Линия задержки

Линия задержки

Линия задержки – это линейный четырехполюсник. Выходной сигнал такого инерционного четырехполюсника повторяет с некоторой задержкой входной сигнал. Сигнал при вводе должен соответствовать трем параметрам: порядку времени задержки, мантиссе времени задержки, волновому сопротивлению.

Впервые линию задержки стали применять во время Второй мировой войны для того, чтобы при использовании радаров шумы и помехи, возникающие при отражении от неподвижных объектов и земли, сокращались. В радарах применялись периодические импульсы радиоволн. Радиоволны отражались и усиливались с последующим отображением на экране. Неподвижные объекты на экране радара были лишними, поэтому сигналы радиоволн при отражении делились на два. Один сигнал посылался на экран радара, другой сигнал задерживался. Возникающие при выводе на экран обоих сигналов совпадения стирались, и на экране можно было видеть лишь движущиеся объекты.

Линия задержки, кроме всего прочего, использовалась как цифровое запоминающее устройство. В состав запоминающего устройства входили трубки, наполненные ртутью, на одном из концов трубки располагался преобразователь из пьезокристалла, сочетающий в себе и динамик, и микрофон. Радарный усилитель посылал сигналы на преобразователь, который в результате получения импульса возбуждал колебания ртути. По всей трубке колебания передавались на другой пьезокристалл, который, в свою очередь, передавал их на экран. Для каждого радара необходимо индивидуальное механическое сочетание времени задержки между импульсами для нормального рабочего процесса.

Дж. П. Эккерт изобрел ртутную линию задержки для компьютеров EDVAC и UNTVAC 1. Чтобы посылать выходной сигнал на вход, был добавлен повторитель на принимающий конец ртутной линии задержки. Благодаря этому импульс, посланный в систему, функционировал до тех пор, пока не отключат электропитание. Применение ртути обосновывалось тем, что акустические сопротивления ртути и пьезокристаллов практически равны. Данное равенство приводило к минимизации энергетической потери, которая происходила при передаче сигнала от ртути к кристаллу и наоборот. Время ожидания импульса уменьшалось за счет высокой скорости звука внутри ртути. Но в использовании ртути в линиях задержки были и недостатки, такие как цена, токсичность и вес. Кроме этого, ртуть в процессе согласования акустических сопротивлений нагревалась до 40 °С, что приводило к некоторому дискомфорту во время работы. В первой цифровой вычислительной машине в памяти хранилась программа EDSAC, которая содержалась в 32 линиях задержки. В каждой подобной линии задержки удерживались по 576 бит. В UNIVAC 1 линия задержки хранила по 120 бит, что упрощало схему и увеличивало количество больших блоков памяти.

Разновидность линии задержки, ртутная ультразвуковая линия задержки, использовалась в радиолокационной технике для определения времени прохождения сигнала. В ультразвуковой линии задержки преобразуется электромеханический сигнал, для этого используются пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи. Упругие волны распространяются в твердой среде линии задержки – звукопроводе – с небольшими потерями. Ультразвуковая линия задержки обладает рядом параметров, необходимых для успешной работы. К параметрам линии задержки относятся время задержки, рабочая частота, полоса пропускания, уровень ложных сигналов и температурный коэффициент задержки.

Для усовершенствования линии задержки ее синхронизировали таким образом, чтобы поступление импульсов на приемник было одновременно с готовностью компьютера принимать их и считывать. Чтобы найти нужный бит среди многочисленных других импульсов в линии задержки, компьютер сравнивал импульсы с синхроимпульсами.

Память линий задержки активно использовалась до конца 1960-х гг., она была экономична, надежна и быстра.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.