Генератор тактовых частот: Что такое «Генератор тактовой частоты», раздел: Компьютеры

Содержание

Генератор тактовых импульсов — это… Что такое Генератор тактовых импульсов?

Тактовый генератор персонального компьютера, основанный на чипе ICS 952018AF и резонаторе частотой 14,3 МГц

Генератор тактовой частоты (генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах и таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике. Тактовые импульсы часто используются как эталонная частота — считая их количество, можно, например, измерять временные интервалы.

В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.

Типы генераторов

В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов.

Микросхема тактового генератора Silego, установленного в ноутбуке Samsung

Классический

В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции — низкая стабильность. Плюс — предельная простота.

Кварцевый

Генератор Пирса.

Кварц + микросхема генерации

Микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подключении к её входам кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную. Данное решение используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась коэффициентом умножения).

Программируемая микросхема генерации

В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором (частота — 14,3 МГц), она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота системной шины может быть всегда равна стандартным 33 МГц, AGP — 66 МГц и не зависеть от частоты FSB процессора.

Если в электронной схеме необходимо разделить частоту на 2 используют Т-триггер в режиме счётчика импульсов. Соответственно, для увеличения делителя увеличивают количество счётчиков (триггеров).

Тактовый генератор

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых процессорах (например, Z80) выполняется встроенным.

Кроме тактовки процессора в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.

См. также

Генератор тактовой частоты процессора

Генератор тактовых импульсов (генератор тактовой частоты

) предназначен для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах, таймерах и других. Он вырабатывает электрические импульсы (обычно прямоугольной формы) заданной частоты, которая часто используется как эталонная — считая количество импульсов, можно, например, измерять временные интервалы.

В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.

Содержание

Типы генераторов [ править | править код ]

В зависимости от сложности устройства, используют разные виды генераторов.

Классический [ править | править код ]

В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной недостаток данной конструкции — низкая стабильность, достоинство — предельная простота.

Кварцевый [ править | править код ]

Кварц + микросхема генерации [ править | править код ]

Микросхема генерации при подключении к её входам кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную. Такой способ используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась).

Для построения тактового генератора не требуется никакая специальная микросхема.

Программируемая микросхема генерации [ править | править код ]

В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором, она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота периферийной шины AGP может быть всегда равна стандартной (66 МГц) и не зависеть от частоты системной шины процессора.

Если в электронной схеме необходимо разделить частоту на 2, используют Т-триггер в режиме счётчика импульсов. Соответственно, для увеличения делителя увеличивают количество счётчиков (триггеров).

Тактовый генератор [ править | править код ]

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых микропроцессорах и микроконтроллерах выполняется встроенным.

Кроме тактирования процессора, в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.

Тактовый генератор – электронная схема, производящая тактовый сигнал для синхронизации работы цифровых схем. Такой сигнал может иметь любую форму: и простую прямоугольную, и более сложную. Основными элементами генератора являются резонансная схема и усилитель.

Тактовые сигналы

В электронике, в особенности в синхронных цифровых сетях, тактовый сигнал – это сигнал, имеющий постоянную частоту, два устойчивых состояния (верхнее и нижнее), предназначенных для согласования работы цифровых схем.

Тактовые сигналы создаются тактовыми генераторами. Наиболее распространенной формой тактового сигнала является меандр (сигнал с рабочим циклом 50%). Рабочий цикл – отношение длительности к периоду импульса. Другими словами, это часть периода, в течение которой сигнал активен.

Схемы, использующие тактовые сигналы, могут становиться активными во время переднего фронта, заднего фронта, или, в случае удвоенной скорости передачи данных, переднего и заднего фронтов импульса.

Принцип формирования тактового сигнала

Источником тактовых колебаний является кварцевый кристалл, расположенный в оловянном корпусе. При подаче на кварцевую пластинку напряжения, он начинает совершать механические колебания. Под действием пьезоэлектрического эффекта на электродах кристалла наводится ЭДС. Колебания электротока следуют на генератор, который, собственно, и преобразует их в импульсы.

Генератор тактовых импульсов для компьютера

В компьютере генератор отвечает за синхронную работу всех его устройств: процессора, оперативной памяти, шин данных. Работу процессора при этом можно сравнить с работой часов. Исполнение инструкции центральным процессором осуществляется за определенное число тактов. Точно также функционируют и часы. Такты в механических часах определяются колебаниями маятника.

Производительность процессора напрямую зависит от частоты тактов. Чем больше частота тактов, тем больше инструкций процессор способен выполнить за определенный промежуток времени. Одна команда или инструкция может выполняться процессором за часть такта или за несколько сотен тактов. Общая тенденция современного развития компьютерной техники заключается в снижении количества тактов, выделяемых для выполнения одной простейшей инструкции.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Основные элементы

В качестве резонансной схемы генератора часто выступает кварцевый пьезо-электрический возбудитель. В то же время могут использоваться более простые схемы параллельного резонансного контура и RC-цепь (схема состоящая из конденсатора и резистора).

Генератор может иметь дополнительные схемы для изменения основного сигнала. Так процессор 8088 использует только две трети от рабочего цикла тактового сигнала. Это требует наличия в генераторе тактовых импульсов. И встроенной логической схемы для преобразования рабочего цикла.

По мере усложнения формы выходного синхросигнала в схеме генератора тактовых импульсов могут использоваться смеситель, делитель или умножитель частоты. Смеситель частоты генерирует сигнал, частота которого равна сумме или разности двух частот входных сигналов.

Схема фазовой автоподстройки частоты

Многие устройства используют схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для сравнения фазы сигнала с выхода генератора с фазой частоты и регулировки частоты генератора таким образом, чтобы значения фаз совпали.

На рисунке приведена схема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Устройство сравнения фаз (компаратор) имеет 2 входа и 1 выход. В качестве входных сигналов используется сигнал от задающего генератора (сигнал на входе схемы ФАПЧ) и сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением (ГУН). Компаратор сравнивает фазы двух сигналов и формирует сигнал ошибки, который следует на фильтр нижних частот (ФНЧ), а с него – на ГУН, управляя его частотой.

Виды тактовых генераторов

1. Генераторы общего назначения

Генераторы общего назначения, как правило, используют схемы ФАПЧ для генерирования выходных сигналов из общей входной частоты. Они для получения опорной частоты используют простые недорогие кварцевые кристаллы. Из сигнала опорной частоты они генерируют выходные тактовые сигналы с низким уровнем дрожания фронта сигнала.

2. Программируемые генераторы

Позволяют изменять коэффициент, используемый делителем или умножителем. Благодаря этому можно выбрать любую из множества выходных частот без изменения аппаратной части.

Применение генераторов синхронизирующих сигналов в сетях SONET

Это тактовый генератор, используемый сетями поставщиков услуг часто в виде встроенного источника сигналов (BITS) для центрального офиса.

Цифровые коммутационные системы и некоторые системы передачи (например, системы синхронной цифровой иерархии SONET) зависят от надежной высококачественной синхронизации. Чтобы обеспечить такое состояние, большинство поставщиков услуг применяют схемы распределения сигналов синхронизации между офисами и реализуют концепцию BITS для обеспечения синхронизации внутри офиса.

На вход генератора тактовой частоты поступают входные сигналы синхронизации, а из выхода следуют выходные сигналы синхронизации. В качестве входных опорных сигналов могут выступать сигналы синхронизации DS-1 или CC (составные сигналы), выходными сигналами также могут быть сигналы DS-1 или CC.

  • входной интерфейс синхронизации, принимающий входные сигналы DS-1 или CC;
  • схема генерирования синхросигналов, которая создает синхросигналы, используемые схемой распределения выходной схемой распределения сигналов;
  • выходная схема распределения сигналов синхронизации, создающая множество сигналов DS-1 и CC;
  • схема контроля характеристик, предназначенная для контроля параметров синхронизации входных сигналов;
  • интерфейс аварийной сигнализации, подсоединенный к системе управления аварийной сигнализацией центрального офиса;
  • служебный интерфейс, предназначенный для использования местным обслуживающим персоналом и поддерживающий связь с удаленными служебными системами.

Тактовый генератор – электронная схема, производящая тактовый сигнал для синхронизации работы цифровых схем. Такой сигнал может иметь любую форму: и простую прямоугольную, и более сложную. Основными элементами генератора являются резонансная схема и усилитель.

Тактовые сигналы

В электронике, в особенности в синхронных цифровых сетях, тактовый сигнал – это сигнал, имеющий постоянную частоту, два устойчивых состояния (верхнее и нижнее), предназначенных для согласования работы цифровых схем.

Тактовые сигналы создаются тактовыми генераторами. Наиболее распространенной формой тактового сигнала является меандр (сигнал с рабочим циклом 50%). Рабочий цикл – отношение длительности к периоду импульса. Другими словами, это часть периода, в течение которой сигнал активен.

Схемы, использующие тактовые сигналы, могут становиться активными во время переднего фронта, заднего фронта, или, в случае удвоенной скорости передачи данных, переднего и заднего фронтов импульса.

Принцип формирования тактового сигнала

Источником тактовых колебаний является кварцевый кристалл, расположенный в оловянном корпусе. При подаче на кварцевую пластинку напряжения, он начинает совершать механические колебания. Под действием пьезоэлектрического эффекта на электродах кристалла наводится ЭДС. Колебания электротока следуют на генератор, который, собственно, и преобразует их в импульсы.

Генератор тактовых импульсов для компьютера

В компьютере генератор отвечает за синхронную работу всех его устройств: процессора, оперативной памяти, шин данных. Работу процессора при этом можно сравнить с работой часов. Исполнение инструкции центральным процессором осуществляется за определенное число тактов. Точно также функционируют и часы. Такты в механических часах определяются колебаниями маятника.

Производительность процессора напрямую зависит от частоты тактов. Чем больше частота тактов, тем больше инструкций процессор способен выполнить за определенный промежуток времени. Одна команда или инструкция может выполняться процессором за часть такта или за несколько сотен тактов. Общая тенденция современного развития компьютерной техники заключается в снижении количества тактов, выделяемых для выполнения одной простейшей инструкции.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Основные элементы

В качестве резонансной схемы генератора часто выступает кварцевый пьезо-электрический возбудитель. В то же время могут использоваться более простые схемы параллельного резонансного контура и RC-цепь (схема состоящая из конденсатора и резистора).

Генератор может иметь дополнительные схемы для изменения основного сигнала. Так процессор 8088 использует только две трети от рабочего цикла тактового сигнала. Это требует наличия в генераторе тактовых импульсов. И встроенной логической схемы для преобразования рабочего цикла.

По мере усложнения формы выходного синхросигнала в схеме генератора тактовых импульсов могут использоваться смеситель, делитель или умножитель частоты. Смеситель частоты генерирует сигнал, частота которого равна сумме или разности двух частот входных сигналов.

Схема фазовой автоподстройки частоты

Многие устройства используют схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для сравнения фазы сигнала с выхода генератора с фазой частоты и регулировки частоты генератора таким образом, чтобы значения фаз совпали.

На рисунке приведена схема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Устройство сравнения фаз (компаратор) имеет 2 входа и 1 выход. В качестве входных сигналов используется сигнал от задающего генератора (сигнал на входе схемы ФАПЧ) и сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением (ГУН). Компаратор сравнивает фазы двух сигналов и формирует сигнал ошибки, который следует на фильтр нижних частот (ФНЧ), а с него – на ГУН, управляя его частотой.

Виды тактовых генераторов

1. Генераторы общего назначения

Генераторы общего назначения, как правило, используют схемы ФАПЧ для генерирования выходных сигналов из общей входной частоты. Они для получения опорной частоты используют простые недорогие кварцевые кристаллы. Из сигнала опорной частоты они генерируют выходные тактовые сигналы с низким уровнем дрожания фронта сигнала.

2. Программируемые генераторы

Позволяют изменять коэффициент, используемый делителем или умножителем. Благодаря этому можно выбрать любую из множества выходных частот без изменения аппаратной части.

Применение генераторов синхронизирующих сигналов в сетях SONET

Это тактовый генератор, используемый сетями поставщиков услуг часто в виде встроенного источника сигналов (BITS) для центрального офиса.

Цифровые коммутационные системы и некоторые системы передачи (например, системы синхронной цифровой иерархии SONET) зависят от надежной высококачественной синхронизации. Чтобы обеспечить такое состояние, большинство поставщиков услуг применяют схемы распределения сигналов синхронизации между офисами и реализуют концепцию BITS для обеспечения синхронизации внутри офиса.

На вход генератора тактовой частоты поступают входные сигналы синхронизации, а из выхода следуют выходные сигналы синхронизации. В качестве входных опорных сигналов могут выступать сигналы синхронизации DS-1 или CC (составные сигналы), выходными сигналами также могут быть сигналы DS-1 или CC.

  • входной интерфейс синхронизации, принимающий входные сигналы DS-1 или CC;
  • схема генерирования синхросигналов, которая создает синхросигналы, используемые схемой распределения выходной схемой распределения сигналов;
  • выходная схема распределения сигналов синхронизации, создающая множество сигналов DS-1 и CC;
  • схема контроля характеристик, предназначенная для контроля параметров синхронизации входных сигналов;
  • интерфейс аварийной сигнализации, подсоединенный к системе управления аварийной сигнализацией центрального офиса;
  • служебный интерфейс, предназначенный для использования местным обслуживающим персоналом и поддерживающий связь с удаленными служебными системами.

Генератор тактовой частоты процессора — Вместе мастерим

Содержание

Генератор тактовой частоты — что это такое, определение термина

Генератор тактовой частоты — устройство для выработки через равные отрезки времени последовательности импульсов.

Генератор тактовой частоты — заказать или купить

Детальная информация

Время между двумя последовательными импульсами называется тактом. Некоторые команды процессора выполняются за несколько тактов. Импульсы, проходя через все элементы компьютера, заставляют их работать в едином такте — синхронно. Частота генерации тактовых импульсов определяет быстродействие компьютера.

Источником опорной частоты служит, как правило, кварцевый резонатор («кварц») на частоту 14.318 МГц.

В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота все же формируется кварцевым резонатором, она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота системной шины может быть всегда равна стандартным 33 МГц, AGP — 66 МГц и не зависеть от частоты FSB процессора.

