『壹』 怎樣識別射頻電路,邏輯電路,電源電路
射頻電路是指從天線(ANT)到收、發基帶信號凱答山(RXI/Q、TXI/Q)為止的這部分電路,它包括接收射頻、發射射頻和頻率合成器三大部分。射頻信號的特點是串列通信方式,它在收發過程中,不斷地被「降頻」(接收)和舉攔「升頻」(發射)。
邏輯/音頻電路的主要特點是大規模集成電路,並且多數是BGA元件,因此這部分原理電路圖常用UXXX表示集成電路,其管腳標注為A0、A1、E12等。常見的音頻/邏輯電路有微處理器(CPU)、字型檔(也稱版本FLASH)、暫存(SRAM)、碼片(EEPROM)和音頻IC。邏輯電路的識別主要查找集成模塊的代碼和英文標注(如CPU、FLASH、SRAM、EEPROM),有的直接給中文標注。音頻電路的識別是通過受話器(MIC)和受話器(EAR、SPK)的圖形或英文縮寫來查找的。
電源電路是:電池、集成的電源IC或分散式穩壓管組成。提供的VCC、VDD、VRF和VVCO等各盯中路電壓。升壓電路、充電電路是電源的重要部分。電池電源用VB、B++來表示。
『貳』 如何製造降頻電路,將50hz的交流電降至3hz.並發射出相同頻率的電磁波,要電路圖
50Hz降為3Hz尚好說,要發射3Hz的電磁波就不要開國際玩笑了,天線長度必須與波長在同一數量級,3Hz電磁波的波長為10萬公里,閣下是否准備架設這么高的天線來發射它?
『叄』 數電基礎:時序邏輯電路的時序分析
目錄
1.組合邏輯延遲
2.時鍾輸出延遲Tco
3.同步系統中時鍾頻率
3.1 建立時間與保持時間都滿足
3.2 建立/保持時間不滿足
(1) Tcomb太大導致建立時間不滿足
(2) 器件的固有保持時間增大(老化)使得保持時間違例
4. 時鍾偏斜及其影響
4.1時鍾偏斜的物理意義
4.2 時鍾偏斜對時序的影響
(1) 對於未引入時鍾偏斜時,保持時間與建立時間均不為例必要條件:
(2)引入時鍾偏斜後的時序圖如下(Tskew21>0)
(3)引入時鍾偏斜也可能會導致保持時間違例,進而輸出亞穩態的情況(Tskew21>0)
(4)Tskew21 <0時,即clk2先於clk1到達其時鍾端,保持時間就比較容易滿足了,但對滿足建立時間就有所要求了。
4.3實例介紹
1.組合邏輯延遲
布線延遲與門延遲
數字邏輯電路中,任何輸出信號到輸入信號之間都有一定的線路延遲,把這種線路延遲叫做布線延遲。當數字邏輯電路經過門電路時,同樣會造成一定的延遲,我們把這個延遲叫做門延遲。
圖1布線延遲
圖2:門延時
2.時鍾輸出延遲Tco
clock to out的時間,即從時鍾觸發到數據輸出的時間。這是針對觸發器器件而言,是觸發器的固有參數,不同廠家或不同批次的器件 該參數有差異。
圖3:Tco
3.同步系統中時鍾頻率
圖4:同步系統典型電路圖
Tsu : 觸發器建立時間
Th : 觸發器保持時間
T : 電路的工作周期
Tco : 時鍾輸出延遲
Tskew : 時鍾偏斜(clock skew),又稱為時鍾偏移,是指時鍾信號到達數字電路各部分所用時間差異。
Tcomb: 組合邏輯的延遲。
時鍾偏移Skew = 0
為由淺入深,假設 Skew = 0,即說明時鍾到達所有器件的時間相同,沒有差異,那麼圖中時鍾上升沿1到時鍾上升沿2之間剛好相隔一個工作周期T。下面介紹幾種情況下的同步時序電路模型的時序圖,圖中標注了說明。
3.1 建立時間與保持時間都滿足
下圖為同步時序電路模型時序圖1(Tskew=0,建立時間和保持時間都滿足):
圖6:建立保持時間時序圖1分析
核心知識點:
