在数字电路设计中,时钟信号扮演着至关重要的角色。理想的时钟信号是一串无限连续的脉冲序列,除了电平要求外,其边沿应非常陡峭,有些系统还要求时钟具有50%的占空比。从电磁兼容性(EMC)的角度来看,理想的时钟信号是一个辐射源,会产生很强的EMC干扰。
在交换机系统中,周期性地重复传输固定码(例如54H码)实际上也会产生EMC干扰,并对相邻信号线产生严重干扰。因此,对时钟信号进行单独讨论是因为在数字系统中,整个系统的工作都以时钟信号为参考,时钟信号的质量直接关系到系统的工作质量。然而,当时钟信号从时钟源出发、经过驱动、线路传输,最后到达负载端时,很难保持其在时钟源时的模样。
在负载端看到的时钟信号可能会发生上升、下降沿的改变,也可能发生占空比的变化,还可能有到达不同负载的时间发生改变(相位变化)的问题等。
为了确保时钟到达不同负载的相位相同,仅采用专用时钟驱动器件是不够的,还需要考虑匹配、线长、负载等因素。以下是一些可以采取的措施来控制:
注意驱动器的传输延迟:选择合适的驱动器可以减少传输延迟对时钟信号的影响。
在时钟的传输路径上使用相同的驱动器:这样可以确保各个路径上的驱动器具有相似的性能和特性。
平衡各路径的线路延迟:通过调整线路长度或使用延迟补偿技术来平衡各个路径上的线路延迟。
使用相同的线路匹配方法:确保各个路径上的线路匹配方法一致,以减少反射和信号失真。
平衡各路径的负载:有时可能需要在负载处增加电容来达到平衡负载的目的。
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