[经验] 如何计算延迟线的最大工作频率

2020-6-3 13:48:07  4059 延迟线
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延迟线用于需要几纳秒(ns)信号延迟的应用中,或者需要增量定时校正才能使系统正常工作的应用中。本文讨论了输入信号可能具有的最大频率
计算最大输入频率
在计算固定值延迟线的最大输入频率时,要考虑的关键参数是输入信号的最小脉冲宽度。对于占空比为50%的周期性信号,最小脉冲宽度应为信号周期的一半。
有时,输入为周期性的低频信号,但占空比小于50%。在这种情况下,输入的跃迁之间的最小持续时间(t WI)的宽度决定了最小脉冲宽度。参见图1


图1:对于占空比小于50%的周期性信号,输入上的跃迁之间的最小持续时间(t WI)的宽度决定了最小脉冲宽度。
在许多设备中,可能的最小输入脉冲宽度被指定为所需的最大输出延迟的100%(如果未明确指定)。因此,这些设备的最大输出延迟(相反)与最小输入脉冲宽度相同。
可编程延迟线的最大输入频率可
在延迟线的数据表中找到要考虑的可编程延迟线规格:
  • 零步延迟(t PHL_MIN或t PLH_MIN)
  • 最小输入脉冲宽度(t WI_MIN)
通常在数据手册中明确指定最小输入脉冲宽度,但有时相对于所需的输出延迟来指定。因此,为了计算最小输入脉冲宽度,我们考虑可以编程的最小延迟,该延迟与零步延迟相同。
数据手册还规定了温度和电压范围内的误差或公差。将此误差添加到零步延迟,以确定最大零步延迟。最大零步延迟本质上是要考虑的最小脉冲宽度(t WI_MIN)。然后,可以使用以下公式根据最小输入脉冲宽度来计算最大频率(f IN_MAX):
f IN_MAX = 1 /(2× t WI_MIN )(等式1)
表1给出了Maxim提供的各种器件的最大允许频率示例。可以对其他供应商提供的延迟线进行类似的计算。

表1.可编程延迟线的最大输入频率



不可设置的延迟线的最大输入频率对于不可设置的延迟线
,要考虑的规格也可在产品数据表中找到:
  • 最大分接位置延迟
  • 最小输入脉冲宽度(t WI_MIN)


相对于最大抽头位置的延迟来指定最小输入脉冲宽度。如果指定了错误,则将其添加到此延迟中以获得最大抽头位置处的最大延迟。然后,该值用于计算最小脉冲宽度(t WI_MIN)。
然后,可以使用上面的公式1从最小输入脉冲宽度中计算出最大频率(f IN_MAX)。表2列出了Maxim提供的各种非可件的最大允许频率示例。对于其他供应商提供的延迟线,可以执行类似的计算。

表2.非可编程延迟线的最大输入频率



计算应用的最大频率
对于可编程延迟线:如果需要的延迟大于最小延迟,则允许的最小脉冲宽度计算如下:
最小脉冲宽度=最大步进零延迟+编程延迟。
然后可以使用公式1计算最大允许频率。
可编程延迟线示例
  • 使用的设备:DS1020-100
    所需延迟:25 ns
    最小脉冲宽度= 25 ns + 12 ns = 37 ns
    最大允许输入频率= 1 /(2 * 37 ns)= 18.52 MHz

  • 使用的设备:DS1023-500
    所需延迟:60 ns
    最小脉冲宽度= 22 ns + 60 ns = 82 ns
    最大允许输入频率= 1 /(2 * 82 ns)= 6.1 MHz


对于非可编程延迟线:最小脉冲宽度与所使用的延迟抽头无关,因此,与表2相同。

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