NO121162B - - Google Patents

Description

Forsinkelsesanordning.

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer en forsinkelsesanordning omfattende et nettverk med en seriegren av flere serieelementer og med shuntelementer tilkoblet seriegrenen, samt signalkilder tilkoblet nettverket mellom dets inngangs- og utgangsklemmer.

Tidligere kjente forsinkelsesanordninger er normalt oppbygd som nettverk av induktanser og kapasitanser med induktansene i serie-armene og kapasitansene i shuntarmene. Forsinkelsen i disse an-ordninger kan gjores variabel enten ved at kapasitansene utformes som variable kapasitansdioder eller ved at induktansene utformes som spoler viklet rundt et magnetisk materiale, hvis magnetiske egenskaper styres elektrisk. På denne måte kan man oppnå en variasjon i forsinkelsen på ca. 5 10 % omkring en middelverdi. Med en forsinkelsesanordning ifolge oppfinnelsen, utformet f.eks. med LC-ledd, oppnår man dels en maksimal forsinkelse som tilsvarer den dobbelte forsinkelse av det som tidligere er oppnådd med LC-leddene i normal kobling, dels en mulighet for elektrisk å

variere denne forsinkelse ned til forsinkelsen null.

Dette oppnås ifolge den foreliggende oppfinnelse med en forsinkelsesanordning som kjennetegnes ved at to av signalkildene er koblet til på den ene siden hvert sitt av to av shuntelementene i deres fra seriegrenen vendte tilkoblingspunkter, og på den andre siden til punkter i anordningen, hvilke over serieelementer i seriegrenen står i forbindelse med de to shuntelementenes mot seriegrenen vendte tilkoblingspunkter, dvs. hver av signalkildene er koblet til et shuntelement over minst ett serieelement, og at de to signalkildene er anordnet for å avgi signaler i avhengighet av et til inngangskiemmene innmatet signal og av innbyrdes forskjellig polaritet.

Oppfinnelsen skal nærmere beskrives ved hjelp av utforelses-eksempler ved hjelp av tegningene, der

fig. 1 viser en med LC-ledd oppbygget forsinkelsesanordning, hvis overfbringsfunksjon F har nullpunkter symmetrisk plassert

i det komplekse frekvensplanets hoyre halvdel,

fig. 2 viser en noe modifisert forsinkelsesanordning med to adskilte og resistivt avsluttede LC-ledd,

fig. 3 viser en modifikasjon av anordningen ifolge fig. 2 med separat,variabel signalinnmatning til LC-leddene,

fig. 4 viser en modifikasjon av anordningen ifolge fig. 1 med felles, variabel signalinnmatning til LC-leddene,

fig. 5 viser en forsinkelsesanordning med RC-ledd og felles variabel signalinnmatning til RC-leddene,

fig. 6 viser poler og nullpunkter inntegnet i det komplekse

frekvensplanet, og

fig. 7 viser en anordning med CR-ledd.

Forsinkelsesanordningen ifolge fig. 1 omfatter et nettverk med tre LC-ledd, hvorved induktansene inngår i serieelementer og kapasitansene i shuntelementene. Nettverket er beregnet på å innkobles på inngangssiden I til en signalkilde eQ, hvis signaler via nettverket og et isolasjonstrinn uttas med en viss forsinkelse på utgangssiden U. Isolasjonstrinnet utgjores av en transistor Tr, hvis basis er tilkoblet nettverket, hvis kol-lektor er tilkoblet en positiv spenningskilde og hvis emitter er koblet dels over en motstand 12 til en negativ spenningskilde, dels til utgangssiden U. Shuntelementenes nedre til-kobl ing ski emmer er forbundne med hverandre og med en lavohmig signalkilde eQ, og nettverkets utgangsende er over en avslut-ningsmotstand 10 tilkoblet en lavohmig signalkilde -eQ. Til nettverket innkobles således dels et signal med samme storrelse og polaritet som inngangssignalet, dels et signal med samme storrelse som inngangssignalet men med motsatt polaritet. Ved denne utformning vil forsinkelsesanordningens overforings-funksjon få nullpunkter (tellerpolynomets rotter) som ligger, symmetrisk i den hoyre halvdel av det komplekse frekvensplanet, se fig. 6, der poler (nevnerpolynomets rotter) betegnes med (x) og nullpunktene med ringer (o). Som tidligere kjent er forsinkelsesanordningens forsinkelse lik den derivate av fasefunksjonen og oker med antall poler. Når i det nå aktuelle tilfelle nullpunktene gir samme bidrag til fasefunksjonen som polene,

så oppnås en fordobling av forsinkelsen ved den angitte utformning. Forholdet blir det samme hvis, slik som i fig. 2, hvert polpar realiseres for seg som et resistivt avsluttet LC-ledd med isolertrinn, f.eks. 22, mellom leddene. Såvel i fig. 1 som i fig. 2 kan naturligvis antall ledd okes.

