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計算延時線的最大工作頻率

2009-07-17
作者:Hrishikesh Shind

1 計算最大輸入頻率
  對于一個固定延遲的延時線電路,在計算所允許的最大輸入信號頻率時需要考慮的關鍵參數是輸入信號的最小脈沖寬度。對于占空比為50%的周期性信號,脈沖寬度為周期的一半。但有些周期性的低頻輸入信號的占空比低于50%。這種情況下,輸入信號瞬變之間的最小持續時間決定了最小脈沖寬度,如圖1。許多器件中,將最小輸入脈沖寬度規定為100%的最大輸出延遲時間(如果沒有特別說明的話)。反過來說,這些器件的最大輸出延時為最小輸入脈沖寬度。

2 可編程延時線的最高輸入頻率
  在延時線數據資料中可以找到以下與延時線相關的指標:
  (1)零步進延時(tPHL_MIN或tPLH_MIN)。
  (2)最小輸入脈沖寬度(tWI_MIN)。
  通常,數據手冊中會明確規定最小輸入脈沖寬度,但有時會給出相對于輸出延時的數據。任何情況下,為了計算最小輸入脈沖寬度,需要考慮可編程的最小延時,該數值與零步進延時相同。數據手冊通常提供在整個溫度、電壓變化范圍內的指標誤差,應該將該誤差添加到零步進延時中,將其作為最大零步進延時。最大零步進延時需要考慮基本的最小脈沖寬度(tWI_MIN),最高輸入頻率(fIN_MAX)可以根據最小輸入脈寬,按照式(1)計算:
  

  表1給出了部分Maxim延時線所允許的最高輸入信號頻率,計算方法同樣適用于其他廠商提供的延時線。


3 固定延時線的最高輸入頻率
  對于固定延遲的延時線,可以考慮以下指標,這些指標通常在數據手冊中可以找到:
  (1)最大抽頭位置處的延時。
  (2)最小輸入脈沖寬度(tWI_MIN)。
  最小輸入脈沖寬度對應于最大延時抽頭位置,需要將誤差增加到最大抽頭位置的最大延時中,利用所得到的數據計算輸入信號的最小脈沖寬度(tWI_MIN)。然后根據最小脈寬,按照式(1)計算所允許的最高輸入頻率。表2列出了一些Maxim延時線所允許的最高工作頻率,可以按照相同方式獲得其他供應商的延時線參數。


4 針對具體應用計算最高輸入頻率
  對于可編程延時線:如果所要求的延時大于器件的最小延時,則可以按照下面公式計算所允許的最小脈沖寬度:
  最小脈沖寬度=最大零步進延時+可編程延時
  然后,利用式(1)計算最高輸入頻率。
  可編程延時線舉例:
  (1)使用器件:DS1020-100
????所要求的延時:25 ns
????最小脈沖寬度=25 ns+12 ns=37 ns
????最高輸入頻率=1/(2×37 ns)=18.52 MHz
  (2)使用器件:DS1023-500
????所要求的延時:60 ns
????最小脈沖寬度=22 ns+60 ns=82 ns
????最高輸入頻率=1/(2×82 ns)=6.1 MHz
  對于固定延時線:最小脈寬與延時線抽頭無關,保持與表2相同的數據。

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