Тактовый генератор – электронная схема, производящая тактовый сигнал для синхронизации работы цифровых схем. Такой сигнал может иметь любую форму: и простую прямоугольную, и более сложную. Основными элементами генератора являются резонансная схема и усилитель.

Тактовые сигналы

В электронике, в особенности в синхронных цифровых сетях, тактовый сигнал – это сигнал, имеющий постоянную частоту, два устойчивых состояния (верхнее и нижнее), предназначенных для согласования работы цифровых схем.

Тактовые сигналы создаются тактовыми генераторами. Наиболее распространенной формой тактового сигнала является меандр (сигнал с рабочим циклом 50%). Рабочий цикл – отношение длительности к периоду импульса. Другими словами, это часть периода, в течение которой сигнал активен.

Схемы, использующие тактовые сигналы, могут становиться активными во время переднего фронта, заднего фронта, или, в случае удвоенной скорости передачи данных, переднего и заднего фронтов импульса.

Принцип формирования тактового сигнала

Источником тактовых колебаний является кварцевый кристалл, расположенный в оловянном корпусе. При подаче на кварцевую пластинку напряжения, он начинает совершать механические колебания. Под действием пьезоэлектрического эффекта на электродах кристалла наводится ЭДС. Колебания электротока следуют на генератор, который, собственно, и преобразует их в импульсы.

Генератор тактовых импульсов для компьютера

В компьютере генератор отвечает за синхронную работу всех его устройств: процессора, оперативной памяти, шин данных. Работу процессора при этом можно сравнить с работой часов. Исполнение инструкции центральным процессором осуществляется за определенное число тактов. Точно также функционируют и часы. Такты в механических часах определяются колебаниями маятника.

Производительность процессора напрямую зависит от частоты тактов. Чем больше частота тактов, тем больше инструкций процессор способен выполнить за определенный промежуток времени. Одна команда или инструкция может выполняться процессором за часть такта или за несколько сотен тактов. Общая тенденция современного развития компьютерной техники заключается в снижении количества тактов, выделяемых для выполнения одной простейшей инструкции.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Основные элементы

В качестве резонансной схемы генератора часто выступает кварцевый пьезо-электрический возбудитель. В то же время могут использоваться более простые схемы параллельного резонансного контура и RC-цепь (схема состоящая из конденсатора и резистора).

Генератор может иметь дополнительные схемы для изменения основного сигнала. Так процессор 8088 использует только две трети от рабочего цикла тактового сигнала. Это требует наличия в генераторе тактовых импульсов. И встроенной логической схемы для преобразования рабочего цикла.

По мере усложнения формы выходного синхросигнала в схеме генератора тактовых импульсов могут использоваться смеситель, делитель или умножитель частоты. Смеситель частоты генерирует сигнал, частота которого равна сумме или разности двух частот входных сигналов.

Схема фазовой автоподстройки частоты

Многие устройства используют схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для сравнения фазы сигнала с выхода генератора с фазой частоты и регулировки частоты генератора таким образом, чтобы значения фаз совпали.

На рисунке приведена схема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Устройство сравнения фаз (компаратор) имеет 2 входа и 1 выход. В качестве входных сигналов используется сигнал от задающего генератора (сигнал на входе схемы ФАПЧ) и сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением (ГУН). Компаратор сравнивает фазы двух сигналов и формирует сигнал ошибки, который следует на фильтр нижних частот (ФНЧ), а с него – на ГУН, управляя его частотой.

Виды тактовых генераторов

1. Генераторы общего назначения

Генераторы общего назначения, как правило, используют схемы ФАПЧ для генерирования выходных сигналов из общей входной частоты. Они для получения опорной частоты используют простые недорогие кварцевые кристаллы. Из сигнала опорной частоты они генерируют выходные тактовые сигналы с низким уровнем дрожания фронта сигнала.

2. Программируемые генераторы

Позволяют изменять коэффициент, используемый делителем или умножителем. Благодаря этому можно выбрать любую из множества выходных частот без изменения аппаратной части.

Применение генераторов синхронизирующих сигналов в сетях SONET

Это тактовый генератор, используемый сетями поставщиков услуг часто в виде встроенного источника сигналов (BITS) для центрального офиса.

Цифровые коммутационные системы и некоторые системы передачи (например, системы синхронной цифровой иерархии SONET) зависят от надежной высококачественной синхронизации. Чтобы обеспечить такое состояние, большинство поставщиков услуг применяют схемы распределения сигналов синхронизации между офисами и реализуют концепцию BITS для обеспечения синхронизации внутри офиса.

На вход генератора тактовой частоты поступают входные сигналы синхронизации, а из выхода следуют выходные сигналы синхронизации. В качестве входных опорных сигналов могут выступать сигналы синхронизации DS-1 или CC (составные сигналы), выходными сигналами также могут быть сигналы DS-1 или CC.

  • входной интерфейс синхронизации, принимающий входные сигналы DS-1 или CC;
  • схема генерирования синхросигналов, которая создает синхросигналы, используемые схемой распределения выходной схемой распределения сигналов;
  • выходная схема распределения сигналов синхронизации, создающая множество сигналов DS-1 и CC;
  • схема контроля характеристик, предназначенная для контроля параметров синхронизации входных сигналов;
  • интерфейс аварийной сигнализации, подсоединенный к системе управления аварийной сигнализацией центрального офиса;
  • служебный интерфейс, предназначенный для использования местным обслуживающим персоналом и поддерживающий связь с удаленными служебными системами.

Для функционирования цифровых схем характерен строгий порядок че­ре­дования логических состояний. Он называется тактированием и ис­чис­ляется в (кило-, мега-, гига-) герцах. Так, например, системное вре­мя тактируется частотой в 32 КГц, а ес­ли точнее — 32768 Гц. Почему? От­вет три­ви­аль­ный: в основе работы системных ча­сов лежит использование пят­над­ца­ти­раз­ряд­но­го двоичного счетчика (2 15 ). Если его ин­кре­мен­ти­ро­вать — увеличивать значение на единицу — с частотой 32768 Гц, он будет переполняться еже­се­кун­д­но, что позволит ре­а­ли­зо­вать схему системных часов на типовой логике без особых конструктивных слож­но­с­тей.


Рис 1. Блок-схема кварцевых часов

Тактирование процессора

Еще один пример хрестоматийной частоты, используемой в персональном компьютере — 4,77 МГц. Про­из­во­ди­тель­ность первых процессоров x86 архитектуры ограничивается именно этим параметром. Его значение фор­ми­ру­ет­ся из частоты кварцевого резонатора 14.31818 МГц, которая делится на 3 тактовым генератором процессора и на 4 для получения сигнала цветности 3.58 МГц, необходимого для цветного телевидения. Другими словами, не­слож­ны­ми операциями мы получаем из опорной частоты не только тактирование процессора, но 4/3 под­не­су­щей частоты сиг­на­ла NTSC для формирования изображения на экране дисплея. Хотя даже во времена, когда ком­пью­тер­ные дис­п­леи использовали телевизионные частоты, большинство реализаций видео адаптеров снаб­жа­лись соб­ствен­ны­ми квар­це­вы­ми резонаторами.


Рис 2. Кварцевые резонаторы («часовой» и опорной частоты) на современной платформе ASUS M2N-MX

При тактовой частоте 4.77 МГц длительность цикла обмена по системной шине 8088 составляет четыре такта по 210 нсек или 840 нсек. Медленные периферийные устройства требуют увеличения длительности цикла обмена, как правило до пяти тактов по 210 нсек, что составляет 1.05 мксек.

Кварцевый резонатор — основа тактирования

Для изготовления кварцевых резонаторов используют природный или искусственно выращенный монокристалл кварца. В силу того, что он обладает анизотропными свойствами, параметры резонатора зависят от плоскости приложения электрического поля относительно ориентации его кристаллографических осей. Благодаря ис­поль­зо­ва­нию различных направлений среза удается добиться нужных, часто весьма противоречивых и мно­го­чис­лен­ных тре­бо­ва­ний, предъявляемых к характеристика кварцевых резонаторов.


Рис 3. Виды колебаний кварцевых элементов: а) сжание/растяжение, б) изгиб, в) кручение по вертикали,
г) кручение по горизонтали, д )сдвиг по контуру, е) сдвиг по толщине

Кристалл кварца демонстрирует как прямой, так и обратный пьезоэлектрический эффект. Прямой пьезоэффект характеризуется тем, что под воздействием механической силы на поверхностях кристалла появляется элек­три­че­ский заряд, пропорциональный приложенной силе. Обратный пьезоэффект сводится к тому, что при­ло­жен­ное к поверхности электрическое напряжение приводит к изменению формы и размера пластины. Возможные виды ме­ха­ни­че­ских колебаний кварцевых элементов представлены на Рис. 3. Чаще всего используют колебания сжатия — растяжения, изгиба, кручения, сдвига по контуру и по толщине. Эти колебания возможны как на основной ре­зо­нан­с­ной частоте кварца, определяемой его геометрическими размерами и видом среза, так и на различных гар­мо­ни­ках, крат­ных этой частоте.

Прямой и обратный пьезоэлектрический эффект используются в кварцевых резонаторах, применяемых в качестве эта­лона частоты. Кварцевый резонатор представляет собой очень тонкую кварцевую пластину, кон­так­ти­ру­ю­щую с дву­мя ме­тал­ли­зи­ро­ван­ными поверхностями. Физический размер и толщина фрагмента квар­це­во­го кри­с­тал­ла влияет на параметр его колебаний, который называется «характеристической частотой» квар­ца. Дру­ги­ми сло­ва­ми, его размер и форма определяют основную частоту колебаний — характеристическая частота об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на толщине кристалла.


Рис 4. Эквивалентная схема кварцевого резонатора

Механические колебания кристалла могут быть представлены электрической схемой, эквивалентной по­сле­до­ва­тель­но­му ко­ле­ба­тель­ному контуру, состоящему из низкоомного резистора (R), катушки индуктивности (L) и конденсатора малой емкости (Cs). Конденсатор Cp моделирует паразитную емкость кварцедержателя и монтажа.

«Если быть предельно точным»

Необходимым, но недостаточным условием работоспособности цифровых схем является наличие питающих на­пря­же­ний и тактовых электрических импульсов, задающих порядок выполнения компьютером элементарных опе­ра­ций. Узлы и контроллеры персональной платформы взаимодействуют между собой в рамках, строго заданных тактированием.


Рис 5. Кварцевый резонатор 14.31818 МГц на современной системной плате формирует опорную частоту для генератора тактовых импульсов

Этот процесс делегирован тактовому генератору — специальной микросхеме, которая опираясь на стабильные па­ра­мет­ры кварцевого резонатора формирует сетку частот, обеспечивающих функционирование центрального про­цес­со­ра, оперативной памяти и контроллеров ввода/вывода. Ее часто называют синтезатором частот или ге­не­ра­то­ром так­то­вых импульсов.


Рис 6. Генерируя стабильные импульсы, кварцевый резонатор вырабатывает опорную частоту, из которой тактовый генератор формирует сетку частот, обеспечивающих функционирование компьютера

Так, например, делением частоты 14.31818 МГц на 12, вырабатывается сигнал тактирования системного таймера, равный 1.193 МГц, который, в свою очередь, делит эту частоту на 65536 = 2 16 . В результате вырабатывается час­то­та для генерации временны́х меток DOS Ticks (в переводной литературе — тики системного таймера). Эта частота, равная 18.2 Гц, используется для периодических прерываний от системного таймера.

Получение нестандартных тактовых частот на Pentuim II материнских платах с тактовым генератором ICS9148

Предупреждение: автор не несет никакой ответственности за возможные поломки или сбои аппаратуры, вызванные действиями, описанными в данном тексте. Вы действуете на свой страх и риск! Необходимо иметь в виду, что данные действия влекут за собой потерю гарантии продавца или производителя на Ваше оборудование. Так как данная методика предполагает непосредственное вмешательство в электронную схему материнской платы при помощи паяльного оборудования, то необходимо помнить о возможном повреждении тонкой электроники электростатическими разрядами и принять соответствующие меры предосторожности.

А теперь непосредственно к делу. Как известно, по спецификации Intel выбор частоты системной шины производится при помощи сигнала BSEL# (контакт B21 на разъеме процессора), причем при низком уровне на нем частота шины выбирается равной 66 МГц, а при высоком уровне — 100 МГц. Другого вроде как и не дано. Некоторые производители дают пользователям сделать выбор из более широкого диапазона частот, чем несказанно радуют любителей поразгонять свою систему. К сожалению, мне попалась плата Acorp 6BX67 с автоматическим определением частоты.

Но отчаиваться рано. Путем небольшой переделки, имея на плате тактовый генератор ICS9148, можно получить полный набор необходимых частот системной шины. Правда этот генератор применяется не столь повсеместно, но тем не менее многим владельцам системных плат эта информация окажется полезной.

А стоит ли вообще этим заниматься?

  • нет, если вы задаете себе такие вопросы
  • нет, если не умеете держать в руках паяльник и паять им SMD-деталюшки
  • нет, если хочется просто жить спокойно, а не думать о том, что вы лишились гарантии на плату

Все нижеследующее проверялось на системной плате Acorp 6BX67. Но думаю, на других платах с аналогичным тактовым генератором переделка производится так же.

Первым делом стоит найти на плате тактовый генератор ICS9148-26. Это планарная микросхема в корпусе SSOP с 48-ю выводами.

