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 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統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。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統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, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩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。 所以在高速數字系統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, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 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(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 應用在接入網中 在通訊系統中, 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 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 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, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(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據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據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據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 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 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 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 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(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 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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誤區一：認為差分信號不需要地平面作為回流路徑，或者認為差分走線彼此為對方提供回流途徑。造成這種誤區的原因是被表面現象迷惑，或者對高速信號傳輸的機理認識還不夠深入。雖然差分電路對于類似地彈以及其它可能存在于電源和地平面上的噪音信號是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分電路就不以參考平面作為信號返回路徑，其實在信號回流分析上，差分走線和普通的單端走線的機理是一致的，即高頻信號總是沿著電感最小的回路進行回流，最大的區別在于差分線除了有對地的耦合之外，還存在相互之間的耦合，哪一種耦合強，那一種就成為主要的回流通路。
上傳時間： 2014-12-22
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中望CAD2012是中望公司推出的最新CAD平臺產品，能夠兼容主流的CAD文件格式，并且簡單易學、操作方便，廣泛運用于機械、電子、建筑等行業的設計部門。中望CAD在技術上已處于國際先進水品，軟件的功能、速度、穩定性在同類產品種領先，獲得了廣大用戶的支持和信任。 中望CAD2012特色功能 參數化設計功能 類似于三維繪圖軟件中的設計方式，繪制的圖形可以通過幾何位置和尺寸來進行約束，從而達到最終的圖形效果，并且可以添加尺寸相關參數，以獲得更為準確的結果。 表格功能 提供基本的表格功能，可以直接創建表格并能更改表格的大小以適應填寫需求，表格中除了可以填寫文字，也可以填入字段。中望CAD中的表格可以導出為Excel，也可以從Excel將表格導入到CAD中。 圖紙比較 圖紙比較功能能夠對兩張相似的圖紙進行對比，不同的部分用彩色標識出以便用戶識別。該功能特別適用在圖紙的審核和修改上，只需一步即可辨別圖紙。 幫助系統 中望CAD提供完整的幫助系統，動畫教程也嵌入幫助中，為用戶提供詳盡的功能解釋。同時提供在線幫助，對于幫助的修改部分，可以通過網絡及時查閱到，在線幫助系統支持簡體中文，繁體中文，英文以及日文四個語言版本。 中望CAD2012新功能 900個細節改善 中望CAD對900多個細節進行了改善，使得軟件在功能完整、運行穩定性、交互方式、二次開發接口等方面有了進一步的提高，軟件更貼近客戶的使用方式，實際處理圖形的能力更強。 ECW圖片插入 在圖片插入功能中，增加對ECW格式圖片的支持，可以將該類文件以光柵圖像插入，同其它圖片格式一樣，插入后的圖像可以進行簡單編輯。 中望CAD附加工具 中望CAD安裝包中新增一些實用功能，這些功能在一些設計領域會經常用到。 引線標注XY坐標 利用引線的方式，標注出點的XY坐標值。采用這種方式可以在復雜標注的狀況下減少標注數量，是設計師較為常用的表達方式。
上傳時間： 2013-10-08
