什么是時鐘發生器?
??時鐘發生器是從單個源時鐘信號生成多個頻率時鐘的電路。通常產生的頻率范圍是從幾KHz到幾GHz。
時鐘發生器的用途
時鐘發生器主要用于以下目的。
1.CPU
時鐘發生器最常用于構成計算機核心的 CPU。 CPU內部布置有大量寄存器等存儲元件,并且由時鐘發生器產生的時鐘信號連接到每個存儲元件。
根據時鐘信號的增量,每個存儲元件的輸出經過各種邏輯運算電路和算術運算電路,并輸入到下一級存儲元件。這種電路結構稱為同步電路,時鐘發生器觸發這種同步電路的操作并控制同步。
2、數字化設備
時鐘發生器不僅用于CPU,還用于電視、智能手機和DVD等數字設備以及由微型計算機控制的一般家用電器和工業設備。
時鐘具有向各電子設備傳送定時的作用,各設備在該定時進行各自的動作,從而作為整體進行動作。時鐘發生器可以在很寬的頻率范圍內精確地振蕩信號,是各種電子設備運行的重要設備。
近年來,對高質量視頻和音樂的需求不斷增加,高質量且昂貴的時鐘發生器已經商業化以滿足這些需求。特別是,當在不同采樣頻率的設備之間交換數據時,需要使用時鐘發生器來同步設備,以防止由于丟失數據而引入噪聲。
時鐘發生器原理
時鐘發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,當施加電壓時晶體以其固有頻率振蕩。固有頻率根據晶體形狀、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必要固有頻率的振蕩器。
由于該振蕩波形是正弦波,因此時鐘發生器將其整形為矩形波,以便可以在數字電路中使用。發生器內部由分頻器和乘法器電路產生頻率為原始頻率M/N倍(M和N為自然數)的時鐘信號,經放大器電路放大后輸出。
如何選擇時鐘發生器
時鐘發生器不僅產生的頻率范圍不同,而且電源電壓和方波上升/下降時間也不同,因此必須根據預期用途進行選擇。
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,是時鐘持續發射頻率的指標,因此需要低抖動。
關于抖動,有上升沿之間的抖動、下降沿之間的抖動等,通過根據應用檢查它們,您可以追求更高質量的系統。