摘要: 介紹了時鐘分相技術(shù)并討論了時鐘分相技術(shù)在高速數(shù)字電路設(shè)計中的作用。 關(guān)鍵詞: 時鐘分相技術(shù); 應(yīng)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(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)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(shè)計上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)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?dāng)_(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設(shè)計提出了更高的要求: 我們應(yīng)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(yīng)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(yīng)的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中對高頻時鐘信號的處理應(yīng)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(shù), 以低頻的時鐘實現(xiàn)高頻的處 理。 1 時鐘分相技術(shù) 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(shù), 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(shè)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(dǎo)體技術(shù)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(shù)在實際電 路中的應(yīng)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(shè)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(yīng)用的實例加以說明。2 應(yīng)用實例 2. 1 應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shù), 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(guān))。 根據(jù)這個判別原理, 我們設(shè)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(guān)鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統(tǒng)設(shè)計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術(shù)應(yīng)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(shù)應(yīng)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(shù)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(shù), 可以有效地用低頻時鐘實現(xiàn)相當(dāng)于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設(shè)計中一些問題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計的難度。
標簽： 時鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時間： 2013-12-17
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PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統(tǒng)上，EMC一直被視為「黑色魔術(shù)（black magic）」。其實，EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來理解的。不過，縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用，但那些數(shù)學(xué)方程式對實際的EMC電路設(shè)計而言，仍然太過復(fù)雜了。幸運的是，在大多數(shù)的實務(wù)工作中，工程師并不需要完全理解那些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和存在于EMC規(guī)范中的學(xué)理依據(jù)，只要藉由簡單的數(shù)學(xué)模型，就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數(shù)學(xué)公式和電磁理論，來說明在印刷電路板（PCB）上被動組件（passivecomponent）的隱藏行為和特性，這些都是工程師想讓所設(shè)計的電子產(chǎn)品通過EMC標準時，事先所必須具備的基本知識。導(dǎo)線和PCB走線導(dǎo)線（wire）、走線（trace）、固定架……等看似不起眼的組件，卻經(jīng)常成為射頻能量的最佳發(fā)射器（亦即，EMI的來源）。每一種組件都具有電感，這包含硅芯片的焊線（bond wire）、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導(dǎo)線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導(dǎo)線的阻抗大小，而且對頻率很敏感。依據(jù)LC 的值（決定自共振頻率）和PCB走線的長度，在某組件和PCB走線之間，可以產(chǎn)生自共振（self-resonance），因此，形成一根有效率的輻射天線。