На ее корпусе — логотип фирмы ICS (ни с чем не спутаешь), название чипа, дата выпуска. -26 в названии чипа говорит о номере прошивки ее внутреннего ПЗУ. Вероятно, что функциональное назначение интересующих нас ножек во всех чипах ICS9148 одинаковое. За частоту шины отвечают ножки 26, 25, 46 — FS0, FS1, FS2 соответственно. В зависимости от логических уровней на этих ножках во время ресета этого чипа (при включении питания), устанавливается та или иная частота:

FS2FS1FS0Часота системной шиныЧастота шины PCI
111100.233.3 (CPU/3)
110133.333.3 (CPU/4)
101112.037.3 (CPU/3)
10010334.3 (CPU/3)
01166.833.4 (CPU/2)
01083.341.65 (CPU/2)
0017537.5(CPU/2)
0005025 (CPU/2)

Как видно из этой таблицы, стандартные частоты 100 и 66 МГц получаются переключением уровня на FS2 при высоком уровне на FS1 и FS0. В моей плате сигнал FS2 резистором подтягивается к высокому уровню и одновременно подается на контакт B21 Slot1 — сигнал 100/66#. При установке Celeron FS2 оказывается жестко засаженным на корпус и выбирается частота 66 МГц. При заклеивании B21 скотчем на FS2 оказывается высокий уровень и частота устанавливается равной 100MHz. Это общеизвестно и давно применяется в практике разгона. Но не всегда удобен скачок с 66 сразу на 100: может быть, вас процессор не потянет такой разгон или не заработает память. Поэтому, приятно было бы задействовать также и промежуточные частоты 75 и 83 MHz. Или иметь возможность при заклееном B21 получить 112 и 133 MГц. Вся переделка сводится к добавлении на плату трехконтактного джампера, который мог бы попеременно устанавливать низкий уровень на сигналах FS1 и FS0. Комбинации, при которых оба этих контакта должны быть равны нулю, не столь принципиальны, но требуют уже двух джамперов. Как видно из распиновки чипа ICS9148, ножки 26, 25, 46 используются не только как входы, но и как выходы. После установки частоты эти ножки работают как выходы: 25 (FS1) — выход 24 МГц для SuperIO, 26(FS0) — 48 МГц для USB, 46(FS2) — выход опорной частоты 14.318 МГц. Так как выход FS2 напрямую сажается на корпус при подключении Celeron’а, то он, по видимому, как выход не используется. Исследование платы показало, что выводы FS1 и FS0 явно куда-то уходят и, возможно, используются по прямому назначению. Поэтому напрямую замыкать их на землю не стоит. Фирма ICS советует сделать так, как показано на рисунке.

Для такого подключения вам понадобится 2 двухпозиционных джампера (таких, как на рисунке). Крайние их выводы подключаются один на +3.3V или +5V, а другой — на землю. Средний же вывод подключают к ножке через резистор. На плате нет переключателя, а резисторы для ножек 25 и 26 подключены на положительный источник питания и подтягивают входы к высокому уровню. Их необходимо отпаять и установить вертикально: одним выводом на старую площадку, к которой подключена ножка микросхемы, а оставшийся свободным вывод — тонким проводом подключить к среднему выводу соответствующего джампера. (один джампер для FS1 и другой для FS0). Теперь, если замкнуть колпачком средний вывод джампера с его плюсовым выводом, то на соответствующем выводе (FS0 или FS1) установится высокий уровень, при замыкании среднего вывода на землю — низкий. Как расположить и закрепить джампер — дело ваше. Например, можно взять сдвоенный джампер (с какой-нибудь старой мультяшки или еще какой карточки), подогнуть средние выводы и подпаять к ним провода.

Обозначим его так:

Крайние выводы нужно соединить между собой (1 с 4 и 3 с 6) и попытаться впаять эту конструкцию на место отсутствующего на плате джампера. Перед включением обязательно проверьте, не замкнуты ли между собой крайние выводы (1 и 3 или 4 и 6) — это маловероятно, но вдруг какая-нибудь «сопля» при пайке или еще что, но в случае замыкания может иметь место «пшик» и ищи потом, сколько дорожек пержгло 🙁 Короче, все, что делаете, проверять и перепроверять! Выводы 2 и 5 тонкими изолированными проводами подключите к верхним концам предварительно поставленных вертикально резисторов (см. выше). Все. Теперь вы имеете рядом с переключателями множителя переключатели частоты шины. Для выбора частот выше 100 МГц либо заклеивайте B21, либо устанавливаете P350-P400 🙂

Другой метод — получение не шести, а четырех дополнительных частот (без 50 и 103 МГц, которые и так не нужны). Этот метод проще — нужен только один джампер —


Вывод 2 впаивается в любое близкорасположенное к чипу генератора отверстие, подключенное к земле. Я использовал минусовой вывод не установленного на плате крупного электролита. Крайние выводы 1 и 3 через резисторы около 10-20-30 Ом подключаете к выводам 25 и 26 чипа генератора. Больше ничего не изменяется. Когда джампер открыт — ничего не изменено, частота 66/100 (B21 по-прежнему заклеивается для частот >= 100 МГц). При закрытии 1 и 2 выводов одна из ножек 25 или 26 подтягивается к земле и дает частоту 75/112 или 83/133. Аналогично при замыкании выводов 2 и 3. Возможные побочные явления — теоретически может перестанет работать USB или SuperIO. Если это произойдет (у меня не было), возьмите резистор побольше. На этом все. Развивать тут я ничего больше не буду, разве что могу рассказать про неустановленный джампер JP1 — это селектор 100/66, к нему подведен через резистор сигнал FS2, но он не работает, так как этот самый резистор тоже не установлен (около переключателей множителя).

Надобность в установке JP1 весьма спорна, так как в случае процессора, в котором B21 засажен на землю (Celeron, например), это не избавит то заклеивания B21.

Тактовые генераторы и синтезаторы с ФАПЧ

Изделие Наименование Семейство Кол. входов Вх. частота, МГц Тип входов Кол-во выходных буферов Кол-во выходов Вых. частота, МГц Тип выходов Напр. питания, В Вых. напряжение, В Фазовый джиттер, RMS (ps) Интерфейс «Размывание» частоты Диапазон температур Корпус Кол. выводов
5L1503 MicroClock Programmable Clock Generator MicroClock 1 1 — 100, 8 — 40 Crystal, LVCMOS 1 3 0.032768 — 100 LVCMOS 1,8 1, 1.1, 1.2, 1.8   OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 10
5L2503 MicroClock Programmable Clock Generator MicroClock 1 1 — 120 Crystal, LVCMOS 1 3 0.032768 — 120 LVCMOS 1,8 1,8   I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 12
5L35021 VersaClock® 3S Programmable Clock Generator VersaClock 3S 1 1 — 160 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3 5 0.032768 — 125 LP-HCSL, LVCMOS 1,8 1,8 3 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 20
5L35023 VersaClock® 3S Programmable Clock Generator VersaClock 3S 1 1 — 160 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 5 7 0.032768 — 125 LP-HCSL, LVCMOS 1,8 1,8 3 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P35021 Programmable VersaClock® Clock Generator VersaClock 3S 1 1 — 160 Crystal, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3 5 0.032768 — 500 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3,3 1.8, 2.5, 3.3 3 I2C, OTP Yes -40 to 85°C, -40 to 105°C VFQFPN 20
5P35023 Programmable VersaClock® Clock Generator VersaClock 3S 1 1 — 160 Crystal, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 5 7 0.032768 — 500 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3,3 1.8, 2.5, 3.3 3 I2C, OTP Yes -40 to 85°C, -40 to 105°C VFQFPN 24
5P49V5901 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5907 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 1 1 — 200 Crystal, LVCMOS 5 8 1 — 350 HCSL, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1,8 1.8, 2.5, 3.3 0,75 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
5P49V5908 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 1 1 — 200 Crystal, LVCMOS 5 12 1 — 350 HCSL, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1,8 1.8, 2.5, 3.3 0,75 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 48
5P49V5913 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2 3 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5914 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3 4 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5923 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 200 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2 3 1 — 200 LVCMOS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5925 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 200 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 200 LVCMOS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5927 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 200 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3 7 1 — 200 LVCMOS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5929 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 2 1 — 200 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 9 1 — 200 LVCMOS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V5933 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator with Integrated Crystal VersaClock 5 2 1 — 350 Crystal (integrated), HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2 3 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA 24
5P49V5935 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator with Integrated Crystal VersaClock 5 2 1 — 350 Crystal (integrated), HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA 24
5P49V5943 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 1 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2 3 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 20
5P49V5944 VersaClock® 5 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 5 1 1 — 350 Crystal, LVCMOS 2 3 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,7 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 20
5P49V60 VersaClock® 6E Programmable Clock Generator for Automotive VersaClock 6E 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 105°C VFQFPN 24
5P49V6901 VersaClock® 6 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 6 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V6913 VersaClock® 6 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 6 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2 3 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V6914 VersaClock® 6 Low Power Programmable Clock Generator VersaClock 6 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3 4 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V6965 Programmable VersaClock® Clock Generator VersaClock 6E 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
5P49V6967 Programmable VersaClock® Clock Generator with 4 Additional Output Copies VersaClock 6E 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 9 1 — 350 HCSL, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
5P49V6968 Programmable VersaClock® Clock Generator with 8 Additional Output Copies VersaClock 6E 2 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 11 1 — 350 HCSL, LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 48
5P49V6975 Programmable VersaClock® Clock Generator with Integrated Crystal VersaClock 6E 1 1 — 350 Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 4 5 1 — 350 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,5 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA 24
5X1503 MicroClock Programmable Clock Generator with Embedded Crystal MicroClock 1 52 Crystal (integrated) 1 3 0.032768 — 100 LVCMOS 1,8 1, 1.1, 1.2, 1.8   I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 10
5X2503 MicroClock Programmable Clock Generator with Embedded Crystal MicroClock 1 26 Crystal (integrated) 1 3 0.03 — 120, 0.032768 — 120 LVCMOS 1,8 1,8   I2C, OTP Yes -40 to 85°C DFN 12
5X35023 VersaClock® 3S Programmable Clock Generator with Integrated Crystal VersaClock 3S 1 25 Crystal (integrated) 3 5 0.032768 — 500 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3,3 1.8, 2.5, 3.3 1 I2C, OTP Yes -40 to 85°C VFQFPN 24
849N202I FemtoClock NG Universal Frequency Translator UFT 3 0.008 — 710 Crystal, HCSL, HSTL, LVDS, LVPECL 1 2 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,321 I2C No, Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
8A34001 System Synchronizer for IEEE 1588 — Eight Channels ClockMatrix 16 0.0000005 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 8 24 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C CABGA 144
8A34002 System Synchronizer for IEEE 1588 — Four Channels ClockMatrix 14 0.0000005 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 16 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8A34003 System Synchronizer for IEEE 1588 — Four Channels ClockMatrix 4 0.0000005 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 8 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 48
8A34004 System Synchronizer for IEEE 1588 — Two Channels ClockMatrix 4 0.0000005 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 8 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 48
8A34011 Port Synchronizer for IEEE 1588 — Eight Channels ClockMatrix 16 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 8 24 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C CABGA 144
8A34012 Port Synchronizer for IEEE 1588 — Four Channels ClockMatrix 14 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 16 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8A34013 Port Synchronizer for IEEE 1588 — Four Channels ClockMatrix 4 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 8 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 48
8A34041 Multichannel DPLL / DCO — Eight Channels ClockMatrix 16 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 8 24 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C CABGA 144
8A34042 Multichannel DPLL / DCO — Four Channels ClockMatrix 14 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 16 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8A34043 Multichannel DPLL / DCO — Four Channels ClockMatrix 4 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 4 8 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 48
8A34044 Multichannel DPLL / DCO — Four / Eight Channels ClockMatrix 8 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 8 24 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8A34045 Multichannel DPLL / DCO — Two / Eight Channels ClockMatrix 4 0.001 — 1000 HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL, SSTL 8 24 0.0000005 — 1000 HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 2.5, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 0,15 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8T49N004I Programmable FemtoClock® NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 4-Outputs FemtoClock NG 2 10 — 312.5 Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL 1 4 15.16 — 1250 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,212 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 32
8T49N006I Programmable FemtoClock® NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 6-Outputs FemtoClock NG 2 10 — 312.5 Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL 1 6 15.16 — 1250 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,212 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N008I Programmable FemtoClock® NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 8-Outputs FemtoClock NG 2 10 — 312.5 Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL 1 8 15.16 — 1250 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,212 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N012I FemtoClock® NG Crystal-to-3.3V, 2.5V LVPECL/LVCMOS Clock Generator with Fanout Buffer FemtoClock NG 2 10 — 312.5 Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL 3 12 15.16 — 1250 CMOS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,19   No -40 to 85°C VFQFPN 56
8T49N028I Crystal-to-3.3V, 2.5V Multiple Frequency Clock Generator w/Fanout Buffer FemtoClock NG 2 10 — 312.5 Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL 4 8 15.16 — 1250 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,212 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 48
8T49N1012 FemtoClock® NG 12-Output Frequency Synthesizer FemtoClock Synthesizer 2 10 — 600 Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL 10 12 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,425 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 72
8T49N105I FemtoClock NG Universal Frequency Translator UFT 2 0.008 — 710 Crystal, HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL 1 1 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,285 I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N203I FemtoClock® NG Universal FrequencyTranslator UFT 3 0.008 — 710 Crystal, HCSL, HSTL, LVDS, LVPECL 1 2 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,285 I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N205I FemtoClock® NG Universal FrequencyTranslator with Phase Build-Out UFT 2 0.008 — 710 Crystal, HCSL, LVDS, LVHSTL, LVPECL 1 2 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,378 I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N222I FemtoClock NG Universal Frequency Translator UFT 3 0.008 — 710 Crystal, HCSL, HSTL, LVDS, LVPECL 2 2 7.7 — 1200 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,3 I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 48
8T49N240 FemtoClock®NG Universal Frequency Translator UFT (Gen 3) 2 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 4 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,2 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N241 FemtoClock®NG Universal Frequency Translator UFT (Gen 3) 2 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 4 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,35 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N242 FemtoClock®NG Universal Frequency Translator UFT (Gen 3) 2 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 4 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,276 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 40
8T49N285 FemtoClock NG Universal Frequency Translator (2-in/1-PLL/8-out) UFT (Gen 3) 2 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL 4 8 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,28 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 56
8T49N286 FemtoClock NG Universal Frequency Translator (4-in/2-PLL/8-out) UFT (Gen 3) 4 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 8 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,28 I2C, SPI No -40 to 85°C VFQFPN 72
8T49N287 FemtoClock NG Universal Frequency Translator (2-in/2-PLL/8-out) UFT (Gen 3) 2 0.008 — 875 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 8 0.008 — 1000 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,28 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 56
8T49N366I FemtoClock NG Triple Universal Frequency Translator UFT 7 0.008 — 710 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 3 6 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2,5 2,5 0,333 I2C Yes -40 to 85°C CABGA 80
8T49N445I FemtoClock NG QUAD Universal Frequency Translator UFT 5 0.008 — 710 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 4 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2,5 2,5 0,333 I2C Yes -40 to 85°C CABGA 80
8T49N488I FemtoClock NG QUAD Universal Frequency Translator UFT 9 0.008 — 710 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL 4 8 0.98 — 1300 LVDS, LVPECL 2,5 2,5 0,333 I2C Yes -40 to 85°C CABGA 80
8T49N524I Programmable FemtoClock® NG LVPECL/LVDS Dual 4-Output Fractional Clock Generator FemtoClock NG 1 5 — 800 HCSL, LVDS, LVPECL 2 8 15.5 — 650, 975 — 1300 LVDS, LVPECL 2.5, 3.3 2.5, 3.3 0,323 I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 40
8V41NS0412 FemtoClock® NG 12-Output Clock Generator FemtoClock Clock Generator 2 5 — 1000 Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL 4 12 10.91 — 2500 HCSL 3,3 3,3 0,095 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 64
8V49NS0312 FemtoClock® NG 12-Output Clock Generator FemtoClock Clock Generator 2 5 — 1000 Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL 4 12 10.91 — 2500 LVDS, LVPECL 3,3 3,3 0,089 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 64
8V49NS0412 FemtoClock® NG 12-Output Clock Generator FemtoClock Clock Generator 2 5 — 1000 Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL 4 12 10.91 — 2500 LVDS, LVPECL 3,3 3,3 0,08 I2C No -40 to 85°C VFQFPN 64
9FGV1001 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 8 — 50, 25 Crystal, LVCMOS 1 4, 6 10 — 325, 50, 100, 125, 156.25 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,261 I2C, OTP No, Yes -40 to 85°C LGA, VFQFPN 24
9FGV1002 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 1 — 240, 50 Crystal, LVCMOS 1 6 10 — 325 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,274 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA, VFQFPN 24
9FGV1004 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 8 — 50 Crystal, LVCMOS 3 6 10 — 325 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,267 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA, VFQFPN 24
9FGV1005 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 8 — 50, 25, 50 Crystal, Crystal (integrated), LVCMOS 1 2, 3 10 — 325, 50, 100, 125, 156.25 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0.246, 0.267, 0.291, 0.304 I2C, OTP No, Yes -40 to 85°C LGA 16
9FGV1006 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 8 — 50, 25, 50 Crystal, Crystal (integrated), LVCMOS 1 2, 3 10 — 325, 100 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0.31, 0.32, 0.276, 0.296, 0.305, 0.311 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA 16
9FGV1008 Programmable PhiClock™ Generator PhiClock 1 1 — 240, 50 Crystal, LVCMOS 3 3 10 — 325 LP-HCSL, LVCMOS, LVDS 1.8, 2.5, 3.3 1.8, 2.5, 3.3 0,224 I2C, OTP Yes -40 to 85°C LGA 16
251 Field Programmable SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 3 — 150 Crystal, LVCMOS 1 1 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes -40 to 85°C, 0 to 70°C SOIC 8
251P Field Programmable SS Clock Synthesizer VersaClock 1 3 — 150 Crystal, LVCMOS 1 1 0.31 — 200, 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP, Pin Yes -40 to 85°C SOIC 8
252 Field Programmable Dual Output SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 2 — 150 Crystal, LVCMOS 1 2 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes -40 to 85°C, 0 to 70°C SOIC 8
252P Field Programmable Dual Output SS Clock Synthesizer VersaClock 1 2 — 150, 3 — 150 Crystal, LVCMOS 1 2 0.31 — 200, 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP, Pin Yes -40 to 85°C SOIC 8
280 Triple PLL Field Prog. Spread Spectrum Clock Synthesizer VersaClock 1 3 — 166 Crystal, LVCMOS 1 4 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes 0 to 70°C TSSOP 16
290 Triple PLL Field Prog. Spread Spectrum Clock Synthesizer VersaClock 1 3 — 166 Crystal, LVCMOS 1 8 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes -40 to 85°C TSSOP 20
291 Triple PLL Field Prog. Spread Spectrum Clock Synthesizer VersaClock 1 3 — 166 Crystal, LVCMOS 2 6 0.314 — 200 LVCMOS 3,3 1.8, 2.5, 3.3 50 OTP Yes -40 to 85°C TSSOP 20
341 Field Programmable SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 0 — 50 Crystal, LVCMOS 1 1 0.25 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes 0 to 70°C SOIC 8
342 Field Programmable Dual Output SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 0 — 50 Crystal, LVCMOS 1 2 0.25 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes 0 to 70°C SOIC 8
343 Field Programmable Triple Output SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 0 — 50 Crystal, LVCMOS 1 3 0.25 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes 0 to 70°C SOIC 8
345 Triple PLL Field Programmable SS VersaClock Synthesizer VersaClock 1 0 — 50 Crystal, LVCMOS 1 9 0.25 — 200 LVCMOS 3,3 3,3 50 OTP Yes 0 to 70°C QSOP 20
5V19EE903 EEPROM Programmable VCXO Clock Generator VersaClock 3 2 1 — 200 Crystal, LVCMOS 7 7 0.001 — 200 LVCMOS 3,3 3,3   EEPROM, I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 32
5V49EE703 EEPROM Programmable Clock Generator VersaClock 3 2 1 — 200 Crystal, LVCMOS 6 7 0.001 — 200 LVCMOS 3,3 3,3   EEPROM, I2C Yes -40 to 85°C VFQFPN 28
5V9885T 3.3V EEPROM Programmable Clock Generator   1 1 — 400 Crystal, LVCMOS 6 8 0 — 500 HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL 3,3 3,3   I2C, JTAG Yes -40 to 85°C TQFP, VFQFPN 28, 32

