-аналогову лінію затримки з шістьма проміжними висновками, що забезпечують затримку на 196, 331, 597, 863, 1395, 1664 періоду тактової частоти. На відміну від мікросхеми-прототипу містить вбудований генератор тактових сигналів. Корпус мікросхеми – 2120.24-3 [21.2].

Номінальна напруга живлення мікросхеми КР1016БР1 Unl= 9 В ± 10% при струмі до 3,5 мА; Un2= 15 В ± 10% при струмі до 1,5 мА. Споживана потужність – не більше 40 мВт. Вихідна напруга низького (високого) рівня тактового генератора <0,4 (> 1,3) В. Час затримки – 1,98-166,4 мс. Коефіцієнт передачі по напрузі при fc= 10 кГц 0,5- 1,2; при /з = 40-100 кГц 0,8-1,2. Максимальна вхідна напруга – 1 В. Частота проходження імпульсів тактових сигналів – 10-100 кГц. Мінімальний опір навантаження 100 кОм. Максимальна ємність навантаження 250 пФ. Наведене до входу напруга шумів – не більше

1,5 мВ. Динамічний діапазон – не менше 62 дБ. Коефіцієнт гармонік – не більше 2,5%.

Мікросхема MN3011 (рис. 21.7, табл. 21.1) забезпечує затримку на 396, 663, 1194, 1726, 2790, 3328 періоду тактової частоти, забезпечує співвідношення сигнал / шум краще, ніж 76 дБ. КНЛ лінії затримки не перевищує 0,4%. Тактова частота, що визначає (задає) час затримки, може змінюватися в межах 10-100 кГц, що дозволяє на порядок знижувати час затримки в порівнянні з табличними значені-

Рис. 21.7. Еквівалентна схема і цоколевка мікросхеми ΜΝ3011

Рис. 2 7.8. Схема ревербератора на мікросхемі ΜΝ3011

ями. Рекомендоване напруга живлення VDD= -15 В; VGG = 16 В, опір навантаження – 56 кОм. Максимальна частота водного сигналу амплітудою до 1 В – 40 кГц.

Максимальні часи затримки сигналів з виходів мікросхеми

MN3011 (КР1016БР1) при тактовій частоті 10 кГц Таблиця 21.1

Вихід

OUT1

OUT2

OUT3

OUT4

OUT5

OUT6

Кількість періодів тактової частоти

396

663

1194

1726

2790

3328

Час, мс

19,8

33,1

59,7

86,3

139,5

166,4

Визначення.

Електронний пристрій для створення ефекту багаторазового відбиття звуків від віддалених предметів або поверхонь називають ревербератором (пристроєм створення штучного луни).

Схема такого пристрою з використанням мікросхеми затримки аналогових сигналів ΜΝ3011 наведена на рис. 21.8.

При харчуванні ревербератора від джерела напругою 15 В пристрій споживає струм 11 мА. Тактовий генератор на мікросхемі DA3 ΜΝ3101 працює на частоті 15-20 кГц, забезпечуючи час затримки близько 100 мс. КНЛ при частоті вхідного сигналу 1 кГц і амплітуді 0,3 В становить 2% (у межі, залежно від примірників мікросхем і точності регулювання підлаштування потенціометра – до 4%). Максимальний рівень вхідного сигналу 1,1 В. Частота вхідного сигналу – до 3 кГц.

Шустов М. А., Схемотехніка. 500 пристроїв на аналогових мікросхемах. – СПб .: Наука і Техніка, 2013. -352 с.