在低頻時，導(dǎo)線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時，導(dǎo)線就具有電感的特性。因為變成高頻后，會造成阻抗大小的變化，進而改變導(dǎo)線或PCB 走線與接地之間的EMC 設(shè)計，這時必需使用接地面（ground plane）和接地網(wǎng)格（ground grid）。導(dǎo)線和PCB 走線的最主要差別只在于，導(dǎo)線是圓形的，走線是長方形的。導(dǎo)線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL，在高頻時，此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL，沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時，感抗大于電阻，此時導(dǎo)線或走線不再是低電阻的連接線，而是電感。一般而言，在音頻以上工作的導(dǎo)線或走線應(yīng)該視為電感，不能再看成電阻，而且可以是射頻天線。
上傳時間： 2013-10-09
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半導(dǎo)體的產(chǎn)品很多，應(yīng)用的場合非常廣泛，圖一是常見的幾種半導(dǎo)體元件外型。半導(dǎo)體元件一般是以接腳形式或外型來劃分類別，圖一中不同類別的英文縮寫名稱原文為 PDID：Plastic Dual Inline Package SOP：Small Outline Package SOJ：Small Outline J-Lead Package PLCC：Plastic Leaded Chip Carrier QFP：Quad Flat Package PGA：Pin Grid Array BGA：Ball Grid Array 雖然半導(dǎo)體元件的外型種類很多，在電路板上常用的組裝方式有二種，一種是插入電路板的銲孔或腳座，如PDIP、PGA，另一種是貼附在電路板表面的銲墊上，如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。 從半導(dǎo)體元件的外觀，只看到從包覆的膠體或陶瓷中伸出的接腳，而半導(dǎo)體元件真正的的核心，是包覆在膠體或陶瓷內(nèi)一片非常小的晶片，透過伸出的接腳與外部做資訊傳輸。圖二是一片EPROM元件，從上方的玻璃窗可看到內(nèi)部的晶片，圖三是以顯微鏡將內(nèi)部的晶片放大，可以看到晶片以多條銲線連接四周的接腳，這些接腳向外延伸並穿出膠體，成為晶片與外界通訊的道路。請注意圖三中有一條銲線從中斷裂，那是使用不當(dāng)引發(fā)過電流而燒毀，致使晶片失去功能，這也是一般晶片遭到損毀而失效的原因之一。 圖四是常見的LED，也就是發(fā)光二極體，其內(nèi)部也是一顆晶片，圖五是以顯微鏡正視LED的頂端，可從透明的膠體中隱約的看到一片方型的晶片及一條金色的銲線，若以LED二支接腳的極性來做分別，晶片是貼附在負極的腳上，經(jīng)由銲線連接正極的腳。當(dāng)LED通過正向電流時，晶片會發(fā)光而使LED發(fā)亮，如圖六所示。 半導(dǎo)體元件的製作分成兩段的製造程序，前一段是先製造元件的核心─晶片，稱為晶圓製造；後一段是將晶中片加以封裝成最後產(chǎn)品，稱為IC封裝製程，又可細分成晶圓切割、黏晶、銲線、封膠、印字、剪切成型等加工步驟，在本章節(jié)中將簡介這兩段的製造程序。
上傳時間： 2014-01-20
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在靜電傳感器測量氣/固兩相流參數(shù)的基礎(chǔ)上，以J.B.Gajewski教授的成果為基礎(chǔ)，對電容的計算進行了研究。將靜電傳感器電極與屏蔽罩間的電容cp看作圓柱型電容，對其建立的靜電傳感器數(shù)學(xué)模型中的感應(yīng)電極與屏蔽罩間電容值進行探討，并得到了這個電容的計算式。
上傳時間： 2014-12-24
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交直流轉(zhuǎn)換器 AT-VA2-D-A3-DD-ADL 1．產(chǎn)品說明 AT系列轉(zhuǎn)換器/分配器主要設(shè)計使用于一般訊號迴路中之轉(zhuǎn)換與隔離；如 4~20mA、0~10V、熱電偶(Type K, J, E, T)、熱電阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、電位計(三線式)、電阻(二線式)及交流電壓/電流等訊號，機種齊全。 此款薄型設(shè)計的轉(zhuǎn)換器/分配器，除了能提供兩組訊號輸出（輸出間隔離）或24V激發(fā)電源供傳送器使用外，切換式電源亦提供了安裝的便利性。上方并設(shè)計了電源、輸入及輸出指示燈及可插拔式接線端子方便現(xiàn)場施工及工作狀態(tài)檢視。 2.產(chǎn)品特點 可選擇帶指撥開關(guān)切換，六種常規(guī)輸出信號0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切換。 雙回路輸出完全隔離，可選擇不同信號。 設(shè)計了電源、輸入及輸出LED指示燈，方便現(xiàn)場工作狀態(tài)檢視。 規(guī)格選擇表中可指定選購0.1%精度 17.55mm薄型35mm導(dǎo)軌安裝。 依據(jù)CE國際標準規(guī)范設(shè)計。 3.技術(shù)規(guī)格 用途：信號轉(zhuǎn)換及隔離 過載輸入能力：電流：10×額定10秒 第二組輸出：可選擇 精確度: 交流: ≦±0.5% of F.S. 直流: ≦±0.2% of F.S. 輸入耗損: 交流電流:≤ 0.1VA; 交流電壓:≤ 0.15VA 反應(yīng)時間: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 輸出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 滿量程校正范圍:≤ ±10% of F.S.，2組輸出可個別調(diào)整 零點校正范圍:≤ ±10% of F.S.