Частота генератора тактовых импульсов измеряется в

Генератор тактовых импульсов (генератор тактовой частоты) предназначен для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах, таймерах и других. Он вырабатывает электрические импульсы (обычно прямоугольной формы) заданной частоты, которая часто используется как эталонная — считая количество импульсов, можно, например, измерять временные интервалы.

В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.

Содержание

Типы генераторов [ править | править код ]

В зависимости от сложности устройства, используют разные виды генераторов.

Классический [ править | править код ]

В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной недостаток данной конструкции — низкая стабильность, достоинство — предельная простота.

Кварцевый [ править | править код ]

Кварц + микросхема генерации [ править | править код ]

Микросхема генерации при подключении к её входам кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную. Такой способ используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась).

Для построения тактового генератора не требуется никакая специальная микросхема.

Программируемая микросхема генерации [ править | править код ]

В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором, она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота периферийной шины AGP может быть всегда равна стандартной (66 МГц) и не зависеть от частоты системной шины процессора.

Если в электронной схеме необходимо разделить частоту на 2, используют Т-триггер в режиме счётчика импульсов. Соответственно, для увеличения делителя увеличивают количество счётчиков (триггеров).

Тактовый генератор [ править | править код ]

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых микропроцессорах и микроконтроллерах выполняется встроенным.

Кроме тактирования процессора, в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых процессорах (например, Z80) выполняется встроенным.

Кроме тактовки процессора в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.

См. также

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
Для улучшения этой статьи желательно ? :
  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Генератор тактовых импульсов» в других словарях:

генератор тактовых импульсов — генератор синхроимпульсов — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы генератор синхроимпульсов EN clock … Справочник технического переводчика

генератор тактовых импульсов — takto impulsų generatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock pulse generator; timing pulse generator vok. Taktimpulsgenerator, m rus. генератор тактовых импульсов, m pranc. générateur d impulsions de rythme, m … Automatikos terminų žodynas

генератор тактовых импульсов — taktų impulsų generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Generatorius, kuriantis stabilaus periodo impulsus, kurie naudojami tam tikrų įtaisų ar grandinių veikai sinchronizuoti. atitikmenys: angl. cycle repeat timer; … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

генератор тактовых импульсов — taktų impulsų generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. clock pulse generator; timing pulse generator vok. Impulszeitgeber, m; Taktimpulsgeber, m rus. генератор тактовых импульсов, m pranc. générateur d’impulsions de rythme, m;… … Fizikos terminų žodynas

задающий генератор (тактовых импульсов) — Ведущий опорный генератор, формирующий тактовые или синхронизирующие импульсы, используемые для управления другими генераторами, которые называются ведомыми. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь… … Справочник технического переводчика

опорный генератор тактовых импульсов — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN reference clock … Справочник технического переводчика

Генератор сигналов — Генератор сигналов это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.).… … Википедия

генератор синхроимпульсов, управляемый напряжением — генератор тактовых импульсов, управляемый напряжением — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы… … Справочник технического переводчика

Генератор колебаний электрический — Электронные генераторы большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром. Содержание 1 Виды генераторов 2… … Википедия

Электронный генератор — Электронные генераторы большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром. Содержание 1 Виды электронных… … Википедия

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»). В некоторых процессорах (например, Z80) выполняется встроенным.

Кроме тактовки процессора в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.

См. также

Для улучшения этой статьи желательно ? :
  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Генератор тактовых импульсов» в других словарях:

генератор тактовых импульсов — генератор синхроимпульсов — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы генератор синхроимпульсов EN clock … Справочник технического переводчика

генератор тактовых импульсов — takto impulsų generatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. clock pulse generator; timing pulse generator vok. Taktimpulsgenerator, m rus. генератор тактовых импульсов, m pranc. générateur d impulsions de rythme, m … Automatikos terminų žodynas

генератор тактовых импульсов — taktų impulsų generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Generatorius, kuriantis stabilaus periodo impulsus, kurie naudojami tam tikrų įtaisų ar grandinių veikai sinchronizuoti. atitikmenys: angl. cycle repeat timer; … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

генератор тактовых импульсов — taktų impulsų generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. clock pulse generator; timing pulse generator vok. Impulszeitgeber, m; Taktimpulsgeber, m rus. генератор тактовых импульсов, m pranc. générateur d’impulsions de rythme, m;… … Fizikos terminų žodynas

задающий генератор (тактовых импульсов) — Ведущий опорный генератор, формирующий тактовые или синхронизирующие импульсы, используемые для управления другими генераторами, которые называются ведомыми. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь… … Справочник технического переводчика

опорный генератор тактовых импульсов — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN reference clock … Справочник технического переводчика

Генератор сигналов — Генератор сигналов это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.).… … Википедия

генератор синхроимпульсов, управляемый напряжением — генератор тактовых импульсов, управляемый напряжением — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы… … Справочник технического переводчика

Генератор колебаний электрический — Электронные генераторы большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром. Содержание 1 Виды генераторов 2… … Википедия

Электронный генератор — Электронные генераторы большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром. Содержание 1 Виды электронных… … Википедия

Генератор тактовых сигналов AURALiC LEO GX

Прецизионный генератор тактовых сигналов AURALiC LEO GX 

AURALiC LEO GX открывает новое направление развития систем тактовой синхронизации в цифровой аудиотехнике: для измерений его технических параметров пришлось применять специальную сверхточную измерительную аппаратуру. Рекордные данные измерений стабильности тактирующих импульсов приводят и к заметному на слух результату: при прослушивании с LEO GX отчетливо улучшается глубина и ширина стерео панорамы, точность локализации звуковых образов в ней, расширяется динамический диапазон и многие другие аспекты качества звучания. Изящные и уникальные технические решения позволили LEO GX в прямом и переносном смысле обойти стороной недостатки встроенных тактовых генераторов обычных ЦАПов.

Новый подход к тактовой синхронизации

Развитие цифровой аудиотехники в целом и форматов записи/хранения фонограмм движется очень быстро. С каждым шагом к более высокому разрешению сигнала возрастают требования к системе тактовой синхронизации, которая становится все более высокочастотной. Например: повышение разрядности цифрового сигнала расширяет динамический диапазон, но также требует повышения частоты работы генератора синхроимпульсов в десятки раз. Чем точнее тактовый генератор ЦАПа, чем выше в нем скорость формирования тактовых импульсов — тем он дороже и труднее в разработке и производстве.

Традиционная система

Представим, что к ЦАПу подключен внешний прецизионный тактовый генератор. В обычном случае ЦАП теперь сверяет свой опорный сигнал с внешним с помощью схемы фазовой автоподстройки (PLL). Но такие схемы сами генерируют электромагнитные помехи, что негативно влияет на стабильность и джиттер. С помощью фазовой автоподстройки опорный сигнал ЦАП можно в каких-то пределах подогнать к эталонному задающему, но скорость переключения — и, как следствие, точность восстановления аналогового сигнала — все равно ограничивается характеристиками уже имеющегося в ЦАПе тактового генератора.

Метод прямой подачи на ЦАП Direct-to-DAC

Использование транспорта-стримера VEGA G2 с внешним тактовым генератором LEO GX позволяет получить недостижимый в других случаях режим работы с нулевым джиттером. В отличие от описанного выше традиционного метода, в таком включении VEGA G2 просто полностью отключает внутреннюю систему тактовой синхронизации и переходит на работу с прецизионным тактовым сигналом напрямую от LEO GX. Необходимость в схеме фазовой автоподстройки (PLL) отпадает, ограничения и недостатки «старого» подхода устранены.

Рекордные характеристики

Точность работы генератора LEO GX настолько высока, что имеющаяся измерительная аппаратура и методики измерений работают ниже пороговых величин и не могут правильно отразить полученные технические параметры. Инженерами AURALiC используются другие метрологические подходы, в частности, основанные на девиации Аллана (когда измеряется не просто отклонение частоты от среднего значения, а разность между соседними последовательными значениями за некое время наблюдения). Анализируя фазовый шум частоты с помощью девиации Аллана, можно измерить ничтожные по величине колебания частоты следования синхроимпульсов — ±1 Гц или даже ±0,1 Гц. Для LEO GX девиация Аллана составляет 2e–12 (за 1 секунду), что идентично данным измерений 10-мегагерцового рубидиевого квантового генератора с уровнем фазовых шумов менее ±1 Гц на уровне -110 дБс/Гц, а по уровню джиттера пересчитывается в значение в 500 раз меньшее, чем у кварцевого ультрапрецизионного осциллятора с периодом колебаний в 82 фемтосекунды.

