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(jì)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(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)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(jì)上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(dá)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(yán)重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(dá)到更高的時間分辨。在通常的設(shè)計(jì)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(dá)到時鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準(zhǔn)確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實(shí)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(shí)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(jìn)了時鐘分相技術(shù)在實(shí)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(jì)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(jìn)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(shí)際運(yùn)用中獲得了很好的效果。下面以應(yīng)用的實(shí)例加以說明。2 應(yīng)用實(shí)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(zhǔn)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(dá)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(jì)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(rèn)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(jì)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(jìn)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(rèn)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(yùn)用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進(jìn)行了4 分 相, 成功地實(shí)現(xiàn)了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實(shí)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(jì) 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(zhǔn)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(dá)到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運(yùn)用時鐘分相技術(shù), 可以有效地用低頻時鐘實(shí)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(jì)中一些問題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。
標(biāo)簽: 時鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時間: 2013-12-17
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多層板是由芯板和半固化片互相層疊壓合而成的。而半固化片構(gòu)成所謂的浸潤層,起到粘合芯板的作用,雖然也有一定的初始厚度,但是在壓制過程中其厚度會發(fā)生一些變化。
上傳時間: 2013-10-29
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電路板故障分析 維修方式介紹 ASA維修技術(shù) ICT維修技術(shù) 沒有線路圖,無從修起 電路板太複雜,維修困難 維修經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)不足 無法維修的死板,廢棄可惜 送電中作動態(tài)維修,危險性極高 備份板太多,積壓資金 送國外維修費(fèi)用高,維修時間長 對老化零件無從查起無法預(yù)先更換 維修速度及效率無法提升,造成公司負(fù)擔(dān),客戶埋怨 投資大量維修設(shè)備,操作複雜,績效不彰
上傳時間: 2013-10-26
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經(jīng)由改變外部閘極電阻(gate resistors)或增加一個跨在汲極(drain)和源極(source)的小電容來調(diào)整MOSFET的di/dt和dv/dt,去觀察它們?nèi)绾螌MI產(chǎn)生影響。然後我們可了解到如何在效率和EMI之間取得平衡。我們拿一個有著單組輸出+12V/4.1A及初級側(cè)MOSFET AOTF11C60 (αMOSII/11A/600V/TO220F) 的50W電源轉(zhuǎn)接器(adapter)來做傳導(dǎo)性及輻射性EMI測試。
上傳時間: 2014-09-08
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計(jì)算機(jī)的ATX電源脫離主板是需要短接一下20芯接頭上的綠色(power on)和黑色(地)才能啟動的。啟動后把萬用表撥到主流電壓20V檔位,把黑表筆插入4芯D型插頭的黑色接線孔中,用紅表筆分別測量各個端子的電壓。樓上列的是20芯接頭的端子電壓,4芯D型插頭的電壓是黃色+12V,黑色地,紅色+5V。 主板電源接口 圖解 20-PIN ATX主板電源接口
上傳時間: 2013-10-28
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給你們愛電力電子的!
上傳時間: 2013-11-02
