電路設計 - 時鐘PCB設計基礎的時序參數

以下是對定時參數的基本介紹 時鐘電路PCB 設計：

與定時相關的一些參數包括Tco、緩衝延遲、設定時間、保持時間、設定時間裕度、保持時間裕度、傳播延遲、最大/最小飛行時間和時鐘抖動。

1:Tco和緩衝延遲

緩衝器延遲是指訊號通過緩衝器達到有效電壓輸出所需的時間。 數位電路IC內的緩衝延遲加上邏輯延遲即為Tco。 Tco還指設備中從時鐘觸發器開始到有效數據輸出設備的所有延遲的總和。 量測負載可以直接連接到數位電路IC輸出端以確定Tco，然後確定負載上的訊號電壓（Ums）達到某個水准（通常為訊號高水准的一半）的時間。 最常見的負載是50Ω電阻器或30pF電容器。 Tco和緩衝延遲。

2：設定時間、保持時間、設定時間裕度和保持時間裕度

設定時間和保持時間表徵了接收端鎖存器中時鐘邊緣觸發前後數據的輸入持續時間。 這兩個定時參數與接收器的特性有關。 在觸發時鐘邊緣之前，數據必須存在一段時間，這是設備所需的設定時間； 並且在觸發時鐘邊緣之後，必須將數據保持一段時間，以便能够穩定地讀取。 這是設備所需的保持時間。 如果在時鐘邊緣觸發之前和之後的數據訊號的持續時間分別超過設定時間和保持時間，則超出的分量分別稱為設定時間裕度和保持時間裕度。 每個設備所需的設定和保持時間參數通常可以在設備手册中找到。 在設計時，應盡可能新增設定時間裕度和保持時間裕度，以確保系統在外部環境有限變化的情况下正常工作。

3：傳播延遲和飛行時間

訊號在傳輸線上的傳輸延遲稱為傳播延遲，它僅與訊號的傳播速度和線路長度有關。 飛行時間包括最大飛行時間和最小飛行時間。 最大飛行時間也稱為最終穩定延遲，最小飛行時間稱為最早切換延遲。

4：時鐘抖動和時鐘偏移

在實踐中, 這個 PCB時鐘訊號 通常不可能成為理想的訊號, 抖動和偏移經常發生. 時鐘抖動是指兩個時鐘週期之間的差异. 它是由時鐘內部生成的，與路由無關. 在時鐘振盪器中, 抖動是由四個雜訊源疊加引起的：

1：這是晶體本身發出的譟音。 像任何電阻器件一樣，由於內部電子的隨機運動，晶體會發出熱雜訊；

2：它是由晶體本身的任何機械振動或擾動引起的譟音；

3：這是放大器本身的雜訊，放大器的雜訊通常大於晶體的熱雜訊和機械雜訊；

4：電源雜訊. 耦合到電源端子的任何雜訊都將進入時鐘振盪器內的放大器, 電源雜訊經放大器放大後會引起很大的抖動. 電源雜訊難以處理. 如果振盪器的輸出具有較大的耦合電源雜訊, 據說電源的抗擾度很差. 隨機雜訊源引起的時鐘抖動非常有害, 電源雜訊引起的時鐘抖動會引起間歇性波動. 時鐘抖動可以通過3種方法量測：頻譜分析, 直接相位量測, 和差分相位量測. 最簡單的測量方法是使用差分相位量測. 時鐘偏移是指兩個相同系統時鐘之間的偏移, 包括時鐘緩衝器的多個輸出之間的偏差, 以及接收端和驅動端的時鐘訊號之間由於以下原因而產生的差异： PCB跟踪 錯誤. 抵消. 在定時設計中需要考慮這些因素的影響. 設計PCB時, 為了確保數據正確傳輸和接收, 必須綜合考慮所有定時參數, 必須選擇合適的拓撲結構, 必須採取阻抗匹配終止和其他措施，以减少信號完整性對時序造成的干擾, 同時滿足系統所需的設定時間約束和保持時間約束.