Структура системы тактирования

В основе блок-схемы LEO GX лежат два рубидиевых стандарта частоты (прецизионные генераторы на основе квантового перехода атомов рубидия из одного энергетического диапазона в другой). На каждый из них опирается (сверяет частоту) отборный кварцевый резонатор с точной кристаллографической ориентацией, термостабильный, механически стабильный и ультрамалошумящий. В результате LEO GX работает на очень высоких частотах формирования тактовых импульсов: 90,316 МГц для сигналов с частотой дискретизации 44 кГц и 98,304 МГц — для сигналов 48 кГц.

Оптическая изоляция

Перекрестные связи и помехи непосредственно влияют на джиттер тактового сигнала, и поэтому в LEO GX принят целый комплекс мер по устранению шумов и помех. Наиболее эффективной оказалась оптическая изоляция электронных узлов схемы друг от друга. Например, сигнал управления от микропроцессора подается на блок генератора по фиброволоконной «оптике», что убирает источник перекрестной связи и помех.

Корпус серии G

Стандартный корпус «верхней» серии G компонентов AURALiC называется Unity Chassis и вытачивается из цельной алюминиевой заготовки. Такой корпус экранирует схемы внутри LEO GX от радиочастотных помех и поддерживает сверхвысокую точность синхросигнала, который подается на ЦАП серии G.

Механическая балансировка

Ключевые узлы и платы LEO GX расположены в корпусе так, чтобы получить сбалансированную механическую конструкцию без резонансов. Борьбе с распространением вибраций и резонансов способствуют также специально разработанные опорные шипы — фундамент для тактового сигнала всегда устойчив.

Сдвоенное стабильное питание

В LEO GX используются два малошумящих линейных блока электропитания Purer-Power, причем, ради борьбы с шумами и перекрестными помехами, они изолированы друг от друга гальванически. Один блок питания работает только на микропроцессор управления LEO GX, а второй снабжает стабилизированным напряжением тактовый генератор. Таким образом, взаимопроникновение помех исключено и точность синхросигнала сохраняется неизменной.

Качество соединений тоже важно

Рекордная стабильность тактового генератора LEO GX и высокая частота следования тактирующих импульсов предъявляют высокие требования к качеству кабеля, передающего тактовый сигнал. Специально для LEO GX разработан уникальный высокочастотный кабель с верхней частотой пропускания в 60 ГГц, в котором применены материалы и разъемы военной приемки из аэрокосмической техники. Каждый кабель собирается и настраивается вручную, ОТК прикладывает к каждому экземпляру протокол измерений — пользователь должен быть уверен в качестве соединений.

Технические характеристики

Стандартные тесты Девиация Аллана: 2e–12 (за 1 с)

Эквивалентный джиттер: в 500 раз меньше, чем у 82-фемтосекундного генератора (в диапазоне 1 Гц—10 Гц)

Эквивалентный фазовый шум: –110 dBc/Гц при отстройке 1 Гц (частота анализа 10 МГц)

Генератор Частота: 90,3168 МГц (для 44,1 кГц) / 98,3040 МГц (для 48 кГц) Выходной сигнал: 3,3 В (Direct-to-DAC)

Стандарт частоты: рубидиевый квантовый генератор с термостабилизацией

Резонатор: SC cконтролем температуры Диапазон частот дискретизации аудиосигнала PCM (импульсно-кодовая модуляция): от 44.1 кГц до 384 кГц, разрядность до 32 бит DSD: от DSD64 до DSD512 Управление Частота дискретизации аудиосигнала задается по интерфейсу Lightning-Link от VEGA G2 Стабилизированное питание Два линейных блока питания Purer-Power, разработанных специально для аудио. Амплитуда шумов и пульсаций не более 10 мкВ.

Методы защиты от помех

Оптическая изоляция между схемами управления и генерации синхроимпульсов Экранирующий алюминиевый корпус Unity Chassis Сетевое подключение Проводное, Gigabit Ethernet (для обновления встроенного ПО микропроцессора)

Потребляемая от электросети мощность При старте: не более 30 Вт В рабочем режиме: 15 Вт

Габариты, Ш x Г x В 34 x 32 x 8 см

Масса 8.1 кг

Отделка Матовый черный анодированный литой корпус из алюминия

Комплектация Прецизионный генератор тактовых сигналов AURALiC LEO GX Шестигранный ключ (для фиксации разъемов соединительного кабеля) Руководство пользователя Кабель электропитания Кабель Lightning Link В базовой комплектации: высокочастотный межблочный кабель для тактового сигнала В премиум-комплектации: межблочный кабель для тактового сигнала с полосой пропускания 60 ГГц

Тактовые генераторы, синтезаторы частоты, ФАПЧ и дифференциальные тактовые генераторы

Тактовые генераторы и синтезаторы частоты Renesas — все это основанные на тактовой частоте продукты с ФАПЧ, которые генерируют один или несколько тактовых сигналов в приложении. Продукты на основе ФАПЧ могут генерировать разные выходные частоты из общей входной частоты. Обычно в системе каждое периферийное устройство требует для работы разной частоты.

Продукция

Renesas обеспечивает тактовую частоту на выходе в строгих допусках для приложения, которое они синхронизируют.В большинстве случаев они используют простой недорогой кварцевый кристалл основной моды в качестве эталона или другие часы в качестве эталона частоты, из которых они генерируют выходные тактовые импульсы с низким уровнем джиттера. Могут быть предоставлены несколько копий некоторых частот для управления несколькими нагрузками. Они также допускают преобразование частоты — умножение или деление. Renesas предлагает решения для несимметричных и дифференциальных тактовых выходов. Также доступны устройства с внешним трактом обратной связи для более точного управления.

Рекомендуемые изделия с тактовыми генераторами

Основные соображения при выборе тактового генератора
При выборе правильного тактового генератора или синтезатора частоты может быть несколько соображений. Следует принять во внимание следующие высокоуровневые спецификации:

  • Джиттер тактового сигнала: это мера степени ошибки тактового сигнала по отношению к идеальному сигналу во временной или частотной областях.В большинстве приложений джиттер тактовой частоты является одним из основных критериев, обычно определяемых потребностями процессора, FPGA или ASIC. Кроме того, качество тактового сигнала также может определяться самим приложением. Например, чтобы удовлетворить требованиям 10 Gigabit Ethernet, поставщик может разработать собственный бюджет джиттера для тракта передачи или приема; или для соответствия стандарту PCIe Gen 1,2 или 3 может быть другой набор требований. Renesas удовлетворяет требованиям к джиттеру практически любого приложения.
  • Диапазон частот: разные синтезаторы тактовых импульсов оптимизированы для разных частот. Некоторые устройства предлагают очень хорошую производительность в широком диапазоне частот, в то время как другие предлагают беспрецедентные характеристики, предназначенные для узкой полосы частот, специфичной для конкретного приложения. Когда точные требования к частоте неизвестны, клиенты могут воспользоваться широким выбором Renesas.
  • Тип входной и выходной сигнализации: каждый тактовый сигнал требует определенного высокого / низкого напряжения и времени нарастания / спада.Они классифицируются как «типы сигнализации», которые соответствуют отраслевым стандартам, таким как LVCMOS, LVDS, LVPECL, HCSL, и это лишь некоторые из них. Некоторые генераторы тактовых импульсов предлагают поддержку фиксированных типов сигналов, в то время как другие более гибкие и поддерживают несколько типов. Некоторые типы являются несимметричными, а другие — дифференциальными; У Ренесаса есть все.
  • Напряжение питания: это напряжение, необходимое для работы устройства. Обычно напряжение питания генератора тактовых сигналов определяется шинами питания, имеющимися в системе.Более низкие напряжения питания обычно обеспечивают меньшее рассеивание мощности. Renesas постоянно предлагает инновационные варианты низкого напряжения для экономии энергии без ущерба для производительности.
  • Уровень интеграции: Как правило, рекомендуется выбрать устройство для генерации часов, которое может удовлетворить системные требования с наименьшим количеством компонентов и сложностью схемы. Меньшее количество компонентов упрощает процесс проектирования и закупки, ускоряет вывод на рынок и даже может повысить надежность для повышения производительности.Renesas предлагает одни из наиболее интегрированных в отрасли решений для очень сложных систем, а также решения подходящего размера для промежуточных.

О генераторах тактовых импульсов и синтезаторах частоты (Синтезаторы тактовых сигналов)
Генератор тактовых сигналов — это схема, которая вырабатывает тактовый сигнал для использования при синхронизации работы системы. На самом базовом уровне тактовый генератор состоит из резонансного контура и усилителя. Результирующий синхронизирующий сигнал (или тактовый сигнал) может варьироваться от простой прямоугольной волны с коэффициентом заполнения 50% до более сложных схем.Резонансный контур обычно представляет собой кварцевый пьезоэлектрический генератор, хотя в некоторых случаях могут использоваться более простые резервуарные схемы и даже RC-схемы. По мере того, как выходы синхронизации для генерации тактовых импульсов становятся более сложными, мы обычно называем эти устройства синтезаторами частоты или синтезаторами тактовых импульсов. Синтезатор частоты может комбинировать операции умножителя частоты, делителя частоты и смесителя частоты для получения желаемого выходного сигнала. Умножители частоты генерируют выходной сигнал, выходная частота которого является гармоникой (кратной) входной частоты, а смеситель генерирует суммарную и разностную частоты.Многие синтезаторы тактовых импульсов или синтезаторы частот известны как тактовые импульсы с фазовой автоподстройкой частоты (тактовые импульсы ФАПЧ), которые содержат ФАПЧ, используемые для сравнения фазы входного сигнала и регулировки частоты его генератора, чтобы фазы совпадали. Программируемые тактовые генераторы позволяют изменять число, используемое в умножителе или делителе, что позволяет выбирать широкий спектр выходных частот без модификации оборудования.

Генераторы тактовых импульсов или синтезаторы тактовых сигналов Renesas поддерживают несколько различных типов дифференциальных выходных уровней тактовых импульсов, таких как LVPECL, LVDS, HCSL и т. Д.

Что такое тактовый генератор?

Тактовый генератор — это тип схемы, которая вырабатывает непрерывный синхронизированный электрический сигнал для целей синхронизации в большом количестве устройств. Поскольку для многих высокотехнологичных электронных устройств требуется, чтобы электрические сигналы и механические устройства работали вместе эффективным образом, генераторы тактовых импульсов часто являются необходимым компонентом во многих устройствах, чтобы гарантировать, что все остальные компоненты работают согласованно.

Как работают тактовые генераторы

Генераторы часов

обычно изготавливаются из кварцевой или керамической пьезоэлектрической печатной платы, которая включает в себя генератор и усилитель. Поскольку пьезоэлектрический материал реагирует на изменения давления, осциллятор создает постоянную волну, которая повторяется, например прямоугольную волну, для синхронизации внешних событий. Усилитель принимает и инвертирует этот сигнал, передает его на выход и возвращает часть сигнала обратно в генератор.

Приложения

Генераторы часов

могут использоваться в самых разных приложениях, наиболее известными из которых являются компьютерные системы. Генераторы часов используются в компьютерах для управления картами памяти, периферийными устройствами, процессорами, портами и т. Д. Фактически, компьютерные эксперты часто сбрасывают генераторы часов, чтобы контролировать скорость и производительность этих устройств. Тактовые генераторы также используются в телекоммуникационных системах, системах цифровой коммутации и многих механических устройствах.

Преимущества

Генераторы часов

имеют преимущество, потому что они позволяют механическим устройствам оставаться синхронизированными с их цифровыми аналогами. Многие генераторы тактовых импульсов, известные как «программируемые генераторы тактовых импульсов», можно модифицировать для изменения генерируемого ими сигнала, что позволяет пользователям изменять скорость, с которой механические и цифровые устройства выполняют задачи. Генераторы часов обычно небольшие, легкие и недорогие в производстве, что позволяет размещать их во все меньших электронных устройствах, таких как ноутбуки, ноутбуки и смартфоны.

Генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ, умножители частоты и контуры с фазовой синхронизацией

Генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ Renesas синтезируют высококачественные выходные частоты тактовых импульсов в пределах строгих допусков к приложениям, которые они используют. Используя недорогой кварцевый кристалл основной моды, генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ Renesas поддерживают множество приложений с широкополосной синхронизацией с низким уровнем джиттера и различными уровнями несимметричной или дифференциальной выходной сигнализации, такими как LVCMOS, LVPECL, LVDS, HCSL, HSTL.

Загрузить:

Клиенты, которым нужны программируемые часы с несколькими выходами, должны просмотреть категорию «Программируемые часы».

Ведущие в отрасли тактовые генераторы с ФАПЧ (Clock PLL)

Генераторы тактовых импульсов общего назначения Renesas представляют собой тактовые генераторы с фазовой автоподстройкой частоты (на основе ФАПЧ), которые могут синтезировать различные выходные частоты из общей опорной входной частоты. Эти инновационные продукты на основе ФАПЧ могут генерировать несколько выходных частот, которые можно легко выбрать с очень высоким разрешением (очень маленькие шаги по частоте).Тактовые схемы ФАПЧ используют простой и недорогой кварцевый кристалл основной моды или опорные тактовые импульсы в качестве опорной частоты, из которых они генерируют очень высокочастотные выходные сигналы с низким уровнем джиттера с несимметричными или дифференциальными уровнями сигналов, такими как LVCMOS, LVPECL, LVDS, HCSL, HSTL и др.

Синтезаторы часов Renesas

включают в себя схему генератора, которая позволяет управлять этим устройством с помощью недорогого кварцевого генератора вместо более дорогого кварцевого генератора. Эта схема обеспечивает низкий уровень джиттера в широком диапазоне частот.Используя методы интеграции кремниевых устройств, эти устройства предлагают больше функциональных возможностей, чем кварцевые генераторы с фиксированной частотой. Во многих случаях, благодаря интеграции тактовой ФАПЧ, умножителя частоты, делителя частоты и буфера разветвления, эти устройства позволяют пользователям генерировать все дерево тактовых импульсов на одном устройстве.

Широкий выбор устройств Renesas с несколькими выходами может обеспечить несколько копий некоторых частот для управления несколькими нагрузками по мере необходимости. Некоторые генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ обеспечивают функцию программируемого перекоса, позволяющую пользователю регулировать синхронизацию отдельных выходов.Это обеспечивает гибкость для управления смещением часов в последнюю минуту в системе. Кроме того, некоторые генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ имеют внешний тракт обратной связи, позволяющий точно контролировать синхронизацию тактовых сигналов для нагрузок.

