該電路集成了16路光耦隔離輸入電路和8路繼電器輸出電路，可在ISA總線的控制下完成數(shù)據(jù)信號、指令信號和電源信號的輸入輸出。實際應(yīng)用結(jié)果表明，該多通道控制電路的信號分配傳輸頻率可達(dá)6.5 MHz，完全達(dá)到設(shè)計要求；該電路按國家軍用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計定型，在測試領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-11-24
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摘要: 介紹了時鐘分相技術(shù)并討論了時鐘分相技術(shù)在高速數(shù)字電路設(shè)計中的作用。 關(guān)鍵詞: 時鐘分相技術(shù); 應(yīng)用 中圖分類號: TN 79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數(shù)字電路設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一, 系統(tǒng)時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設(shè)計上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串?dāng)_(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設(shè)計提出了更高的要求: 我們應(yīng)引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時鐘高于100MHz 的情況下, 應(yīng)使用高速芯片來達(dá)到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應(yīng)的電磁輻射(EM I) 比較嚴(yán)重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中對高頻時鐘信號的處理應(yīng)格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術(shù), 以低頻的時鐘實現(xiàn)高頻的處 理。 1 時鐘分相技術(shù) 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術(shù), 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達(dá)到更高的時間分辨。在通常的設(shè)計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達(dá)到時鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準(zhǔn)確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現(xiàn)高精度的時間分辨。 近年來半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進(jìn)了時鐘分相技術(shù)在實際電 路中的應(yīng)用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設(shè)計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進(jìn)行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應(yīng)用的實例加以說明。2 應(yīng)用實例 2. 1 應(yīng)用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時, 為了準(zhǔn)確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時鐘信號。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應(yīng)該達(dá)到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統(tǒng)時鐘頻率應(yīng)在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統(tǒng)設(shè)計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環(huán)和時鐘分相技術(shù), 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經(jīng)過鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經(jīng)過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個。選擇的依據(jù)是: 在每個數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個時鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認(rèn)為下一相位的時鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關(guān))。 根據(jù)這個判別原理, 我們設(shè)計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認(rèn)為檢 出了KWD。將4 路相關(guān)器的結(jié)果經(jīng)過優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進(jìn)行了4 分 相, 成功地實現(xiàn)了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應(yīng)用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統(tǒng)設(shè)計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術(shù)應(yīng)用于采集系統(tǒng) ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準(zhǔn)確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達(dá)到很 好的時間分辨。 現(xiàn)在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術(shù)應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術(shù)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉(zhuǎn)換時鐘, 對模擬信號進(jìn)行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經(jīng)過 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達(dá)到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運用時鐘分相技術(shù), 可以有效地用低頻時鐘實現(xiàn)相當(dāng)于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設(shè)計中一些問題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計的難度。
標(biāo)簽： 時鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時間： 2013-12-17
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Altium Designer 的Protel 中多通道功能在原理圖及PCB
標(biāo)簽： Designer Altium Protel PCB
上傳時間： 2013-10-08
上傳用戶：王楚楚
Altium+Designer+原理圖和PCB多通道設(shè)計方法介紹
標(biāo)簽： Designer Altium PCB 原理圖
上傳時間： 2013-11-14
上傳用戶：hz07104032
鉦銘科電子SM2082是單通道LED 恒流驅(qū)動控制芯片， 芯片使用本司專利的恒流設(shè)定和控制技術(shù)，輸出電流由外接 Rext 電阻設(shè)置為5mA~60mA，且輸出電流不隨環(huán)境溫度和芯片 OUT 端口電壓而變化。本芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外圍元件極少，方案成本低。芯片間輸出電流偏差<±4%，可與LED 共用PCB板，封裝形式：TO252-2、SOT89-3
上傳時間： 2013-10-28
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ADuM320x是采用ADI公司iCoupler® 技術(shù)的雙通道數(shù)字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術(shù)融為一體，具有優(yōu)于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管，因而不存在一般與光耦合器相關(guān)的設(shè)計困難。簡單的iCoupler 數(shù)字接口和穩(wěn)定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數(shù)以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler 產(chǎn)品不需要外部驅(qū)動器和其它分立器件。此外，在信號數(shù)據(jù)速率相當(dāng)?shù)那闆r下，iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。 ADuM320x隔離器提供兩個獨立的隔離通道，支持多種通道配置和數(shù)據(jù)速率（請參考數(shù)據(jù)手冊“訂購指南”部分）。兩款器件均可采用2.7 V至5.5 V電源電壓工作，與低壓系統(tǒng)兼容，并且能夠跨越隔離柵實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換功能。ADuM320x隔離器具有已取得專利的刷新特性，可確保不存在輸入邏輯轉(zhuǎn)換時及上電/關(guān)斷條件下的直流正確性。 與ADuM120x隔離器相比，ADuM320x隔離器包含多項電路和布局改進(jìn)，系統(tǒng)級IEC 61000-4-x測試（ESD、突波和浪涌）顯示其性能大大增強(qiáng)。對于ADuM120x或ADuM320x產(chǎn)品，這些測試的精度主要取決于用戶電路板或模塊的設(shè)計與布局。 應(yīng)用 --尺寸至關(guān)重要的多通道隔離 --SPI 接口/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器隔離 --RS-232/RS-422/RS-485收發(fā)器隔離 --數(shù)字現(xiàn)場總線隔離 特性： 增強(qiáng)的系統(tǒng)級ESD保護(hù)性能，符合IEC 61000-4-x標(biāo)準(zhǔn) 工作溫度最高可達(dá)：125℃ 8引腳窄體SOIC封裝，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)指標(biāo)： 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs 雙向通信 - 3 V/5 V 電平轉(zhuǎn)換 - 高數(shù)據(jù)速率：dc 至 25 Mbps（NRZ）
標(biāo)簽： ADUM 3200 雙通道 數(shù)字隔離器
上傳時間： 2013-10-11
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ADUM1201: 雙通道數(shù)字隔離器（1/1通道方向性） ADuM120x 是采用ADI公司iCoupler® 技術(shù)的雙通道數(shù)字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術(shù)融為一體，具有優(yōu)于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管，因而不存在一般與光耦合器相關(guān)的設(shè)計困難。簡單的iCoupler 數(shù)字接口和穩(wěn)定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數(shù)以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler產(chǎn)品不需要外部驅(qū)動器和其它。 特性： 8引腳窄體SOIC封裝，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn) 低功耗工作 雙向通信 3 V/5 V電平轉(zhuǎn)換 工作溫度最高可達(dá)125°C
標(biāo)簽： ADuM 1200 雙通道 數(shù)字隔離器
上傳時間： 2014-01-17
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美信ESD保護(hù)之路
上傳時間： 2013-12-24
上傳用戶：黃華強(qiáng)
對端面二級管泵浦固體激光器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,該散熱系統(tǒng)是半圓形金屬中刻有微通道槽道,將傳導(dǎo)冷卻與流體冷卻緊密結(jié)合的一種新型制冷器件。理論分析證明,該器件加強(qiáng)了熱傳導(dǎo)能力,提高了固體激光器的工作效率。
上傳時間： 2014-12-24
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DM634 16通道LED恒流驅(qū)動芯片可編程PWM輸出
上傳時間： 2013-11-04
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