摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數(shù)字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數(shù)字電路設計的關鍵技術之一, 系統(tǒng)時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現(xiàn)高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現(xiàn)高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時, 為了準確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時鐘信號。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統(tǒng)時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統(tǒng)設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環(huán)和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經(jīng)過鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經(jīng)過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個。選擇的依據(jù)是: 在每個數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個時鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關)。 根據(jù)這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結(jié)果經(jīng)過優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現(xiàn)了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統(tǒng)設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統(tǒng) ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現(xiàn)在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉(zhuǎn)換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經(jīng)過 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現(xiàn)相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設計中一些問題, 降低了系統(tǒng)設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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ADM2582E/ADM2587E是具備±15 kV ESD保護功能的完全集成式隔離數(shù)據(jù)收發(fā)器，適合用于多點傳輸線路上的高速通信應用。ADM2582E/ADM2587E包含一個集成式隔離DC-DC電源，不再需要外部DC/DC隔離模塊。 該器件針對均衡的傳輸線路而設計，符合ANSI TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標準。 它采用ADI公司的iCoupler®技術，在單個封裝內(nèi)集成了一個三通道隔離器、一個三態(tài)差分線路驅(qū)動器、一個差分輸入接收器和一個isoPower DC/DC轉(zhuǎn)換器。該器件采用5V或3.3V單電源供電，從而實現(xiàn)了完全集成的信號和電源隔離RS-485解決方案。 ADM2582E/ADM2587E驅(qū)動器帶有一個高電平有效使能電路，并且還提供一個高電平接收機有效禁用電路，可使接收機輸出進入高阻抗狀態(tài)。 該器件具備限流和熱關斷特性，能夠防止輸出短路。 隔離的RS-485/RS-422收發(fā)器，可配置成半雙工或全雙工模式 isoPower™集成式隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器 在RS-485輸入/輸出引腳上提供±15 kV ESD保護功能 符合ANSI/TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標準 ADM2587E數(shù)據(jù)速率： 500 kbps 5 V或3.3V電源供電 總線上擁有256個節(jié)點 開路和短路故障安全接收機輸入 高共模瞬態(tài)抑制能力： >25 kV/μs 熱關斷保護
上傳時間： 2013-10-27
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在電力電子技術的應用以及各種電源系統(tǒng)中，開關電源技術均處于核心地位，逆變器就是一種DC/AC的轉(zhuǎn)換器、它利用晶閘管電路，將電池組等直流電源轉(zhuǎn)化成輸出電壓和頻率穩(wěn)定的交流電源。按照直流電源的性質(zhì)來分類，逆變器可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器;按照輸出端相數(shù)來分，逆變器可分為單相逆變器和三相逆變器，其中單相逆變器按結(jié)構(gòu)可分為半橋型逆變器和全型逆變器。 隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，對電源容量的需求也越來越大。尤其在工廠商業(yè)用電系統(tǒng)、艦船集中供電系統(tǒng)、蓄電池后備供電系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)等，大功率逆變器擁有著良好的應用前景。但是，在逆變器輸出電壓不變起的情況下，需要的輸出功率越大，逆變器流過的電流也就越大，這對功率器件的生產(chǎn)已經(jīng)逆變器的控制都形成更大挑戰(zhàn)。
