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¿Qué es una Línea de Retardo Programable?

Una línea de retardo programable es un tipo de circuito electrónico utilizado para retrasar el tiempo de propagación de una señal eléctrica.

Estas líneas de retardo permiten ajustar el tiempo de retardo mediante programación. Existen dos tipos principales: las líneas de retardo pasivas, compuestas únicamente por elementos pasivos, y las líneas de retardo activas, que pueden ser controladas por circuitos integrados externos.

Al retrasar la señal durante un tiempo determinado, es posible sincronizar la temporización con otras señales o generar retrasos intencionales. Estas líneas de retardo se emplean en una amplia variedad de dispositivos electrónicos, incluyendo equipos de telecomunicaciones, donde la precisión y el control temporal son fundamentales.

Usos de las Líneas de Retardo Programables

Las líneas de retardo programables son ampliamente utilizadas para sincronizar señales de datos y de reloj. Es de suma importancia poder ajustar con precisión la temporización, ya que las pequeñas desviaciones en la temporización a altas velocidades pueden ocasionar problemas significativos.

Además de la sincronización de señales, las líneas de retardo programables encuentran aplicación en la conversión del ancho de pulso de una señal, circuitos osciladores, multiplicadores de frecuencia y discriminadores de frecuencia. Estos dispositivos se utilizan en diversos campos, como medicina, radiodifusión, sector militar y espacial. Son componentes fundamentales en dispositivos de detección y comunicación que requieren una temporización precisa.

Principio de las Líneas de Retardo Programable

La línea de retardo programable se basa en el principio básico de retrasar la propagación de señales eléctricas mediante el uso de inductancias (L) y capacitancias (C). Sin embargo, lograr un tiempo de retardo preciso en condiciones variables, como el proceso, la temperatura y la tensión, puede resultar desafiante.

Una manera de mejorar la precisión es mediante el uso de realimentación. Se determina el error en relación al tiempo de retardo especificado y se retroalimenta a la línea de retardo para reducir dicho error. Se puede controlar el tiempo de retardo ajustando la tensión de alimentación, de manera que un incremento en la tensión puede acortar el tiempo de retardo.

Un enfoque para determinar el error de retardo es convertir la tensión en una frecuencia. Al invertir la salida de la línea de retardo y redirigirla hacia la entrada, se obtiene una frecuencia con un tiempo de retardo de 1/2. Este mecanismo se conoce como oscilador controlado por tensión (VCO, por sus siglas en inglés) y se utiliza en el control del retardo de la línea de retardo programable.

Estructura de una Línea de Retardo Programable

Una línea de retardo programable consta de una línea de retardo que retarda la señal y un multiplexor que selecciona el tiempo de retardo deseado. Existen varias formas de construir una línea de retardo, siendo la más utilizada hoy en día una red de transmisión tipo escalera con inductancia L y capacitancia C.

El tiempo de retardo para un circuito tipo escalera de N etapas es √(L x C) por sección y N x √(L x C) en total. Otra configuración consiste en utilizar líneas de retardo controladas por tensión (VCDL), en las que el tiempo de retardo de propagación de las puertas lógicas está controlado por la tensión de alimentación.

El tiempo de retardo deseado puede obtenerse seleccionando cualquier etapa del circuito tipo escalera con una señal de dirección en un multiplexor. Cuando se utilizan líneas de retardo programables, es importante tener en cuenta características como un tiempo de retardo preciso, buenas características de frecuencia y fase, bajas pérdidas y buenas características de temperatura, y asegurarse de que se cumplen el rendimiento y el número de bits requeridos para la aplicación.

Más Información sobre las Líneas de Retardo Programable

1. Impedancia Característica

Las líneas de retardo son líneas de transmisión como los cables coaxiales y tienen una impedancia de transmisión inherente. La impedancia característica es un parámetro que depende de la inductancia y la capacidad del circuito. Es importante que la impedancia característica sea uniforme dentro de la línea de retardo para transmitir con baja distorsión de onda.

2. Tiempo de Subida

El tiempo de subida inherente a la línea de retardo limita la anchura mínima del impulso de transmisión. Los anchos de pulso estrechos tienen un componente de alta frecuencia y, por lo tanto, requieren un tiempo de subida rápido.

La anchura de pulso que puede atravesar la línea de retardo sin dificultad debe ser al menos tres veces el tiempo de subida inherente a la línea de retardo.