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為了推進光伏發電技術應用到居民家居生活中，提出了一套適用于家用小功率電器工作的光伏逆變系統。系統采用意法半導體公司的STM32F103VC作為控制系統的核心，運用軟件方式產生SPWM波。逆變主拓撲回路采用兩級全橋變換器，中間環節配合高頻變壓器升壓。與傳統的逆變器設計思路不同，前級全橋變換器采用SPWM波控制實現逆變取代以往恒定脈寬PWM控制，后級變換器作為頻率50 Hz翻轉開關來重構正弦波。該系統可將太陽能電池板輸出的12 V電壓轉換為適用于家用電器工作的220 V/50 Hz交流電。
上傳時間： 2013-11-17
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微弧氧化是一種新型的表面處理方法，利用該電路可輸出雙端不對稱的高壓脈沖，且脈沖幅值、頻率、占空比均在一定范圍內連續可調。本文首先介紹了微弧氧化電源技術的發展現狀，然后對試驗中使用過的幾種IGBT驅動模塊M57959、2ED300、2SD315 3種驅動電路的結構、工作原理和使用性能做了詳細分析對比。實驗表明，Eupec系列的2ED300驅動電路結構簡單，可靠性高，適用于大功率微弧氧化電源的驅動。
上傳時間： 2014-01-21
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LLC諧振變換器非常適合應用于高效率和高功率密度的場合，成為目前新型諧振變換器的典型代表。文章首先簡要介紹了半橋LLC諧振變換器的工作原理和優點，然后計算了主電路和控制電路的主要參數，并根據參數計算結果選擇電力電子元器件，最后研制并完善了實驗樣機。樣機實現了變壓器漏感充當諧振電感與變壓器勵磁電感和諧振電容諧振，主開關管實現ZVS，控制電路實現單管自舉驅動，驗證了文章的正確性和可行性。文章為后續研究奠定了理論和實驗基礎。
上傳時間： 2013-10-13
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ADI公司在高精度信號測量和控制方面處于業界領先地位，致力于以極具成本競爭力的高質量IC實現可靠的計量、測量和控制。其產品廣泛用于再生能源、輸配電以及水、電、氣計量應用。ADI公司憑借在優化系統級信號處理性能方面的成熟經驗和種類豐富的產品，為開發人員提供精密、可靠、易于設計的能源管理解決方案。
上傳時間： 2013-11-17
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AL-FNR系列發電機中性點接地電阻柜 我公司擁有技術優秀的研發隊伍和精良的設備,引進并消化國外先進技術,長期致力于對中性點接地技術產品的研發、生產，對降低電網過電壓、提高電網的安全性、可靠性，具有良好的效果。我公司以進口特殊不銹鋼合金材料，開發生產的系列不銹鋼中性點接地電阻柜。產品具有精度高，線性度好，運行可靠，安裝方便，外形美觀等特點，已廣泛用于許多國家重點工程。所生產的0.4KV～35KV發電機中性點接地電阻柜是發電機組中采用高阻接地的專用成套裝置。 AL-FNR型發電機中性點電阻柜連接在發電機中性點上，當電網或發電機定子繞組發生單相接地故障時，向接地點提供附加阻性電流，使接地點電流由容性變成阻容性電流，從而保證產生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 1、精心設計、保護到位 AL-FNR型發電機中性點電阻柜連接在發電機中性點與地之間，當電網或發電機定子繞組發生單相接地故障時，向接地點提供附加阻性電流，使接地點電流由容性變成阻容性電流，從而保證產生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 2、專業保護，避免燒損發電機鐵芯 AL-FNR型發電機中性點電阻柜在設計參數時，力求將總的接地電流控制在15A以內，不僅可以滿足繼電保護靈敏度的要求，同時也可減輕發電機定子繞組接地時鐵芯的損傷。 3、結構緊湊，元器件性能優異 AL-FNR型發電機中性點電阻柜將零散的單相變壓器、電阻器、電流互感器、接地保護輸出端子等電器設備整體組合在一個封閉金屬柜內，并可選配隔離開關、避雷器，智能保護儀表等成套供貨；安全可靠性高，布置清晰整齊，便于安裝調試及操作維護。裝置采用的單相變壓器為干式絕緣變壓器，工作性能穩定，抗沖擊能力強。變壓器二次側采用不銹鋼材料電阻。 4、監控功能齊全，并提供模擬量輸出 AL-FNR型發電機中性點電阻柜是0.4KV～35KV發電機中性點接地電阻柜是發電機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，正常時可監測中性點不平衡電流，出現單相接地故障時，可記錄動作次數；且可為保護和監控系統提供模擬量輸出。 5、性能可靠，維護簡便 AL-FNR型發電機中性點電阻柜中裝設干式單相接地變壓器及相應的大容量電阻器，柜中還可裝設單相隔離開關，以便在進行檢修或實驗時隔離電源。 6、技術力量雄厚，服務周到 我公司為中性點設備專業生產廠家，技術力量雄厚，售前的技術交流咨詢可隨時到位；售后的安裝技術指導可按用戶要求及時進行。
上傳時間： 2013-10-17
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對不穩定風和陣風進行風速預測，以平穩風為例，根據實際風電功率和對應時序風速的關系建模，得到了風電功率隨風速變化的各類模型下的擬合參數。為了提高風電功率的預測精度，通過從分段函數和整體建模兩個角度比較各種模型的準確程度，得到了適宜于作為風電功率特性曲線的函數模型。
上傳時間： 2013-10-08
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IPS3000C系列一體化機架電源系統集交流配電、整流模塊、直流配電、監控單元、蓄電池組為一體，將模塊化的電源子架安裝于機架內與其它單元組成完整的電源系統，結構緊湊、高效、配置靈活。特別適用于對空間要求較高的小容量的程控交換局、移動基站等需要額定48V直流電源輸入的場合。
上傳時間： 2013-10-30
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