Умножитель частоты

Для многих приложений требуется высокочастотный тактовый сигнал с низким фазовым шумом. Одним из способов достижения этого является подключение высококачественного низкочастотного сигнала к умножителю частоты, генерирующему на выходе требуемую высокую частоту.В умножителях частоты используются контуры фазовой автоподстройки частоты, и они обычно считаются хорошим способом генерации высокочастотных синхросигналов с низким уровнем шума. Хотя, даже если устройство умножения частоты само по себе не создает фазового шума, процесс умножения частоты неизбежно добавляет некоторый фазовый шум. С учетом сказанного, умножение очень стабильного низкочастотного опорного сигнала по-прежнему может создавать сигналы с лучшим качеством, чем их прямое воспроизведение. По этой причине многие генераторы тактовых импульсов с ФАПЧ Renesas допускают преобразование частоты — либо умножение (умножитель частоты), либо деление (делитель частоты).Широкий выбор тактовых генераторов с ФАПЧ с инновационной технологией тактовой ФАПЧ помогает удовлетворить потребности практически любого приложения.

О генераторах тактовых сигналов ФАПЧ и контурах фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ)
Генераторы тактовых сигналов ФАПЧ представляют собой кремниевые ИС с контурами фазовой автоподстройки частоты, которые могут генерировать различные высокочастотные выходные сигналы из низкочастотного входного опорного сигнала. Их иногда называют контурами фазовой автоподстройки частоты или просто ФАПЧ, хотя контур фазовой автоподстройки частоты — это всего лишь одна часть схемы, которую использует устройство.Цепи фазовой автоподстройки частоты содержат генератор, управляемый напряжением или током, который постоянно регулируется для согласования (синхронизации) с частотой входного сигнала. Помимо привязки к определенной частоте, контур фазовой автоподстройки частоты обычно используется для генерации сигнала, модуляции или демодуляции сигнала, восстановления сигнала с меньшим шумом или умножения или деления частоты.

Синтезированный тактовый генератор

— CG635

CG635 Генератор тактовых сигналов

CG635 генерирует чрезвычайно стабильные тактовые частоты прямоугольной формы в диапазоне от 1 до 2 мкГц.05 ГГц. Высокое частотное разрешение прибора, низкий уровень джиттера, быстрое время перехода и гибкие выходные уровни делают цифровой компонент, систему или сеть.

Часы и сигналы PRBS

Икс

Тактовые сигналы и сигналы PRBS на 622,08 МГц

CG635 Тактовый генератор

Чистые часы имеют решающее значение в системах, в которых используются высокоскоростные АЦП или ЦАП.Паразитная модуляция тактовых импульсов и джиттер создают артефакты и шум в полученных сигналах и в реконструированных формах сигналов. Чистые часы также важны в системах и сетях связи. Джиттер, дрейф или смещение частоты могут привести к высокому уровню ошибок по битам или к полной потере синхронизации. CG635 может обеспечить чистые, стабильные тактовые частоты, необходимые для наиболее важных приложений.

Драйверы вывода

CG635 имеет несколько тактовых выходов. Выходы Q и -Q на передней панели обеспечивают дополнительные прямоугольные сигналы на стандартных логических уровнях (ECL, PECL, LVDS или +7 дБм).Амплитуда прямоугольной волны также может быть установлена ​​от 0,2 В до 1,0 В со смещением от -2 В до +5 В. Эти выходы работают от постоянного тока до 2,05 ГГц, имеют время перехода 80 пс, полное сопротивление источника 50 Ом, и предназначены для управления нагрузками 50 Ом. Уровни выходных сигналов удваиваются, когда эти выходы не подключены.

КМОП-выход на передней панели выдает прямоугольные волны на стандартных логических уровнях. На выходе также можно установить любую амплитуду от 0,5 В до 6,0 В. Выход CMOS имеет время перехода менее 1 нс и работает на частоте до 250 МГц.Он имеет полное сопротивление источника 50 Ом и предназначен для управления нагрузками с высоким сопротивлением на конце коаксиального кабеля 50 Ом любой длины.

Фазовый шум

Икс

Фазовый шум для выходов 622,08 МГц и 10 МГц

CG635 Тактовый генератор

Разъем RJ-45 на задней панели обеспечивает синхронизацию сигналов прямоугольной формы на витых парах на уровнях RS-485 (до 105 МГц) и LVDS (до 2.05 ГГц). Этот выход также обеспечивает питание ± 5 В постоянного тока для дополнительных линейных приемников (от CG640 до CG649). Тактовые выходы имеют полное сопротивление источника 100 Ом и предназначены для подключения экранированного кабеля CAT-6 с нагрузкой 100 Ом. Дифференциальные часы могут использоваться непосредственно целевой системой или с дополнительными линейными приемниками, которые обеспечивают дополнительные логические выходы на разъемах SMA.

Выбор временной развертки

Стандартный кварцевый генератор имеет стабильность лучше 5 ppm.Входной сигнал временной развертки 10 МГц CG635 позволяет прибору синхронизироваться по фазе с внешним опорным сигналом 10 МГц. Выход 10 МГц может использоваться для блокировки двух CG635 вместе.

Есть две необязательные шкалы времени. Кварцевый генератор с духовым управлением (OCXO) обеспечивает примерно в 100 раз лучшую стабильность частоты, чем стандартный кварцевый генератор. Рубидиевый частотный источник обеспечивает стабильность примерно в 10 000 раз. Любая из опциональных опорных частот существенно снизит низкочастотный фазовый шум синтезированного выхода.

Фазовая и временная модуляция

Фазу тактового сигнала можно отрегулировать с высокой точностью. Фазовое разрешение составляет один градус для частот выше 200 МГц и увеличивается в десять раз для каждой декады ниже 200 МГц с максимальным разрешением в один наноградус. Это позволяет позиционировать фронты тактовой частоты с разрешением лучше 14 пс на любой частоте от 0,2 Гц до 2,05 ГГц.

Радиочастотный спектр тактовой частоты 100 МГц

Икс

Радиочастотный спектр тактовой частоты 100 МГц

CG635 Тактовый генератор

Синхронизация фронтов тактовых импульсов может модулироваться в течение ± 5 нс через вход временной модуляции на задней панели.Вход имеет чувствительность 1 нс / В и полосу пропускания от постоянного тока до более 10 кГц, что позволяет аналоговому сигналу управлять фазой тактового выхода. Эта функция очень полезна для характеристики восприимчивости системы к тактовой модуляции и джиттеру.

для каждого приложения

Благодаря исключительно низкому фазовому шуму и высокому разрешению по частоте, CG635 заменяет генераторы ВЧ сигналов во многих приложениях. Выходы на передней панели обеспечивают прямоугольные волны до +7 дБмВт, что идеально для управления ВЧ-смесителями.Если вашему приложению требуются синусоидальные волны, коммерчески доступны линейные фильтры нижних частот для преобразования прямоугольных выходных сигналов CG635 в выходные синусоидальные сигналы с низким уровнем искажений.

CG635 может предоставить широкий спектр чистых и точных часов для наиболее важных требований к синхронизации. Инструмент является важным инструментом для демонстрации производительности системы с почти идеальными часами, а также для понимания восприимчивости системы к нарушению тактовой частоты. CG635 обладает частотным диапазоном, точностью, стабильностью и отсутствием джиттера, необходимыми для удовлетворения всех ваших требований к тактовой частоте.

CG-10M-A Главный тактовый генератор Черный | TEAC | Бренды

Обзор

CG-10M — это главный тактовый генератор, который обеспечивает чрезвычайно точный тактовый сигнал, позволяющий цифро-аналоговым преобразователям (ЦАП) работать с максимальной эффективностью. Среди аудиофилов хорошо известно, что тактовый сигнал является основой всей цифровой обработки сигналов. Например, цифровые сигналы, такие как PCMn, очень точно делятся на десятки тысяч частей в секунду по оси времени.Если эта основная временная ось
колеблется в процессе цифроаналогового преобразования, гораздо труднее визуализировать аналоговую звуковую волну, идентичную исходной. Это тем более верно для аудиосигналов DSD
, которые работают на частотах МГц по оси времени. По этой причине очень важно иметь как можно более точный тактовый сигнал для воссоздания цифровых аудиосигналов, особенно файлов
HiRes, которые используют сверхвысокие частоты дискретизации, такие как DSD 22,5 МГц или PCM 768 кГц.
В основе задающего тактового генератора лежит кварцевый генератор, заключенный в коробку с регулируемой температурой, «печь» n для поддержания наилучшей и стабильной работы в идеальных температурных условиях для колебаний кристалла. Этот кварцевый генератор с термостатом (сокращенно OCXO) генерирует чрезвычайно точный тактовый сигнал 10 МГц, который находится в пределах ± 3 ppb от частотной характеристики
и с точностью до ± 0,1 ppm.
Элегантный аналоговый датчик на передней панели в любое время визуально показывает состояние внутреннего кварцевого генератора..

CG-10M — это мастер-генератор тактовой частоты, обеспечивающий максимальную производительность USB-ЦАП, сетевых плееров, CD-плееров и любых других устройств, поддерживающих тактовый вход 10 МГц.

New Reference OCXO — кварцевый генератор, управляемый духовкой

Поскольку температура оказывает огромное влияние на точность кварцевого генератора, минимизация изменений температуры и поддержание ее на идеальном уровне чрезвычайно важны для генерации точного тактового сигнала.В CG-10M используется инновационный кварцевый генератор с духовым управлением, TEAC Reference OCXO, для уменьшения колебаний частоты колебаний, вызванных изменениями температуры.

Лучшие в своем классе сверхточные часы

Благодаря TEAC Reference OCXOn CG-10M подает сверхточный тактовый сигнал 10 МГц — в пределах ± 3 ppb от частотно-температурной характеристики и в пределах ± 0,1 ppm от точности частоты
— на USB-ЦАП и цифровые плееры.
Уникальный серийный номер, выгравированный лазером, и логотип TEAC Reference OCXO на каждом корпусе OCXC свидетельствуют о тщательной проверке качества, проводимой в процессе производства.

Четыре выходных разъема тактового сигнала BNC

Четыре позолоченных разъема BNC (50 Ом) предназначены для подачи тактовых сигналов на несколько устройств. Одновременно можно подключить до четырех устройств, поддерживающих вход 10 МГц, включая USB-ЦАП, сетевые плееры и проигрыватели SA-CD.

Независимая и изолированная схема

Каждая цепь в CG-10M — от блока питания до буферного усилителя на выходном каскаде — полностью изолирована для предотвращения перекрестных помех при подключении нескольких устройств к разъемам BNC.Благодаря включению буферного усилителя в каждую схему не происходит ухудшения формы сигнала, когда сгенерированный тактовый сигнал используется несколькими устройствами.

Датчик состояния печи для контроля стабильности часов

Аналоговый манометр OVEN STATUS, расположенный в середине блока
, торговой марки TEAC в последние годы, показывает стабильность кварцевого генератора
при использовании. По мере того, как температура печи, в которой находится
, кварцевый генератор достигает идеальной температуры для точной генерации часов
, энергопотребление печи
уменьшается, и датчик указывает на нулевое значение, сигнализируя пользователю, что
цифровая обработка на подключенном устройстве теперь выполняется. управляется
чрезвычайно точным тактовым сигналом 10 МГц.Датчик имеет подсветку с регулятором яркости (включая возможность
полностью выключать подсветку).

Силовой трансформатор с тороидальным сердечником

Мощный силовой трансформатор с тороидальным сердечником постоянно подает постоянный стабильный ток, который в значительной степени способствует эффективности генерации важнейших тактовых импульсов и их последующего высокоточного вывода.

Трехпозиционные запатентованные ножки «Pin-Point» для идеальной устойчивости

В CG-10M используются запатентованные TEAC ножки «Pin-Point».Они оригинально состоят из двух отдельных металлических секций в едином корпусе. Один из них имеет верх с шипами и прикреплен к нижней части шасси, а другой представляет собой основание в форме таза, которое свисает с участка с шипами вместе с чашкой в ​​форме фланца, что упрощает установку. Три опоры «Pin-Point» используются для поддержки: две спереди и одна сзади для превосходной устойчивости даже на неровном полу. В результате три ножки «Pin-Point» помогают повысить точность колебаний часов за счет минимизации вибраций и резонанса.Это, в свою очередь, уменьшает нечеткость средних и низких частот, улучшает звуковую сцену и улучшает детализацию звука.

Прочный цельнометаллический корпус в сочетании с корпусом формата A4

Разработанный, чтобы соответствовать успешной серии Reference 500n, CG-10M отличается алюминиевыми панелями и прочным металлическим шасси (которое также изолирует его от электромагнитных помех) с компактными размерами A4, которые поместятся где угодно.

Обзор функций
  • Высокоточный кварцевый генератор «TEAC Reference OCXO» с «духовым управлением»
  • ± 3 ppb частотно-температурные характеристики
  • ± 0.Точность частоты 1 ppm
  • 4 выходных разъема тактовой частоты 10 МГц (позолоченные BNC)
  • Полностью независимая и изолированная схема
  • Мощный силовой трансформатор с тороидальным сердечником
  • Датчик состояния печи для контроля стабильности колебаний с регулируемой подсветкой
  • Патент- зарегистрированные ножки Pin-Point для минимизации вибраций *
  • Три ножки для идеальной опоры
  • Полностью металлический корпус для устранения входящего электромагнитного шума
  • Съемная трехполюсная розетка IEC
  • Совместимость с TEAC UD-503, UD- 505, UD-701, NT-503 и NT-505 (по состоянию на март 2021 г.)
  • Соответствует RoHS

Дополнительные характеристики см. В таблице данных на вкладке «Загрузки».

Принадлежности в комплекте
  • Шнур питания
  • Подушечки для ног
  • Руководство пользователя

Влияние производительности тактового генератора на преобразователи данных

Аннотация

Преобразователи данных — важные элементы в системах связи формирование мостов между аналоговыми средствами передачи, такими как оптоволокно блоки оптики, СВЧ, RF и цифровой обработки, такие как FPGA и DSP. Системные разработчики часто сосредотачиваются на выборе наиболее соответствующие преобразователи данных для приложения, в то время как гораздо меньше рассмотрение может быть уделено выбору генерации часов устройства питания преобразователей данных.Широкий выбор тактовых генераторов доступны с очень разными характеристиками. Однако без внимательного рассмотрения тактового генератора фаза характеристики шума и джиттера, преобразователь данных, это может серьезно повлиять на динамический диапазон и характеристики линейности. В этой статье обсуждается влияние тактового генератора, фазового шума, и джиттер на динамический диапазон и линейность преобразователей данных (АЦП и ЦАП) подробно. Теоретический анализ джиттера часов на приведено соотношение сигнал / шум преобразователя и представлены результаты моделирования с использованием высокопроизводительных тактовых генераторов Analog Devices.