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AL-FNR系列發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電阻柜 我公司擁有技術(shù)優(yōu)秀的研發(fā)隊(duì)伍和精良的設(shè)備,引進(jìn)并消化國外先進(jìn)技術(shù),長期致力于對中性點(diǎn)接地技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn),對降低電網(wǎng)過電壓、提高電網(wǎng)的安全性、可靠性,具有良好的效果。我公司以進(jìn)口特殊不銹鋼合金材料,開發(fā)生產(chǎn)的系列不銹鋼中性點(diǎn)接地電阻柜。產(chǎn)品具有精度高,線性度好,運(yùn)行可靠,安裝方便,外形美觀等特點(diǎn),已廣泛用于許多國家重點(diǎn)工程。所生產(chǎn)的0.4KV~35KV發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電阻柜是發(fā)電機(jī)組中采用高阻接地的專用成套裝置。 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜連接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上,當(dāng)電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生單相接地故障時,向接地點(diǎn)提供附加阻性電流,使接地點(diǎn)電流由容性變成阻容性電流,從而保證產(chǎn)生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 1、精心設(shè)計(jì)、保護(hù)到位 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜連接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與地之間,當(dāng)電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生單相接地故障時,向接地點(diǎn)提供附加阻性電流,使接地點(diǎn)電流由容性變成阻容性電流,從而保證產(chǎn)生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 2、專業(yè)保護(hù),避免燒損發(fā)電機(jī)鐵芯 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜在設(shè)計(jì)參數(shù)時,力求將總的接地電流控制在15A以內(nèi),不僅可以滿足繼電保護(hù)靈敏度的要求,同時也可減輕發(fā)電機(jī)定子繞組接地時鐵芯的損傷。 3、結(jié)構(gòu)緊湊,元器件性能優(yōu)異 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜將零散的單相變壓器、電阻器、電流互感器、接地保護(hù)輸出端子等電器設(shè)備整體組合在一個封閉金屬柜內(nèi),并可選配隔離開關(guān)、避雷器,智能保護(hù)儀表等成套供貨;安全可靠性高,布置清晰整齊,便于安裝調(diào)試及操作維護(hù)。裝置采用的單相變壓器為干式絕緣變壓器,工作性能穩(wěn)定,抗沖擊能力強(qiáng)。變壓器二次側(cè)采用不銹鋼材料電阻。 4、監(jiān)控功能齊全,并提供模擬量輸出 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜是0.4KV~35KV發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電阻柜是發(fā)電機(jī)組中采用高阻接地的專用成套裝置,可選配電流和動作記錄儀等智能控制儀表,正常時可監(jiān)測中性點(diǎn)不平衡電流,出現(xiàn)單相接地故障時,可記錄動作次數(shù);且可為保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)提供模擬量輸出。 5、性能可靠,維護(hù)簡便 AL-FNR型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻柜中裝設(shè)干式單相接地變壓器及相應(yīng)的大容量電阻器,柜中還可裝設(shè)單相隔離開關(guān),以便在進(jìn)行檢修或?qū)嶒?yàn)時隔離電源。 6、技術(shù)力量雄厚,服務(wù)周到 我公司為中性點(diǎn)設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家,技術(shù)力量雄厚,售前的技術(shù)交流咨詢可隨時到位;售后的安裝技術(shù)指導(dǎo)可按用戶要求及時進(jìn)行。
標(biāo)簽: 發(fā)電機(jī) 中性點(diǎn)接地 電阻柜
上傳時間: 2013-10-17
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針對電源需要對磁性器件進(jìn)行選型計(jì)算的一款軟件
上傳時間: 2013-11-25
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在電磁先導(dǎo)閥電磁頭不通電的情況下(電磁頭無輸出力),彈簧的作用力作用在閥桿上,閥桿將閥芯壓緊在閥座上并保持密封。當(dāng)電磁頭通電產(chǎn)生提升力,克服彈簧的力,將閥桿提起,閥芯脫離閥座,系統(tǒng)介質(zhì)排放。
上傳時間: 2013-10-29
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深聯(lián)華集成電路有限公司推出一款防破解,堵漏洞的單片機(jī),可以很好的保護(hù)到您的知識產(chǎn)權(quán), 此單片機(jī)兼容51系列,且與51系列內(nèi)置相似。我們產(chǎn)品的優(yōu)勢: 1.在同樣振蕩頻率下,較之傳統(tǒng)的8051芯片它具有運(yùn)行更快,性能更優(yōu)越的特性; 2.這些特性包括內(nèi)置256字節(jié)RAM和2個16位定時器/計(jì)數(shù)器,1個UART和外 部中斷INT0和INT1; 3.可兼容8052芯片的16位定時器/計(jì)數(shù)器(Timer2)。包括適合于程序和數(shù)據(jù)的 62K字節(jié)Flash存儲器。 4.集成了EUART,SPI等標(biāo)準(zhǔn)通訊模塊,還集成了具有內(nèi)建比較功能的ADC,PWM定時器以及模擬比 較器(CMP)等模塊; 5.內(nèi)建看門狗定時器,采用低電壓復(fù)位、低電壓檢測、振蕩器失效檢測等功能,提供了2種低功耗省電模式; 6.高達(dá)32位的密碼生成器-1/50億(1/1G)的破解概率; 7.白噪聲密碼,沒有規(guī)律可循,加密后原廠也無法破解;每顆芯片都有自己的 密碼,同樣的密碼不可重用; 8.程序有防盜措施,即使破解后獲得芯片中的程序也是亂碼。
標(biāo)簽: 規(guī)格書
上傳時間: 2013-10-14
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