(1) Tco+Tcomb將導致數據會延遲到達下一個觸發器,要想數據到達下一個觸發器時滿足建立時間的要求,則必要條件為:
T-(Tco+Tcomb)>Tsu,即有T>Tco+Tcomb+Tsu。因此一個電路搭建好後,會有一個最小的工作周期Tmin=Tco+Tcomb或者最大的工作頻率1/Tmin。
(2) 一般電路的工作時鍾不是其所能跑的最高頻率,那麼其實際工作周期要大於其支持的最小工作周期,這個差值就是建立時間的裕量Ts_slack。反映在計算公式上即為:Ts_slack=T-Tmin=T-(Tco+Tcomb)。會不會出現T-(Tco+Tcomb)<Tsu呢?這不就是建立時間違例的情況嗎?怎麼解決呢?看下面分析。
(3) Tco+Tcomb將會導致數據延遲到達下一個觸發器,而下一個觸發器不僅僅要求數據提前到達保持穩定一段時間,還要求數據被打入後保持一段時間穩定。假設數據源變化速率很慢,慢於時鍾速率問題不大因為相鄰周期觸發器采樣的是同一個值送往下一個寄存器,但同步系統中,數據一般跟隨時鍾同步跳轉,即一個cycle會跳變一次,即數據保持一個時鍾周期T的穩定狀態。如此,本級寄存器在當前時鍾采樣的數據經過Tco+Tcomb延遲後到達下一級觸發器,那麼數據在下級觸發器在下次時鍾上升沿被打入後仍然會保持Tco+Tcomb時間。下級觸發器要想滿足保持時間,其必要條件為:Tco+Tcomb>Th .
(4)一般Tco+Tcomb不可能剛好等於Th的,因此當Tco+Tcomb大於Th,那麼Th-slack =Tco+Tcomb-Th。會不會出現Tco+Tcomb小於Th呢?這不就是保持時間違例的情況嗎,遇到這種情況怎麼辦呢?下面也有介紹。
綜上:要想時序收斂,就是建立保持時間不違例,二者缺一不可。
3.2 建立/保持時間不滿足
(1) Tcomb太大導致建立時間不滿足
下圖為同步時序電路模型時序圖2(Tskew =0,組合邏輯延遲太大,導致建立時間不能滿足):
圖7:建立時間違例時序圖2分析
解決1:可通過降頻(增大周期)以滿足建立時間
下圖為同步時序電路模型時序圖3(Tskew = 0,增加時鍾周期以滿足建立時間):
圖8:時鍾頻率降頻
解決2:優化組合邏輯
解決3:切割組合邏輯
詳見:如何提高電路工作頻率
(2) 器件的固有保持時間增大(老化)使得保持時間違例
圖9:保持時間違例時序圖分析
解決:當不滿足保持時間時,通過增大組合邏輯延遲Tcomb來是保持時間滿足
圖10:保持時間違例解決
當 Tskew不等於0
之前為了簡單介紹知識點 ,未引入時鍾偏移Tskew,但時間電路中是存在時間偏移的,分析時候不可忽視。
4. 時鍾偏斜及其影響
圖11
4.1時鍾偏斜的物理意義
時鍾偏移指定了同時發生的兩個時鍾信號經過時鍾驅動器或布線後到達時間上的差異。
4.2 時鍾偏斜對時序的影響
下圖給出了未引入和引入時鍾偏斜(clock skew)後的同步時序電路圖對比模型:
圖12
(1) 對於未引入時鍾偏斜時,保持時間與建立時間均不為例必要條件:
保持時間不違例:Tco+Tcomb > Th;
建立時間不違例:T>Tco+Tcomb+Tsu。
因此不會產生輸出亞穩態現象。也可推出 (T-Tco-Tsu) > Tcomb > (Th-Tco) ,即對組合邏輯延遲的要求。
【注意】:這裡面只有時鍾周期T和組合邏輯延遲Tcomb可變。
(2)引入時鍾偏斜後的時序圖如下(Tskew21>0)