Analog Devices разработала уникальную линейку высокопроизводительных часов. продукты для распределения и генерации часов, которые позволяют разработчику системы чтобы максимизировать производительность преобразователей данных. HMC1032LP6GE и HMC1034LP6GE — это тактовые генераторы в корпусе SMT, которые идеально подходит для широкого спектра высокопроизводительных сетей сотовой связи / 4G, оптоволоконных сетей. оптических и сетевых приложений, обеспечивая лучший в своем классе уровень джиттера и лучший в отрасли минимальный уровень фазового шума. Буфер разветвления HMC987LP5E 1: 9 идеален в качестве тактового драйвера в критических приложениях и отличается сверхнизким уровнем шума этаж −166 дБн / Гц.Основные характеристики этих устройств приведены в Таблицы 1 и 2.

Таблица 1. Тактовые генераторы — типичные рабочие характеристики
Номер детали Максимальная частота (МГц) Функция Типичный фазовый джиттер (fs rms) Минимальный уровень фазового шума (дБн / Гц) Максимальная опорная частота (МГц) Типичная потребляемая мощность (Вт) Показатель качества (Frac / Int) (дБн / Гц)
HMC1032LP6GE 350 Высокопроизводительный тактовый генератор с ФАПЧ с дробным коэффициентом деления и ГУН 75 –165 350 0.86 –227 / –230
HMC1034LP6GE 3000 Высокопроизводительный тактовый генератор с ФАПЧ с дробным коэффициентом деления и ГУН 78 –165 350 0,86 –227 / –230
Таблица 2. Продукты для распределения часов — типичные рабочие характеристики
Номер детали Максимальная тактовая частота (ГГц) Функция Вход Выход Фазовый джиттер (от 12 кГц до 20 МГц) Время нарастания / спада (пс) Перекос канала (пс) Режим отключения канала Источник питания (В)
HMC987LP5E 8 Буфер разветвления 1: 9 LVPECL, LVDS, CML, CMOS LVPECL 8 фс, среднеквадратичное значение 65 3.1 Есть 3,3

Системные требования

Типичная базовая станция LTE (долгосрочная эволюция), использующая MIMO (множественный ввод несколько выходов) показана на рисунке 1. Архитектура состоит из несколько передатчиков, приемников и трактов обратной связи DPD (цифровое предыскажение). Различные компоненты передатчика / приемника, такие как преобразователи данных (АЦП / ЦАП) и гетеродин (гетеродин) требуют опорных тактовых генераторов с низким уровнем джиттера для улучшения представление.Для других компонентов основной полосы также требуются источники синхроимпульсов различных типов. частоты.

Рис. 1. Решения по синхронизации для типичной базовой станции LTE, использующей архитектуру MIMO.

Источник часов, обычно используемый для синхронизации между базовыми станциями. поступает от GPS (глобальная система позиционирования) или CPRI (общественное радио Интерфейс) ссылка. Такой источник обычно имеет превосходную долговременную стабильность частоты; тем не менее, требуется преобразование частоты на требуемый местный справочник. частота с превосходной кратковременной стабильностью или джиттер.Часы высокой производительности генератор, такой как HMC1032LP6GE, выполняет преобразование частоты и обеспечивает тактовый сигнал с низким уровнем джиттера, который затем может быть распределен между различными компоненты базовой станции. Выбор оптимального тактового генератора очень важен поскольку неоптимальные опорные часы вносят вклад в более высокий фазовый шум гетеродина, приводя к более высокому EVM передачи / приема (величина вектора ошибки) и системе SNR (отношение сигнал / шум). Высокий джиттер тактового сигнала и минимальный уровень шума также влияют на данные преобразователи за счет уменьшения системного SNR и введения паразитных преобразователей данных излучения, тем самым еще больше уменьшая преобразователь данных SFDR (без паразитных динамический диапазон).Следовательно, источник тактовой частоты с низкой производительностью в конечном итоге снижает емкость и пропускную способность системы.

Характеристики тактового генератора

Хотя существуют различные определения джиттера часов, наиболее применимое определение в приложениях преобразователя данных — фазовый джиттер, который задается во временной области. единицы ps rms или fs rms. Фазовый джиттер (PJBW) — это джиттер, полученный интегрирование фазового шума тактового сигнала в определенном диапазоне смещений от носителя и определяется следующим уравнением:

f CLK — частота срабатывания; f MIN / f MAX указывают интересующую полосу пропускания, и S (f CLK ) представляет фазовый шум SSB.Верхний и нижний пределы Полоса пропускания интеграции (f MIN / f MAX ) уникальна для каждого приложения и устанавливается соответствующий спектральный контент, к которому будет чувствителен дизайн. Дизайнерский цель состоит в том, чтобы выбрать тактовый генератор с наименьшим интегрированным шумом, или фазовое дрожание в желаемой полосе пропускания. Традиционно тактовые генераторы характеризуется интеграцией от 12 кГц до 20 МГц, что является указанным требование для оптических интерфейсов связи, таких как SONET.Пока это могут быть применимы в некоторых приложениях конвертера данных, более широкий спектр интеграция, особенно выходящая за пределы 20 МГц, обычно требуется для захвата соответствующий профиль шума тактовой частоты дискретизации для высокоскоростного преобразователя данных. При измерении фазового шума шум смещается далеко от несущей частоты. Например, фактическая тактовая частота, используемая для выборки преобразователя данных, равна обычно называют фазовым шумом вдали от несущей. Предел этого шума обычно называемый минимальным уровнем фазового шума, как показано на рисунке 2.Эта фигура показывает фактический график измерения тактового генератора ADI HMC1032LP6GE. Дополнительное значение в преобразователе данных приобретает минимальный уровень фазового шума. приложений из-за чувствительности преобразователя SNR к широкополосному шум на его тактовом входе. Когда дизайнеры оценивают варианты генераторов часов, минимальный уровень фазового шума следует рассматривать как ключевой критерий.

Рисунок 2. Характеристики фазового шума и джиттера HMC1032LP6GE

На рисунке 2 показано интегрированное фазовое дрожание ~ 112 фс (среднеквадратичное значение) на частоте 12 кГц. полосе интегрирования до 20 МГц и минимальном уровне фазового шума ~ –168 дБн / Гц при работе на частоте ~ 160 МГц.Здесь стоит отметить, что когда учитывая наиболее подходящий тактовый генератор для преобразователя данных, разработчик должен обращаться не только к измерениям фазового шума в частотной области, а также для измерения качества синхронизирующего сигнала, такого как коэффициент заполнения цикл и время нарастания / спада во временной области.

Производительность преобразователя данных

Чтобы описать влияние тактового шума на производительность преобразователей данных, преобразователь можно рассматривать как цифровой микшер с небольшой разницей.В смесителе фазовый шум гетеродина добавляется к смешиваемому сигналу. В преобразователь данных фазовый шум часов накладывается на переведенный выход, но подавляется отношением сигнала к тактовой частоте. В джиттер часов вызывает ошибки во времени выборки, которые проявляются как пониженный SNR.

Временной джиттер T JITTER — это просто среднеквадратичная ошибка времени выборки, выраженная в секундах.

В некоторых приложениях фильтр тактовой частоты может использоваться для уменьшения джиттера тактовой частоты. сигнал, но у этого метода есть существенные недостатки:

  • Фильтр может удалить широкополосный шум тактового сигнала, но узкополосный шум остается.
  • Выходной сигнал фильтра обычно представляет собой синусоидальную волну с низкой скоростью нарастания, что влияет на восприимчивость тактового сигнала к внутреннему шуму в тактовом тракте.
  • Фильтр исключает возможность изменения тактовой частоты для реализации архитектур с несколькими скоростями дискретизации.

Более практичным подходом является использование малошумящего драйвера тактовой частоты с быстрым нарастанием скорости и высокой выходной мощности для максимального увеличения крутизны тактового сигнала.Этот метод оптимизирует производительность по следующим причинам:

  • Отсутствие тактового фильтра снижает сложность конструкции и снижает количество компонентов.
  • Быстрое время нарастания подавляет внутренний шум тактового сигнала АЦП.
  • Как узкополосный, так и широкополосный шум можно оптимизировать путем выбора оптимального источника синхронизации
  • Программируемые генераторы тактовых импульсов
  • обеспечивают различную частоту дискретизации, что делает решение более адаптируемым к различным приложениям.

Очень низкий уровень тактового шума имеет решающее значение. Шум джиттера часов вдали от несущей дискретизируется в АЦП и складывается в частоту цифрового выхода АЦП группа. Эта полоса ограничена частотой Найквиста, которая определяется следующим образом:

В джиттере тактового генератора часто доминирует широкополосный белый шум Тактовый сигнал АЦП. В то время как характеристики SNR АЦП зависят от различных факторов влияние широкополосного джиттера тактового сигнала определяется следующее уравнение:

Как показано, в отличие от смесителя, вклад SNR от джиттера часов напрямую пропорционально частоте аналогового входа, f IN , к АЦП.

При управлении АЦП тактовый шум ограничен полосой пропускания тактового сигнала. путь драйвера, в котором обычно преобладает входная емкость тактового сигнала АЦП. Широкополосный тактовый шум будет модулировать большие входные сигналы и будет складываться в Выходной спектр АЦП. Фазовый шум тактового тракта ухудшит выходной сигнал / шум пропорционален амплитуде и частоте входных сигналов. Наихудший случай — это когда большой высокочастотный сигнал существует в присутствии слабый сигнал.

В современных системах радиосвязи часто бывает, что несколько несущие сигналы присутствуют на входе, а отдельные представляющие интерес сигналы фильтруется в DSP для соответствия ширине полосы сигнала.Во многих случаях большое, нежелательный сигнал на одной частоте, смешивается с тактовым шумом и ухудшается доступное отношение сигнал / шум на других частотах в полосе пропускания АЦП. В таком В случае, если интересующее значение SNR — это SNR в полосе частот полезного сигнала. Кроме того, приведенное выше значение SNR JITTER фактически относится к амплитуде наибольшего сигнал, часто нежелательный сигнал или блокиратор.

Выходной шум в интересующей полосе полезного сигнала определяется следующим образом:

  1. Расчет деградации АЦП с зашумленными часами и большим нежелательный сигнал на заданной входной частоте; например, вычисление отношение сигнал / шум во всей полосе пропускания АЦП.
  2. Использование отношения ширины полосы полезного сигнала к полной полоса пропускания преобразователя данных для расчета отношения сигнал / шум в полезном сигнале пропускная способность.
  3. Улучшение значения на основе амплитуды нежелательного сигнала ниже полной шкалы.

Результатом шага b является простое изменение ранее показанного уравнения SNR как следует:

  • SNR JITTER : вклад SNR джиттера тактового сигнала в полосу пропускания f BW , при наличии сильного сигнала на частоте fin, с частотой дискретизации, fs.
  • f IN : входная частота полномасштабного нежелательного сигнала в Гц.
  • T JITTER : входной джиттер тактовых импульсов АЦП в секундах.
  • f BW : ширина полосы полезного выходного сигнала в Гц.
  • fs: частота дискретизации преобразователя данных, в Гц.
  • SNR DC : SNR преобразователя данных с входом постоянного тока, дБ

И, наконец, максимальный доступный SNR в интересующей полосе сигнала с присутствует полномасштабный блокировщик, это просто сумма мощности шума джиттера и взносы постоянного тока.

Например, преобразователь данных со скоростью 500 MSPS с ENOB, равным 12,5 бит при постоянном токе, или эквивалентно 75 дБ SNR, оценивается в полосе пропускания, равной половине частоты дискретизации, на 250 МГц. Если интересующий сигнал имеет ширину 5 МГц, то отношение сигнал / шум возможно вблизи постоянного тока в полосе пропускания 5 МГц с идеальной синхронизацией будет 75 + 10 × log 10 (250/5) = 92 дБ.

Однако тактовая частота АЦП не идеальна, и на рис. ухудшение ширины полосы полезного сигнала 5 МГц в зависимости от большой нежелательный входной сигнал на частоте по оси абсцисс.Воздействие нежелательный сигнал становится более серьезным по мере увеличения джиттера часов, а также входная частота увеличивается. Если амплитуда нежелательного сигнала уменьшается, доступный SNR будет увеличиваться пропорционально.

Например, выборка полномасштабного нежелательного сигнала W-CDMA с полосой пропускания 5 МГц. на входе 200 МГц, с высококачественной тактовой частотой 500 МГц, такой как HMC1034LP6GE с джиттером 70 фс при работе в целочисленном режиме, затем SNR в соседнем канале 5 МГц будет около 91 дБ. Напротив, если джиттер часов снижается до 500 фс, тот же преобразователь данных и сигнал будут демонстрируют только SNR 81 дБ, что представляет ухудшение на 10 дБ в представление.

Ввод того же сигнала в преобразователь данных на частоте 400 МГц, тактовая частота 70 фс даст SNR 88 дБ. Аналогично, при тактовой частоте 500 фс значение SNR снизится до 75 дБ.

Рисунок 3. Зависимость отношения сигнал / шум АЦП от джиттера тактовой частоты и входной частоты

Заключение

Выбор правильных компонентов для генерации часов и преобразования данных позволяет проектировщику извлечь максимальную производительность из данной архитектуры. Важными критериями, которые следует учитывать при выборе тактового генератора, являются фазы джиттер и минимальный уровень фазового шума, которые влияют на ОСШ преобразователя данных, синхронизирован.Как показывает анализ, низкий уровень фазового шума выбранных тактовый генератор, а также его низкий интегрированный фазовый джиттер помогают минимизировать Ухудшение отношения сигнал / шум на более высоких входных частотах АЦП в приложениях с несколькими несущими. И тактовые генераторы HMC1032LP6GE и HMC1034LP6GE спроектированы с учетом приложений для преобразования данных и хорошо работают с высокой скоростью ADI Устройства АЦП.

