在數(shù)字電路設(shè)計中,時鐘信號扮演著至關(guān)重要的角色。理想的時鐘信號是一串無限連續(xù)的脈沖序列,除了電平要求外,其邊沿應(yīng)非常陡峭,有些系統(tǒng)還要求時鐘具有50%的占空比。從電磁兼容性(EMC)的角度來看,理想的時鐘信號是一個輻射源,會產(chǎn)生很強的EMC干擾。
在交換機系統(tǒng)中,周期性地重復傳輸固定碼(例如54H碼)實際上也會產(chǎn)生EMC干擾,并對相鄰信號線產(chǎn)生嚴重干擾。因此,對時鐘信號進行單獨討論是因為在數(shù)字系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)的工作都以時鐘信號為參考,時鐘信號的質(zhì)量直接關(guān)系到系統(tǒng)的工作質(zhì)量。然而,當時鐘信號從時鐘源出發(fā)、經(jīng)過驅(qū)動、線路傳輸,最后到達負載端時,很難保持其在時鐘源時的模樣。
在負載端看到的時鐘信號可能會發(fā)生上升、下降沿的改變,也可能發(fā)生占空比的變化,還可能有到達不同負載的時間發(fā)生改變(相位變化)的問題等。
為了確保時鐘到達不同負載的相位相同,僅采用專用時鐘驅(qū)動器件是不夠的,還需要考慮匹配、線長、負載等因素。以下是一些可以采取的措施來控制:
注意驅(qū)動器的傳輸延遲:選擇合適的驅(qū)動器可以減少傳輸延遲對時鐘信號的影響。
在時鐘的傳輸路徑上使用相同的驅(qū)動器:這樣可以確保各個路徑上的驅(qū)動器具有相似的性能和特性。
平衡各路徑的線路延遲:通過調(diào)整線路長度或使用延遲補償技術(shù)來平衡各個路徑上的線路延遲。
使用相同的線路匹配方法:確保各個路徑上的線路匹配方法一致,以減少反射和信號失真。
平衡各路徑的負載:有時可能需要在負載處增加電容來達到平衡負載的目的。
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