上傳時間： 2013-11-19
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加利福尼亞州米爾皮塔斯 (MILPITAS, CA) – 2009 年 8 月 31 日 – 凌力爾特公司 (Linear Technology Corporation) 推出隔離式 RS485 微型模塊 (uModule®) 收發(fā)器 LTM2881，該器件針對大的地至地差分電壓和共模瞬變提供了保護作用。在實際的 RS485系統(tǒng)中，各節(jié)點之間的地電位差異很大，常常超出可容許范圍，這有可能導致通信中斷或收發(fā)器受損。LTM2881 運用內(nèi)部感應信號隔離來對邏輯電平接口和線路收發(fā)器實施隔離，以中斷接地環(huán)路，從而實現(xiàn)了大得多的共模電壓范圍和 >30kV/μs 的卓越共模抑制性能。一個低 EMI DC-DC 轉(zhuǎn)換器負責向收發(fā)器供電，并提供了一個用于給任何外部支持元件供電的 5V 隔離電源輸出。憑借 2,500VRMS 的電流隔離、板上輔助電源和一個完全符合標準的 RS485 發(fā)送器和接收器，LTM2881 不需要使用外部元件，從而確保了一款適合隔離串行數(shù)據(jù)通信的完整、小型μModule 解決方案。
上傳時間： 2013-10-25
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本文針對6KV中壓電網(wǎng)三相平衡負載的無功功率補償，結(jié)合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯(lián)多電平逆變器的特點，提出了一種能夠直接并入電網(wǎng)的新型主從式的逆變器結(jié)構(gòu)：主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器，從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯(lián)的形式連接，最后構(gòu)成一個五電平的混聯(lián)逆變器。從逆變器負責產(chǎn)生一個方波電壓，構(gòu)成輸?shù)A正弦電壓的基本成分：主逆變器產(chǎn)生輸出電壓的補償部分以及負責消除低次諧波。對于主逆變器直流側(cè)電容電壓的平衡問題，本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法，從而降低了PWM調(diào)制時控制方法的復雜性。因為集成門極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優(yōu)點，主電路選用IGCT作為開關器件。本文詳細分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結(jié)構(gòu)，同時給出了電路參數(shù)的確定方法，并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進行了理論分析。根據(jù)本文提出的主從型逆交器結(jié)構(gòu)特點，建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統(tǒng)動態(tài)控制模型，并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結(jié)果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結(jié)構(gòu)在消除諧波方面的優(yōu)越性。
上傳時間： 2013-10-31
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隨著變頻器的廣泛使用，系統(tǒng)的抗干擾技術變得越來越重要，其中接地是抑制干擾，提高系統(tǒng)電磁兼容性能的重要手段之一。正確的接地可以使系統(tǒng)有效地抑制外來的干擾，同時又能有效地降低系統(tǒng)本身對外的電磁騷擾。在實際應用中，由于系統(tǒng)電源的零線（中線）、地線（保護接地線和系統(tǒng)接地線）不分，系統(tǒng)的屏蔽地（控制信號的屏蔽地和主電路導線的屏蔽地）連接混亂，大大降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
標簽： 變頻器 控制系統(tǒng) 干擾 抗干擾
上傳時間： 2013-11-10
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對并聯(lián)諧振逆變器的工作原理(即換流過程) 進行了分析,詳細地分析并聯(lián)逆變器各種情況下的工作狀態(tài);通過分析得出逆變器的最佳工作狀態(tài),即容性工作狀態(tài)。對鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)做了簡要分析,并給出其相位模型;在此基礎上以CD4046為例介紹鎖相環(huán)(PLL) 電路參數(shù)的計算方法。設計了一種他激重復掃頻轉(zhuǎn)自激的逆變器啟動電路,大大提高了逆變器啟動的成功率。
標簽： 并聯(lián)諧振 感應加熱 逆變器 控制方法
上傳時間： 2013-10-26
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STM32，5110液晶顯示聲納探魚器200KHz，帶電路圖，精確到厘米 MC34063升壓，大聲壓發(fā)射，實際板子上濾波電路沒要（電路圖上的濾波電阻電容電感沒焊，開路或者短路）。一般200KHz的換能器在水里面的耦合比較好，在空氣中發(fā)射出來的（或者接收的）強度很低。 用的MOSFET Relay，contact和release時間都可以做到很小，不過選的是比較低端器件，所以最近測量距離為70cm。 開源啦開源啦 架構(gòu)為狀態(tài)機+任務流，Task都是放在函數(shù)指針數(shù)組里面的 Task分兩種，routine的和錯誤處理的 5110液晶的SPI用的DMA 基本上STM32和C語言高階的特征都用上了，稍微修改直接可以商用 Open Issue 偶爾會hardware fault或者memory fault，然后watchdog重啟， 應該比較好解決，仔細檢查下就好 有什么問題代碼的file comment里面有我聯(lián)系地址 有能搞到好的器件也請知會我，多謝了 接下來準備把它裝到船模上，用以前四軸的那套東西，就看什么時候有時間了
上傳時間： 2013-10-28
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/*--------- 8051內(nèi)核特殊功能寄存器 -------------*/ sfr ACC = 0xE0; //累加器 sfr B = 0xF0; //B 寄存器 sfr PSW = 0xD0; //程序狀態(tài)字寄存器 sbit CY = PSW^7; //進位標志位 sbit AC = PSW^6; //輔助進位標志位 sbit F0 = PSW^5; //用戶標志位0 sbit RS1 = PSW^4; //工作寄存器組選擇控制位 sbit RS0 = PSW^3; //工作寄存器組選擇控制位 sbit OV = PSW^2; //溢出標志位 sbit F1 = PSW^1; //用戶標志位1 sbit P = PSW^0; //奇偶標志位 sfr SP = 0x81; //堆棧指針寄存器 sfr DPL = 0x82; //數(shù)據(jù)指針0低字節(jié) sfr DPH = 0x83; //數(shù)據(jù)指針0高字節(jié) /*------------ 系統(tǒng)管理特殊功能寄存器 -------------*/ sfr PCON = 0x87; //電源控制寄存器 sfr AUXR = 0x8E; //輔助寄存器 sfr AUXR1 = 0xA2; //輔助寄存器1 sfr WAKE_CLKO = 0x8F; //時鐘輸出和喚醒控制寄存器 sfr CLK_DIV = 0x97; //時鐘分頻控制寄存器 sfr BUS_SPEED = 0xA1; //總線速度控制寄存器 /*----------- 中斷控制特殊功能寄存器 --------------*/ sfr IE = 0xA8; //中斷允許寄存器 sbit EA = IE^7; //總中斷允許位 sbit ELVD = IE^6; //低電壓檢測中斷控制位 8051
上傳時間： 2013-10-30
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附件是51mini仿真器中文使用手冊，其中包括有51mini的驅(qū)動，USB安裝指南及USB驅(qū)動程序。 2003 年 SST 公司推出了 SST89C54/58 芯片，并且在官方網(wǎng)站公布了單片機仿真程序，配合 KEIL 可以實現(xiàn)標 準 51 內(nèi)核芯片的單步調(diào)試等等，從而實現(xiàn)了一個簡單的 51 單片機仿真方案，將仿真器直接拉低到一顆芯片的價 格。 但是， 1 分錢 1 分貨，這個仿真方案由于先天的缺陷存在若干重大問題： 占用 p30,p31 端口 占用定時器 2 占用 8 個 sp 空間 運行速度慢 最高通信速度只有 38400，無法運行 c 語言程序。（由于 c 語言程序會調(diào)用庫文件，每單步一次 的時間足夠你吃個早飯） 所以，網(wǎng)上大量銷售的這種這種仿真器最多只能仿真跑馬燈等簡單程序，并沒有實際使用價值。51mini 是深 圳市學林電子有限公司開發(fā)生產(chǎn)的具有自主知識產(chǎn)權的新一代專業(yè)仿真器，采用雙 CPU 方案，一顆負責和 KEIL 解 釋，另外一顆負責運行用戶程序，同時巧妙利用 CPU 的 P4 口通信，釋放 51 的 P30,P31，完美解決了上述問題， 體積更小，是目前價格最低的專業(yè)級別 51 單片機仿真器，足以勝任大型項目開發(fā)。 51mini仿真器創(chuàng)新設計： 1 三明治夾心雙面貼片，體積縮小到只有芯片大小，真正的“嵌入式”結(jié)構(gòu)。 2 大量采用最新工藝和器件，全貼片安裝，進口鉭電容，貼片電解。 3 采用快恢復保險，即便短路也可有效保護。 4 單 USB 接口，無需外接電源和串口，臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三 CPU 設計，采用仿真芯片＋監(jiān)控 芯片＋USB 芯片結(jié)構(gòu)，是一款真正獨立的仿真器，不需要依賴開發(fā)板運行。 5 下載仿真通訊急速 115200bps，較以前版本提高一個數(shù)量級(10 倍以上)，單步運行如飛。 6 不占資源，無限制真實仿真（32 個 IO、串口、T2 可完全單步仿真），真實仿真 32 條 IO 腳，包括任意使用 P30 和 P31 口。 7 兼容 keilC51 UV2 調(diào)試環(huán)境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內(nèi)存內(nèi)容。可仿真各種 51 指 令兼容單片機，ATMEL、Winbond、INTEL、SST、ST 等等。可仿真 ALE 禁止，可仿真 PCA，可仿真雙 DPTR，可仿真 硬件 SPI。媲美 2000 元級別專業(yè)仿真器！ 8 獨創(chuàng)多聲響和 led 指示實時系統(tǒng)狀態(tài)和自檢。 9 獨創(chuàng)長按復位鍵自動進入脫機運行模式，這時仿真機就相當于目標板上燒好的一個芯片，可以更加真實的運 行。這種情況下實際上就變了一個下載器，而且下次上電時仍然可以運行上次下載的程序。 USB 驅(qū)動的安裝 第一步：用隨機 USB 通訊電纜連接儀器的 USB 插座和計算機 USB口；顯示找到新硬件向?qū)Вx擇“從列表或指定位置安裝（高級）”選項，進入下一步； 第二步：選擇“在搜索中包括這個位置”，點擊“瀏覽”，定位到配套驅(qū)動光盤的驅(qū)動程序文件夾，如 E:\驅(qū)動程序\XLISP 驅(qū)動程序\USBDRIVER2.0\，進入下一步； 第三步：彈出“硬件安裝”對話框，如果系統(tǒng)提示“沒有通過Windows 徽標測試…”，不用理會，點擊“仍然繼續(xù)”，向?qū)Ъ撮_始安裝軟件；然后彈出“完成找到新硬件向?qū)?rdquo;對話框，點擊完成。 第四步：系統(tǒng)第二次彈出“找到新的硬件向?qū)?rdquo;對話框，重復以上幾個步驟； 右下角彈出對話框“新硬件已安裝并可以使用了”，表明 USB 驅(qū)動已成功安裝。你可以進入系統(tǒng)的：控制面板\系統(tǒng)\硬件\設備管理器中看到以下端口信息， 表示系統(tǒng)已經(jīng)正確的安裝了 USB 驅(qū)動。
上傳時間： 2013-11-02
上傳用戶：貓愛薛定諤