Эти генераторы тактовых импульсов, а также продукты ADI для распределения тактовых сигналов и АЦП могут быть объединены для получения высокопроизводительных решений для синхронизации.Эти продукты можно заказать через сайт компании, а технические данные можно получить через www.analog.com.

DT4700 — Тактовый генератор и вентилятор — CAEN

Пробная версия — Лицензия на программное обеспечение

Авторские права © 1998-2018 C.A.E.N. S.p.A

Лицензионное соглашение на «Программное обеспечение или микропрограммное обеспечение CAEN» (совместно именуемые «CAEN SwFw»)

Используя или распространяя CAEN SwFw (или любую работу, основанную на CAEN SwFw), считается, что вы приняли условия, изложенные ниже.

C.A.E.N. S.p.A («C.A.E.N.») делает этот CAEN SwFw свободно доступным на основании того, что он принят в том виде, в каком он найден, и что пользователь проверяет его соответствие назначению перед использованием.

CAEN SwFw предоставляется «как есть», без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий. Ни в коем случае авторы, партнеры или участники не несут ответственности за любые убытки, претензии или другие обязательства, прямые или косвенные, возникшие в результате использования этого CAEN SwFw или любой производной работы.

С.A.E.N. будет время от времени делать обновления CAEN SwFw доступными. Однако C.A.E.N. не принимает на себя никаких обязательств по оказанию поддержки держателям бесплатных лицензий.

C.A.E.N. предоставляет вам ограниченную неисключительную лицензию на использование CAEN SwFw для любых целей, включая коммерческие приложения, и его свободное распространение со следующими ограничениями:

  1. Происхождение CAEN SwFw не должно быть искажено; вы не должны утверждать, что написали оригинальный CAEN SwFw.
  2. Вы не должны каким-либо образом изменять CAEN SwFw, пользовательскую лицензию или программу установки.
  3. Это примечание не может быть удалено или изменено при любом распространении.
  4. Вы не можете перепродавать CAEN SwFw или взимать за него плату.
  5. Вы не имеете права подвергать обратному инжинирингу, декомпилировать, дизассемблировать, извлекать исходный код или изменять CAEN SwFw с целью перепродажи, аренды, аренды, предоставления взаймы или производных работ.
  6. Вы не должны использовать CAEN SwFw для участия или позволять другим заниматься какой-либо незаконной деятельностью.
  7. Вы не можете требовать спонсорства, поддержки или аффилированности с нашей компанией.
  8. Вы признаете, что C.A.E.N. владеет авторскими правами и всеми связанными правами интеллектуальной собственности, относящимися к CAEN SwFw, за исключением случаев, когда CAEN SwFw включает идентифицируемые отдельные компоненты, происходящие из CAEN SwFw.

1. Использование по лицензии и ограничения.

CAEN.Приложения SwFw, документация и файлы на локальном компьютере, установленные или используемые приложением-установщиком, принадлежат CAEN и лицензированы вам во всем мире (за исключением случаев, указанных ниже), на неисключительной, не подлежащей сублицензии основе, на условиях и условия, изложенные в данном документе.Эта лицензия CAEN SwFw определяет законное использование CAEN SwFw, всех обновлений, исправлений, замен и любых копий CAEN SwFw, сделанных вами или для вас. Все права, не предоставленные вам явно, сохраняются за C.A.E.N. или их соответствующих владельцев.

A. (i) ВЫ МОЖЕТЕ установить и лично использовать CAEN SwFw и любые обновления, предоставляемые C.A.E.N. (по собственному усмотрению) в форме объектного кода на персональном компьютере или на борту продуктов CAEN, принадлежащих вам или контролируемых вами, и может использовать CAEN SwFw для собственного некоммерческого использования или получения выгоды.Ваша лицензия на CAEN SwFw по этой лицензии CAEN SwFw действует до тех пор, пока она не будет прекращена любой из сторон. Вы можете прекратить действие лицензии CAEN SwFw, прекратив использование всего или любого из CAEN SwFw и уничтожив все свои копии применимого CAEN SwFw. Эта лицензия CAEN SwFw автоматически прекращает свое действие, если вы нарушаете какое-либо условие этой лицензии CAEN SwFw, C.A.E.N. публично размещает письменное уведомление о прекращении действия на веб-сайте C.A.E.N. или C.A.E.N. отправляет вам письменное уведомление о расторжении договора.

A. (ii) Вы можете сделать копию CAEN SwFw, только если это необходимо для его использования.

B. ВЫ НЕ МОЖЕТЕ:

(i) декомпилировать, реконструировать, дизассемблировать, модифицировать CAEN SwFw или любую его часть, чтобы перепродавать, сдавать в аренду, сдавать в аренду производные работы (как определено в Законе об авторском праве Италии от 22 апреля 1941 г., № 633 и далее поправок) или улучшений (как это определено итальянским патентным законодательством) без предварительного письменного разрешения CAEN.

(ii) включать CAEN SwFw в любой компьютерный чип или микропрограмму вычислительного устройства, произведенного вами или для вас, за исключением тех, которые вы получили.

(iii) использовать CAEN SwFw любым незаконным образом в любых незаконных целях.

(iv) вы не можете использовать CAEN SwFw для эксплуатации ядерных установок, жизнеобеспечения или других критически важных приложений, где могут быть поставлены человеческие жизни или имущество. Вы понимаете, что CAEN SwFw не предназначен для таких целей и что его отказ в таких случаях может привести к смерти, травмам или серьезному ущербу имуществу или окружающей среде, в связи с чем C.A.E.N. не несет ответственности.

(v) использовать или экспортировать CAEN SwFw в нарушение применимых итальянских законов или правил.

(vi) продавать, сдавать в аренду, ссужать, распространять, передавать или сублицензировать CAEN SwFw или получать к нему доступ или получать доход от использования или предоставления CAEN SwFw, будь то для прямой коммерческой или денежной выгоды или иным образом, без C.Предварительное письменное разрешение A.E.N.

C. Как предусмотрено Бернской конвенцией об охране произведений искусства и литературы, признанной в Италии Законом от 20 июня 1978 г., n. 399, положения этого соглашения не могут быть истолкованы так, чтобы их применение представляло угрозу для владельца прав или противоречило обычному использованию CAEN SwFw

.

2. Право собственности и взаимоотношения сторон.

CAEN SwFw защищен авторскими правами, товарными знаками, знаками обслуживания, международными соглашениями и / или другими правами собственности и законами США.С. и др. Страны. Вы соглашаетесь соблюдать все применимые законы о правах собственности и другие законы. C.A.E.N. владеет всеми правами, титулами и интересами в отношении своих взносов в CAEN SwFw. Эта лицензия CAEN SwFw не предоставляет вам никаких прав, титулов или интересов в отношении какой-либо интеллектуальной собственности, принадлежащей или лицензированной C.A.E.N., включая (но не ограничиваясь) CAEN SwFw и C.A.E.N. товарные знаки, и не создает никаких отношений между вами и C.A.E.N. кроме C.A.E.N. лицензиату.

Вы соглашаетесь с тем, что будете использовать CAEN SwFw и любые данные, доступ к которым осуществляется через CAEN SwFw, только для личного некоммерческого использования.Вы соглашаетесь не назначать, не копировать, не передавать или передавать CAEN SwFw. Ваша лицензия на использование CAEN SwFw будет прекращена, если вы нарушите эти ограничения. В случае прекращения действия вашей лицензии вы соглашаетесь прекратить любое и всякое использование CAEN SwFw. Все права на любые сторонние данные, любые сторонние CAEN SwFw и любые сторонние серверы данных, включая все права собственности, защищены и остаются за соответствующими третьими сторонами. Вы соглашаетесь с тем, что эти третьи стороны могут защищать свои права по настоящему Соглашению против вас непосредственно от своего имени.

3. Поддержка и обновления CAEN SwFw.

C.A.E.N. может решить предоставить вам поддержку клиентов и / или обновления, улучшения или модификации CAEN SwFw (совместно именуемые «Поддержка») по своему собственному усмотрению и может прекратить такую ​​поддержку в любое время без предварительного уведомления. C.A.E.N. может изменить, приостановить или прекратить работу любого аспекта CAEN SwFw в любое время, включая доступность любой функции, базы данных или содержимого CAEN SwFw. C.A.E.N. может также налагать ограничения на определенные функции и услуги или ограничивать ваш доступ к частям или всем CAEN SwFw или C.A.E.N. веб-сайт без уведомления или ответственности.

4. Сборы и платежи.

C.A.E.N. оставляет за собой право взимать плату за использование или доступ к CAEN SwFw в будущем по собственному усмотрению C.A.E.N. Если C.A.E.N. решает взимать плату за CAEN SwFw, о таких сборах вам сообщат за 28 дней до их применения.

5.Отказ от гарантий со стороны C.A.E.N.

Использование CAEN SwFw и любых данных, доступ к которым осуществляется через CAEN SwFw, осуществляется на ваш страх и риск. Они предоставляются «как есть».

Любые услуги или иным образом полученные с использованием CAEN SwFw предоставляются на ваше усмотрение и на ваш риск, и вы несете единоличную ответственность за любой ущерб вашей компьютерной системе или потерю данных в результате загрузки и / или использования любых такой материал или услугу.

C.A.E.N., ее должностные лица, директора, сотрудники, подрядчики, агенты, аффилированные лица и правопреемники (совместно именуемые «C.A.E.N. Entities ») и Лицензиары C.A.E.N. не заявляют, что CAEN SwFw или любые данные, полученные оттуда, подходят или доступны для использования за пределами Италии.

The C.A.E.N. Entities и C.A.E.N. Лицензиары прямо отказываются от всех гарантий любого рода, явных или подразумеваемых, в отношении CAEN SwFw и любых данных, к которым осуществляется доступ из него, или точности, своевременности, полноты или адекватности CAEN SwFw и любых данных, к которым осуществляется доступ из него, включая подразумеваемые гарантии название, товарная пригодность, удовлетворительное качество, пригодность для определенной цели и отсутствие нарушений.

Если CAEN SwFw или любые данные, к которым был получен доступ, окажутся дефектными, вы (а не организации C.A.E.N. или лицензиары C.A.E.N.) принимаете на себя всю стоимость ремонта или травм любого рода, даже если C.A.E.N. Entities, или C.A.E.N. Лицензиары были проинформированы о возможности такого дефекта или повреждений. В некоторых юрисдикциях не допускаются ограничения подразумеваемых гарантий, поэтому некоторые из этих ограничений могут не относиться к вам.

6. Ограничение ответственности.

Невзирая на любые другие положения, ничто в настоящей Лицензии CAEN SwFw не исключает и не ограничивает ответственность любой из сторон за правонарушение в виде обмана, умышленного введения в заблуждение, смерти или телесных повреждений, вызванных халатностью.

The C.A.E.N. Entities и C.A.E.N. Лицензиары не будут нести ответственности перед вами по претензиям и обязательствам любого рода, возникающим из или каким-либо образом связанным с использованием CAEN SwFw или любой производной работы вами или третьими сторонами, с использованием или неиспользованием каких-либо брокерских услуг. фирме или дилеру, либо к продаже или покупке любой ценной бумаги, независимо от того, основаны ли такие требования и обязательства на какой-либо правовой теории или теории справедливости.

The C.A.E.N. Entities и C.A.E.N. Лицензиары не несут ответственности перед вами за любые прямые, случайные, особые, косвенные или косвенные убытки, возникшие в результате использования или невозможности использования CAEN SwFw или любой производной работы, возникшие в результате или связанные с любым сторонним CAEN SwFw. или любой производной работы, любых данных, доступ к которым осуществляется через CAEN SwFw или любой производной работы, вашего использования или невозможности использовать или получить доступ к CAEN SwFw или любой производной работе, или любые данные, предоставленные через CAEN SwFw или любую производную работу, независимо от того, требуются ли такие возмещения ущерба подпадают под любую теорию права или справедливости.Ущерб, исключаемый этим пунктом, включает, помимо прочего, убытки, связанные с потерей прибылей, нанесением ущерба человеку или имуществу, прерыванием бизнеса, потерей бизнеса или личной информации. В некоторых юрисдикциях не допускается ограничение случайных или косвенных убытков, поэтому это ограничение может не относиться к вам.

Информация, предоставленная через CAEN SwFw, может быть отложенной, неточной или содержать ошибки или упущения, и C.A.E.N. Entities и C.A.E.N. Лицензиары не несут ответственности за это.C.A.E.N. может изменить или прекратить любой аспект или функцию CAEN SwFw или использование всех или любых функций или технологий в CAEN SwFw в любое время без предварительного уведомления, включая, помимо прочего, контент и часы доступности.

7. Возмещение убытков.

Вы несете единоличную ответственность за соблюдение соглашений, заключенных вами с третьими сторонами. Вы соглашаетесь возместить ущерб и удерживать C.A.E.N. Лица, не несущие ответственности за какие-либо претензии или требования, включая разумные судебные издержки, сделанные какой-либо третьей стороной в связи с использованием CAEN SwFw или возникшие в результате использования вами CAEN SwFw, вашего нарушения каких-либо положений или условий этой CAEN SwFw License, вашего нарушения применимых законов , или ваше нарушение каких-либо прав другого физического или юридического лица.

8. Закон о контроле.

Настоящая лицензия CAEN SwFw и отношения между вами и C.A.E.N. регулируется законами Италии.
Настоящее Соглашение толкуется и регулируется итальянским законодательством.
Конвенция Организации Объединенных Наций о международной купле-продаже товаров не применяется к данной лицензии CAEN SwFw.
Любой спор, возникающий из настоящего Соглашения или в связи с ним, должен быть передан и окончательно разрешен в арбитражном суде в соответствии с положениями итальянского законодательства (c.ПК. статья 816 и последующие) одним арбитром.
Арбитр назначается председателем Миланского суда.
Место арбитража — Милан, Италия, язык — английский.

9. Приоритет.

Эта лицензия CAEN SwFw представляет собой полное соглашение между сторонами в отношении использования CAEN SwFw, заменяя все предыдущие соглашения между вами и CAEN. В случае любого конфликта между условиями данной лицензии CAEN SwFw, условия эта лицензия CAEN SwFw будет контролировать

10.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *