Qu’est-ce qu’une ligne à retard programmable ?
Une ligne à retard programmable est un type de circuit électronique qui retarde le temps de propagation d’un signal électrique.
Le temps de propagation peut être modifié par programmation. Il existe également des lignes à retard passives composées uniquement d’éléments passifs et des lignes à retard actives qui peuvent être pilotées par des circuits intégrés externes.
En retardant le signal d’un temps arbitraire, il est possible de le synchroniser avec d’autres signaux ou de le retarder intentionnellement. Elles sont utilisées dans une grande variété de dispositifs électroniques, y compris les équipements de télécommunications.
Utilisations des lignes à retard programmables
Les lignes à retard programmables sont utilisées pour synchroniser les signaux de données et d’horloge. Il est particulièrement important de pouvoir ajuster la synchronisation avec précision : de légers écarts de synchronisation à des vitesses élevées peuvent causer des problèmes.
Les autres utilisations comprennent la conversion de la largeur d’impulsion des signaux, les circuits d’oscillation, les multiplicateurs de fréquence et les discriminateurs de fréquence. Les domaines comprennent la médecine, la radiodiffusion, l’armée et l’espace. Elles sont utilisées dans divers dispositifs de détection et de communication nécessitant une synchronisation précise.
Principe des lignes à retard programmables
La ligne à retard programmable est basée sur le principe simple de retarder la propagation des signaux électriques avec une inductance L et une capacité C. Il est considéré comme difficile de créer une ligne à retard qui fournisse le temps de retard spécifié avec précision, même lorsque les conditions telles que le processus, la température et la tension changent.
La rétroaction est un moyen d’améliorer la précision. L’erreur par rapport au temps de retard spécifié est déterminée et renvoyée à la ligne à retard pour réduire l’erreur. Le temps de retard est contrôlé, par exemple, en ajustant la tension d’alimentation. L’augmentation de la tension peut raccourcir le temps de retard.
Une façon de déterminer l’erreur de retard consiste à convertir la tension en fréquence. Si la sortie de la ligne à retard est inversée et renvoyée à l’entrée, une fréquence avec un temps de retard de 1/2 est émise. Ce mécanisme est connu sous le nom d’oscillateur commandé par tension (VCO).
Structure d’une ligne à retard programmable
Une ligne à retard programmable se compose d’une ligne à retard qui retarde le signal et d’un multiplexeur qui sélectionne le temps de retard souhaité. Il existe plusieurs façons de construire une ligne à retard, la plus utilisée aujourd’hui étant un réseau de transmission de type échelle avec une inductance L et une capacité C.
Le temps de propagation d’un circuit en échelle à N étages est de √(L x C) par section et de N x √(L x C) au total. Une autre configuration consiste à utiliser des lignes à retard contrôlées par tension (VCDL), où le temps de propagation des portes logiques est contrôlé par la tension d’alimentation.
Le temps de propagation souhaité peut être obtenu en sélectionnant n’importe quel étage du circuit de type échelle à l’aide d’un signal d’adresse dans un multiplexeur. Lors de l’utilisation de lignes à retard programmables, il est important de prendre en compte des caractéristiques telles qu’un temps de retard précis, de bonnes caractéristiques de fréquence et de phase, de faibles pertes et de bonnes caractéristiques de température. Il s’agit aussi de s’assurer que les performances et le nombre de bits requis sont respectés.
Autres informations sur les lignes à retard programmables
1. Impédance caractéristique
Les lignes à retard sont des lignes de transmission, comme les câbles coaxiaux, et ont une impédance de transmission inhérente. L’impédance caractéristique est un paramètre qui dépend de l’inductance et de la capacité du circuit. Il est important que l’impédance caractéristique soit uniforme dans la ligne à retard afin de transmettre avec une faible distorsion de forme d’onde.
2. Temps de montée
Le temps de montée inhérent à la ligne à retard limite la largeur minimale de l’impulsion de transmission. Les largeurs d’impulsion étroites ont une composante haute fréquence et nécessitent donc un temps de montée rapide.
La largeur d’impulsion qui peut traverser la ligne à retard sans difficulté doit être au moins trois fois supérieure au temps de montée inhérent à la ligne à retard.