圖12中,由於引入了Tskew21(>0),導致FF2的時鍾段clk2的時序相對於FF1的clk1延後了Tskew,但上圖的情況屬於並未導致保持時間違例,因此未發生輸出亞穩態現象。
仔細分析就可以看出,相對於未引入時鍾偏斜時的保持時間裕量(Th-slack = Tco+Tcomb-Th)。此情況中FF2的保持時間裕量變成了Th-slack = Tco+Tcomb-Th-Tskew21,減少了Tskew21。(原因就clk2滯後Tskew21,導致保持時間的起點和終點相對於數據延後了)。
1.保持時間不違例:Tco+Tcomb-Tskew21>Th
即依舊有Th-slack=Tco+Tcomb-Th-Tskew21>0,即Tco+Tcomb-Tskew21>Th ;
2.建立時間不違例:T+Tskew21>Tco+Tcomb+Tsu
只要未引入時鍾偏移的時候(Tskew21 == 0)的時候,就滿足建立時間要求 T>Tco + Tcomb +Tsu,那麼引入Tskew後,時鍾 Clk2相對於數據滯後,更能夠滿足建立時間了。甚至之前尚不滿足建立時間要求即T < Tco + Tcomb + Tsu情況下,在引入 Tskew後,就有T+Tskew > Tco +Tcomb + Tsu滿足了建立時間。
(3)引入時鍾偏斜也可能會導致保持時間違例,進而輸出亞穩態的情況(Tskew21>0)
1.保持時間違例:Tco+Tcomb-Tskew21<Th
當引入的 Tskew21不夠大時,沒有超過保持時間裕量問題不大,但如果Tskew21太大,Tskew21>Tco+Tcomb-Th=Th-slack(未引入偏移時的裕量),就不再滿足保持時間的要求,也會導致輸出亞穩態。如下圖所示;
2.建立時間必然不違例
如情況(2)種描述,只要在未引入時鍾偏移的情況下滿足建立時間,那麼只要Tskew21>0就會必定不違例。並且建立時間的裕量: Ts_slack =Tskew+ (T - Tco -Tcomb -Tsu)增加了Tskew。(情況(2)的建立時間也是如此,在此補充一下)
(4)Tskew21 <0時,即clk2先於clk1到達其時鍾端,保持時間就比較容易滿足了,但對滿足建立時間就有所要求了。
1.保持時間必然不違例
因為在未引入偏移時候就有Tco+Tcomb > Th,只要Tskew21<0,則Tco+Tcomb-Tskew21 >Th必然滿足。
2. 建立時間不違例:T+Tskew21 > Tco+Tcomb+Tsu
需要注意的是此時的Tskew21 < 0,因此 T > Tco+Tcomb+Tsu-Tskew21,此時最小時鍾周期Tmin=Tco+Tcomb+Tsu-Tskew21 變大了,支持的最大時鍾頻率減小了。
標題
(5)同理,當Tskew21<0 並且T+Tskew21 < Tco+Tcomb+Tsu , 此時建立時間就違例了,就會產生輸出亞穩態現象了。
4.3實例介紹
Ex1:
通常我們可以假設邏輯門的延時為1+0.1k,其中k為邏輯門的輸入端個數。比如對於非門,只有一個輸入端,那麼其延時為1+1*0.1=1.1ns。現有觸發器的時序參數為:Tsu=0.6ns, Th=0.4ns, 0.8ns ≤ Tco ≤ 1.0 ns , 需要計算下面電路的最小時鍾周期:
答: Tclkmin =Tco-max+Tcomb-max+Tsu=1.0+1.1+0.6=2.7ns。所以該電路最高可跑時鍾頻率為fmax=1/Tclkmin=370.37Mhz。
Ex2: 4位計數器電路如下圖所示:
電路中有很多電路中有很多路徑可以使觸發器開始(Enable)或結束(Disable),其中最長的路徑開始於觸發器Q0結束語Q3。電路中這種最長的路徑稱為關鍵路徑。如上圖中紅色路線,包括觸發器Q0的時鍾信號輸出至Q的延時Tco,3個與門,1個異或門以及建立時間Tsu,所以有:
Tclkmin = Tco+3* Tand+Txor+Tsu=1.0+3*1.2+1.2+0.6=6.4ns
fmax = 1/Tclkmin =156.25Mhz
電路的最短路徑是每個觸發器經過一個異或門到它自身,每條這樣的路徑的最小延時為Tco+Txor=0.8+1.2=2.0ns>Th=0.4ns, 所以電路中不存在時間違背。
Ex3:在上述Ex2中,是假定時鍾clk是同時到達4個觸發器的,即時鍾clk不存在clock skew、現在我們仍然假設時鍾信號clk同時到達Q0、Q1、Q2,但是到達Q3存在一個延時。這種時鍾信號到達觸發器的時間偏離稱為時鍾偏斜(clock skew)。關鍵路徑為Q0到Q3,然而Q3的時鍾偏斜具有減小延遲的作用。原因在於數據載入到觸發器之前就額外的時間,將時鍾偏斜skew=1.5ns計算在內,從Q0到Q3的路徑上時延為: Tco+3*Tand+Txor+Tsu-Tskew=6.4-1.5=4.9ns(之前的時延為6.4ns)。此時從Q0到Q2的線路徑成為關鍵路徑:Tclkmin =Tco+2*Tand+Txor+Tsu=1.0+2*1.2+1.2+0.6=5.2ns,
fmax =1/Tclkmin =192.31Mhz。這種情況下,時鍾偏斜會提高時鍾頻率,但如果時鍾偏斜是負的,則會降低時鍾頻率。
由於時鍾偏斜的存在,數據載入到Q3會被延遲,對於所有開始於Q0,Q1,Q2而結束於Q3的路徑,載入的延時會提高觸發器維持時間的要求(Th+Tskew),其中最短的路徑是從Q2到Q3,延遲為Tco + Tand + Txor = 0.8+ 1.2+1.2=3.2ns > Th+Tskew=1.9ns,所以不存在時間違背。
對於時鍾偏斜值Tskew >= 2.8ns情況,可以看出存在時間違背,此時不論時鍾頻率多少,該電路都不可能可靠的工作。
我們再看下面這個例子,在這個電路中有一條路徑開始於觸發器Q1, 經過一些邏輯門網路,在觸發器Q2的D端結束。由圖可知,時鍾信號到達觸發器前存在不同的延遲。假設觸發器Q1和Q2的時鍾信號延遲分別為t1和t2,這兩個觸發器之間的時間偏斜可定義為Tskew= t2-t1,假設電路中通過邏輯門路徑的最長延遲為TL,則這兩個觸發器的最小時鍾周期為Tclk-min=Tco+TL+Tsu-Tskew,因此如果t2-t1>0,則時鍾頻率會提升,否則時鍾偏斜會降低頻率。
為了計算觸發器Q2是否存在時間違背,需要確定觸發器的最短路徑。如果電路中通過邏輯門的最小延遲為Tl,且Tl+Tco<Th+Tskew, 將會產生時間違背。如果t2-t1>0,維持時間的限制將更難以滿足,而如果t2-t1<0,則較易滿足。
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『肆』 PN8124F可以用什麼代替
PN8124F概述
PN8124F晶元內部集成了脈寬調制控制器和高雪崩能力的功率MOSFET,適用於小功率非隔離開關電源。該晶元提供了完整的智能化保護功能,包括過流保護,過壓保護,過載保護,欠壓保護,過溫保護;降頻調制技術有助於改善EMI特性。該晶元還內置高壓啟動模塊,保證系統能迅速啟動。應用系統的外圍元件更加簡潔。
PN8124F引腳圖/引腳功能