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전자 설계

전자 설계 - 시계 PCB 설계를 위한 표준 타이밍 매개변수

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전자 설계 - 시계 PCB 설계를 위한 표준 타이밍 매개변수

시계 PCB 설계를 위한 표준 타이밍 매개변수

2021-10-24
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Author:Downs

다음은 PCB 클럭 회로 설계의 기초인 타이밍 매개변수에 대한 설명입니다.

타이밍과 관련된 일부 매개변수는 Tco, 버퍼 지연, 설정 시간, 유지 시간, 설정 시간 여유, 유지 시간 여유 (hold time margin), 전파 지연, 최대/최소 비행 시간 및 시계 떨림입니다.

1: Tco 및 버퍼 지연

버퍼 지연은 신호가 버퍼를 통해 유효한 전압 출력에 도달하는 데 걸리는 시간을 말한다.버퍼 지연과 디지털 회로 IC 내부의 논리적 지연은 Tco입니다.Tco는 또한 시계 트리거로부터 유효한 데이터 출력 장치에 이르는 장치의 모든 지연을 합친 값입니다.측정 부하는 Tco를 식별하기 위해 디지털 회로 IC 출력의 끝에 직접 연결한 다음 부하의 신호 전압 (Ums) 이 특정 레벨 (일반적으로 신호 하이 레벨의 절반) 에 도달하는 시간을 결정할 수 있습니다.가장 일반적인 부하는 50섬 저항기 또는 30pF 콘덴서입니다.Tco 및 버퍼 지연.

회로 기판

2: 시간 설정, 시간 유지, 시간 여유 및 시간 여유 설정

시간 및 유지 시간 표징 수신단 잠금 메모리의 시계 모서리가 트리거되기 전과 후의 데이터에 대한 입력 기간을 설정합니다.이 두 타이밍 매개변수는 수신기의 특성과 관련이 있습니다.시계 모서리를 트리거하기 전에 데이터는 장치에 필요한 설정 시간인 일정 시간 동안 존재해야 합니다.또한 시계 가장자리가 트리거된 후에는 안정적으로 읽을 수 있도록 데이터가 일정 기간 유지되어야 합니다.디바이스에 필요한 유지 시간입니다.클럭 모서리에서 트리거되기 전과 후의 데이터 신호가 설정 시간과 유지 시간을 초과하는 경우 초과된 컴포넌트를 설정 시간 및 유지 시간 여유라고 합니다.각 장치에 필요한 설정 및 유지 시간 매개 변수는 일반적으로 장치 설명서에서 찾을 수 있습니다.외부 환경의 변화가 제한적일 경우 시스템이 제대로 작동하도록 설계할 때 설치 시간 여유와 유지 시간 여유를 최대한 늘려야 합니다.

3: 전파 지연 및 비행 시간

신호가 전송선에서 전송되는 지연을 전파지연이라고 하는데 이는 신호의 전파속도와 선로의 길이에만 관계된다.비행 시간은 최대 비행 시간과 최소 비행 시간을 포함한다.최대 비행시간은 최종 안정 지연이라고도 하며, 최소 비행시간은 최초 전환 지연이라고 한다.

4: 클럭 디더링 및 클럭 기울기

실제로 PCB 클럭 신호는 종종 이상적인 신호가 될 수 없으며 떨림과 오프셋이 자주 발생합니다.클럭 디더링은 두 클럭 주기 간의 차이를 나타냅니다.클럭 내부에서 생성되며 라우팅과 관련이 없습니다.클럭 발진기에서 디더링은 네 개의 노이즈 소스가 중첩되어 발생합니다.

1: 이것은 결정 자체에서 나는 소음이다.어떤 저항 부품처럼 내부 전자의 무작위 운동으로 인해 결정체는 열 소음을 낼 수 있다;

2: 결정 자체의 기계적 진동이나 교란으로 인한 소음입니다.

3: 증폭기 자체의 소음이다. 증폭기의 소음은 보통 결정체의 열소음과 기계소음보다 크다.

4: 전원 소음.전원 공급 장치에 결합된 모든 소음은 클럭 발진기 내부의 증폭기로 들어가며 전원 소음은 증폭기를 통해 확대되면 큰 떨림을 일으킬 수 있습니다.전원 소음은 처리하기가 매우 어렵다.만약 발진기의 출력에 큰 결합전원 소음이 있다면 전원의 교란도가 매우 나쁘다고 말할 수 있다.무작위 소음원으로 인한 시계 떨림은 매우 유해하며, 전원 소음으로 인한 시계 움직임은 간헐적인 파동을 일으킬 수 있다.클럭 디더링은 스펙트럼 분석, 직접 위상 측정 및 차분 위상 측정의 세 가지 방법으로 측정할 수 있습니다.가장 간단한 측정 방법은 차분 위상 측정을 사용하는 것입니다.클럭 기울기란 클럭 버퍼의 여러 출력 사이의 기울기와 PCB 흔적선 오차로 인한 수신단과 구동단의 클럭 신호 사이의 차이를 포함한 두 개의 동일한 시스템 클럭 사이의 기울기를 말한다.상쇄이러한 요소의 영향은 타이밍 설계에서 고려해야 합니다.PCB를 설계할 때 데이터의 정확한 전송과 수신을 확보하기 위해 모든 시퀀스 매개 변수를 전면적으로 고려해야 하며 반드시 적합한 토폴로지 구조를 선택해야 하며 반드시 임피던스 정합 단접 등 조치를 취하여 신호의 완전성이 시퀀스에 미치는 교란을 줄여야 한다.시스템 설정에 필요한 시간 제약조건과 시간 제약조건을 모두 충족합니다.