Forsinkelsesanordningen ifolge fig. 3 har en signalinnmatning til hvert ledd fra en lavohmig signalkilde 31 som er tilkoblet shuntkondensatoren, og en hoyohmig signalkilde 32 som er tilkoblet avslutningsmotstanden 10. Signalkildene 31 og 32 kan styres slik at deres utgangssignaler kan minskes kontinuerlig fra nominell (maksimal) verdi til verdien null. Herved vil tilsvarende nullpunkter (se fig. 6) vandre parallelt med den imaginære akse i det komplekse frekvensplanet mot uendelig, hvilket innebærer at anordningens forsinkelse i grensestillingen er bestemt kun ved polene. Hvis derefter den lavohmige signalkilde 31 styres slik at dens utgangssignal kontinuerlig okes, vil såvel kapasitansen som resistansen 10 i samme ledd bli matet med samme signal, og nullpunktene vil vandre i den venstre halvdel i det komplekse frekvensplanet fra uendelig til de sammenfaller med polene i det oyeblikk da signalene til shuntelementene er like store som leddenes inngangssignaler. Overfo-ringsfunksjonen F har da verdien 1 og forsinkelsen er null.

På denne måte er det altså mulig å variere forsinkelsen kontinuerlig fra maksimal (nominell) verdi til verdien null. En til forsinkelsesanordningen innmatet puls vil da efter en av signalene til shuntelementene bestemt forsinkelse opptre på anordningens utgangsside U.

Forsinkelsesanordningen ifolge fig. 4 omfatter et nettverk med tre LC-kretser uten mellomliggende isolertrinn og med en felles signalinnmatningsanordning omfattende en lavohmig signalkilde 41 og en hoyohmig signalkilde 42 for innmatning av signaler til shuntkapasitansene og avslutningsmotstanden 43. Ved en lignende variasjon av signalene fra nevnte signalkilder vil visse av overforingsfunksjonens nullpunkter vandre radialt ut mot uendelig, mens andre passerer den imaginære akse og beveger seg i uendelig i den andre halvdel av frekvensplanet. Dette betyr at det på forsinkelsesanordningens utgang fås tre pulser, av hvilke en tilsvarer maksimal forsinkelse, en tilsvarer halvdelen av maksimal forsinkelse og eh sammenfaller med inngangssignalet. Ved variering av signalene fra den hoyohmige og den lavohmige signalkilde på angitt måte, opptrer på utgangssiden forst kun den maksimalt forsinkede pulsen, som minsker i amplitude, mens en puls med halv maksimal forsinkelse vokser og oppnår full araplitudeverdi når nullpunktene ér i uendeligheteni Denne puls minsker derefter mens en puls uten forsinkelse vokser og når full verdi når nullpunktene og polene faller sammen. Hvis den totale forsinkelse er kortere enn pulsens bredde, vil pulsen ilopet av signalvariasjonen minske på den ene flanken, mens en tilsvarende del vokser på den andre flanken, slik at pulsen forskyves. To forskjellige typer av variabel forsinkelse kan således oppnås.

Forsinkelsesanordningen ifolge fig. 5 omfatter to RC-ledd og

har en signalinnmatningsanordning lignende den i fig. 4. Et positivt signal fra den lavohmige signalkilden 51 og et negativt signal fra den hoyohmige signalkilden 5 2 mates til hver sin shuntkondensator i nettverket, og ved hjelp av disse signaler kan forsinkelsen kontinuerlig varieres fra maksimal verdi til verdien null. En kondensator 5 3 tilkoblet mellom leddenes sammenkoblingspunkt og et punkt på isolasjonstrinnets utgangsside muliggjor realisering av komplekse poler uten induktanser. Fordelen med forsinkelsesanordninger med RC-ledd fremfor LC-ledd er at de kan gjores meget små i integrert utforelse.

