什么是時鐘發(fā)生器?
??時鐘發(fā)生器是從單個源時鐘信號生成多個頻率時鐘的電路。通常產(chǎn)生的頻率范圍是從幾KHz到幾GHz。
時鐘發(fā)生器的用途
時鐘發(fā)生器主要用于以下目的。
1.CPU
時鐘發(fā)生器最常用于構(gòu)成計(jì)算機(jī)核心的 CPU。CPU內(nèi)部布置有大量寄存器等存儲元件,并且由時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時鐘信號連接到每個存儲元件。
根據(jù)時鐘信號的增量,每個存儲元件的輸出經(jīng)過各種邏輯運(yùn)算電路和算術(shù)運(yùn)算電路,并輸入到下一級存儲元件。這種電路結(jié)構(gòu)稱為同步電路,時鐘發(fā)生器觸發(fā)這種同步電路的操作并控制同步。
2、數(shù)字化設(shè)備
時鐘發(fā)生器不僅用于CPU,還用于電視、智能手機(jī)和DVD等數(shù)字設(shè)備以及由微型計(jì)算機(jī)控制的一般家用電器和工業(yè)設(shè)備。
時鐘具有向各電子設(shè)備傳送定時的作用,各設(shè)備在該定時進(jìn)行各自的動作,從而作為整體進(jìn)行動作。時鐘發(fā)生器可以在很寬的頻率范圍內(nèi)精確地振蕩信號,是各種電子設(shè)備運(yùn)行的重要設(shè)備。
近年來,對高質(zhì)量視頻和音樂的需求不斷增加,高質(zhì)量且昂貴的時鐘發(fā)生器已經(jīng)商業(yè)化以滿足這些需求。特別是,當(dāng)在不同采樣頻率的設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)時,需要使用時鐘發(fā)生器來同步設(shè)備,以防止由于丟失數(shù)據(jù)而引入噪聲。
時鐘發(fā)生器原理
時鐘發(fā)生器基本上由諧振電路和放大器電路組成。
晶體振蕩器通常用作諧振電路。晶體振蕩器也用于石英手表,并利用壓電效應(yīng),當(dāng)施加電壓時晶體以其固有頻率振蕩。固有頻率根據(jù)晶體形狀、晶體截面等物理特性而變化,但使用高純度的人造水晶可以獲得具有所需固有頻率的振蕩器。
由于該振蕩波形是正弦波,因此時鐘發(fā)生器將其整形為矩形波,以便可以在數(shù)字電路中使用。發(fā)生器內(nèi)部由分頻器和乘法器電路產(chǎn)生頻率為原始頻率M/N倍(M和N為自然數(shù))的時鐘信號,經(jīng)放大器電路放大后輸出。
如何選擇時鐘發(fā)生器
時鐘發(fā)生器不僅產(chǎn)生的頻率范圍不同,而且電源電壓和方波上升/下降時間也不同,因此必須根據(jù)預(yù)期用途進(jìn)行選擇。
其中之一就是時鐘抖動。時鐘抖動是每個方波在時間軸方向上的波動,是時鐘持續(xù)發(fā)射頻率的指標(biāo),因此需要低抖動。
關(guān)于抖動,有上升沿之間的抖動、下降沿之間的抖動等,通過根據(jù)應(yīng)用檢查它們,您可以追求更高質(zhì)量的系統(tǒng)。