，2組輸出可個別調(diào)整 隔離:AC 2.0 KV 輸出1與輸出2之間 隔離抗阻：DC 500V 100MΩ 工作電源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (選購規(guī)格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作濕度: 20~95% RH, 無結(jié)露 溫度系數(shù): ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 儲存溫度: -10~70 ºC 保護等級: IP 42 振動測試: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外觀尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外殼材質(zhì): ABS防火材料，UL94V0 安裝軌道: 35mm DIN導(dǎo)軌 (EN50022) 重量: 250g 安全規(guī)范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用規(guī)格：AT-VA2-D-A3-DD-ADL 交直流轉(zhuǎn)換器，2組輸出，輸入交流輸入0-19.99mA，輸出1:4-20mA,輸出2：4-20mA，工作電源AC/DC20-56V
標簽： 交直流 轉(zhuǎn)換器
上傳時間： 2013-11-22
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AL-LJ(K)系列零序電流互感器 保定奧蘭電氣科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的AL-LJ(K)系列零序電流互感器經(jīng)電力工業(yè)部電氣設(shè)備質(zhì)量檢測中心檢測，質(zhì)量優(yōu)于國標GB1208-1997《電流互感器》，具有精度高，線性度好，運行可靠，安裝方便，外型美觀等特點。 零序電流互感器（電纜型）的孔徑范圍為Ф40～Ф360，有各種容量、變比、準確限值系數(shù)，可與小電流接地選線裝置、繼電器、儀表等配套使用，實現(xiàn)對系統(tǒng)的檢測和保護。裝置具有靈敏度高，線性度好等優(yōu)點。產(chǎn)品分整體式和組合式兩類。互感器采用工程塑料外殼、樹脂澆注全密封；外型美觀、安裝方便、節(jié)省安裝空間、規(guī)格品種多，可適用各種保護裝置和電力系統(tǒng)各種運行方式（中性點接地，中性點不接地，大電阻接地，小電阻接地和消弧線圈接地）的需要。 空格：用于小電流接地選線裝置 A：與DD11/60型繼電器配合使用 J：用于微機型繼電保護 B：與DL11/0.2型繼電器配合使用 保定市奧蘭電氣科技有限責(zé)任公司開發(fā)生產(chǎn)的零序電流互感器是一種套在電纜上的CT，它的一次繞組為穿過CT內(nèi)孔的三相一次導(dǎo)體電纜，它的一次電流是一次三相電流的向量和（在正常、三相平衡時為0），當(dāng)發(fā)生一次系統(tǒng)單相接地時三相平衡關(guān)系被打破，這時零序電流互感器的二次就有電流輸出，供給保護裝置，實現(xiàn)保護和監(jiān)控。 零序電流互感器的一次絕緣就是電纜自身絕緣，所以這種零序電流互感器可以套在任一電壓等級的電纜上。
標簽： 零序電流互感器
上傳時間： 2013-10-30
上傳用戶：fengzimili
International reference list 02/2004International referenceJ.JaatinenCompany CountryBerlin GermanyDeutsche Flugsicherung GermanyFrankfurt GermanyGuangzhou ChinaHamburg GermanyHelsinki-Vantaa FinlandKuala Lumpur - Sepang MalaysiaZürich Switzerland
標簽： Quality Energy Power Manag
上傳時間： 2013-10-30
上傳用戶：1184599859
概述：近年來，通信開關(guān)電源遭雷害事故時有發(fā)生。大家感到，不但損壞次數(shù)在顯著增多，而且每次的損壞程度也很嚴重。作為通信系統(tǒng)的“心臟”，通信電源在自身損壞的同時，對其負載側(cè)通信設(shè)備將構(gòu)成威脅，若不及時搶修，很容易引發(fā)二次事故，甚至出現(xiàn)通信中斷等嚴重后果。隨著大量無人值守站的建設(shè)，這類問題顯得更加突出。因此，如何做好通信開關(guān)電源的雷電過電壓保護，是擺在眾多設(shè)備制造廠家面前的一個很緊迫的問題。通信開關(guān)電源主要由交流配電、高頻整流、直流配電和本機監(jiān)控共4個單元組成，其基本功能是向交換、傳輸、微波或移動等通信設(shè)備提供安全可靠的直流基礎(chǔ)電源。通信開關(guān)電源的直流輸出電壓的標稱值主要有48V和24V兩種，額定電流從幾十安到幾千安不等，主要取決于通信負載的功率和蓄電池組的容量。通信開關(guān)電源內(nèi)部含有大量的耐受能力更低的先進電子元器件如集成電路、二極管和三極管等，它們極大地降低了通信開關(guān)電源承受雷電過電壓的能力。
標簽： J.P 防雷 方案 通信開關(guān)
上傳時間： 2013-11-07
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在DCM狀態(tài)下選擇：Uin－電源輸入直流電壓Uinmin－電源輸入直流電壓最小值D－占空比Np－初級繞組匝數(shù)Lp－初級繞組電感量Ae－磁芯有效面積Ip－初級峰值電流f－開關(guān)頻率Ton－開關(guān)管導(dǎo)通時間I－初級繞組電流有效值η－開關(guān)電源效率J－電流密度
標簽： 反激式開關(guān) 電源設(shè)計 磁芯
上傳時間： 2013-12-16
上傳用戶：我們的船長
K10的GPIO庫函數(shù)之實現(xiàn)LED燈亮滅 T17D0 000:565 SEGGER J-Link V4.40c Log File (0001ms, 0563ms total)
上傳時間： 2013-10-08
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