Som eksempel på dimensjoneringen av en forsinkelsesanordning ifolge oppfinnelsen skal angis data for et nettverk inngående i anordningen ifolge fig. 1, hvorved dog antallet ledd er oket til fire. Storrelsen på induktansene blir, regnet fra venstre mot hoyre: 237 uH, 132 uH, 90,3 uH, og 41,2 uH. Storrelsen på kapasitansene blir i samme rekkefolge: 161 pF, 111 pF,

66,9 pF, og 13,9 pF. Avslutningsmotstanden 10 er på 1000 & .

I de i fig. 1-4 viste utforelsesformene innmates til respektive ledd signaler som ved maksimal forsinkelse har absolutt samme verdi som til leddet innmatet signal og som er 180° fase-forskjovet i forhold til hverandre. I visse tilfelle av nettverket kreves en annen sammenheng mellom de innmatede signalene, hvilket er antydet i fig. 5, der signalkilden 51 avgir spenningen eQ og signalkilden 52 avgir spenningen - k-e . I forsinkelsesanordningen ifolge fig. 7 der såvel den lavohmige som den hoyohmige signalkilden er tilkoblet minst to resistive shuntelementer tilhorende forskjellige CR-ledd, har de inngående R- og C-komponentene folgende verdier: C1 = 795 pF C2 = 287 pF C3 = 194 pF C4 = 229 pF

Rx' = 18. m R2" - 342D, R3' =10 3,5X1 R4' = 12.95 kXl

R " = 103il R2" = 134,5A R3" = 2,76 kil R4" = 2.33 kil

Rj'" = 27,4Q.

Claims (6)

1. Forsinkelsesanordning omfattende et nettverk med en seriegren av flere serieelementer og med shuntelementer tilkoblet seriegrenen, samt signalkilder tilkoblet nettverket mellom dets inngangs- og utgangsklemmer, karakterisert ved at to av signalkildene (G -lie , G + 6,5 6 e ) er koblet til på o o

den ene siden hvert sitt av to av shuntelementene (R^" resp. R2") i deres fra seriegrenen vendte tilkoblingspunkter, og på den andre siden til punkter (jord) i anordningen, hvilke over serieelementer (C^ resp. c, + C^) i seriegrenen står i forbindelse med de to shuntelementenes (R^<11> resp. R2") mot seriegrenen vendte tilkoblingspunkter, dvs. hver av signalkildene er koblet til et shuntelement over minst ett serieelement, og at de to signalkildene er anordnet for å avgi signaler i avhengighet av et til inngangsklemmene innmatet signal (eQ) og av innbyrdes forskjellig polaritet.

2. Forsinkelsesanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de to signalkildene er variable og at en av de to signalkildene er relativt lavohmig og anordnet for å avgi signaler med samme polaritet som polariteten hos det til inngangsklemmen innmatede signal, mens den andre av de to signalkildene er relativt hoyohmig.

3. Forsinkelsesanordning som angitt i krav 2, der nettverket omfatter et flertall LC-ledd, karakterisertved at den lavohmige signalkilden (41) er tilkoblet LC-leddenes shuntelement, mens den hoyohrnige signalkilden (42) er tilkoblet nettverkets avsluttende motstand (43).

4. Forsinkelsesanordning som angitt i krav 1, der nettverket omfatter et flertall LC-ledd, karakterisert ved at hvert polpar i overfcringsfunksjonen som represen-terer forsinkelsen, er realisert for seg som et resistivt avsluttet LC-ledd med isolertrinn (f.eks. 22 i fig. 2) mellom LC-leddene, og at for hvert LC-ledd er anordnet to signnlkilder (f.eks. e o , -e o) tilkoblet LC-leddets shuntelement respektive den motstand som avslutter LC-leddet.

5. Forsinkelsesanordning som angitt i krav 2, der nettverket omfatter RC-ledd, karakterisert ved at den hoyohrnige signalkilden (5 2) er tilkoblet shuntelementet i det RC-ledd som ligger nærmest inngangsklemmene, mens den lavohmige signalkilden (51) er tilkoblet shuntelementet i det derpå f 61-gende RC-ledd.

6. Forsinkelsesanordning som angitt i krav 2, der nettverket omfatter CR-ledd, karakterisert ved at såvel den lavohmige (G + 6,56 eQ) som den hoyohrnige (-11 eQ) signalkilden er tilkoblet minst to resistive (R^"» R4" resp. ^-^" > R3") shuntelementer tilhorende forskjellige CR-ledd.