ເວລາໂມງຊ່ວຍຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກໃຫ້ເຮັດວຽກຕາມລໍາດັບທີ່ຖືກຕ້ອງ. Oscillator ແລະ clock generators ທັງສອງສ້າງສັນຍານເວລາ, ແຕ່ຮັບໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. oscillator ຜະລິດສັນຍານໂມງດຽວ, ໃນຂະນະທີ່ clock generator ສ້າງ ແລະ ແຈກຢາຍຫຼາຍໂມງຈາກແຫຼ່ງອ້າງອີງ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຫນ້າທີ່, ຄວາມແຕກຕ່າງ, ການນໍາໃຊ້, ປັດໄຈດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ມາດຕະຖານການຄັດເລືອກ.
ຄ1. ພາບລວມຂອງ Oscillator ແລະ Clock Generators
ຄ2. ວິທີ ທີ່ Oscillator ແລະ Clock Generators ທໍາ ງານ
ຄ3. Oscillators vs Clock Generators: ຄວາມແຕກຕ່າງຫຼັກ
ຄ4. Crystal vs Oscillator vs Clock Generator vs Clock Buffer vs PLL
ຄ5. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ການປຽບທຽບ jitter
ຄ6. ເມື່ອໃດທີ່ຈະໃຊ້ Oscillator?
ຄ7. ເມື່ອໃດທີ່ຈະໃຊ້ເຄື່ອງສ້າງໂມງ?
ຄ8. ການນໍາໃຊ້ Oscillator ແລະ Clock Generators
ຄ9. ປັດໄຈຫຼັກໃນການເລືອກອຸປະກອນເວລາ
ຄ10. ບັນຫາທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກການເລືອກໂມງບໍ່ດີ
ຄ11. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ພາບລວມຂອງ Oscillator ແລະ Clock Generators
oscillator ແມ່ນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກຫຼືສ່ວນປະກອບທີ່ສ້າງຮູບຮ່າງຊ້ໍາອີກ. ຮູບແບບນີ້ໃຊ້ເປັນຂໍ້ອ້າງອີງເວລາສໍາລັບຫມວດເຊັ່ນ microcontrollers, sensors, module ການສື່ສານ ແລະ ໂມງແທ້ໆ.
ເຄື່ອງສ້າງໂມງເປັນອຸປະກອນເວລາທີ່ຜະລິດສັນຍານໂມງສໍາລັບລະບົບ digital. ມັນເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍແຫຼ່ງອ້າງອີງເຊັ່ນ crystal ຫຼື oscillator ແລະຈາກນັ້ນກໍສ້າງໂມງອອກຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນສໍາລັບອຸປະກອນຫຼືລະບົບຍ່ອຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ຄວາມສໍາພັນແມ່ນງ່າຍໆ: oscillator ສາມາດເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງເວລາດັ້ງເດີມ, ໃນຂະນະທີ່ຜູ້ສ້າງໂມງສາມາດໃຊ້ແຫຼ່ງນັ້ນເພື່ອສ້າງແລະແຈກຢາຍໂມງເພີ່ມເຕີມ.
ວິທີ ທີ່ Oscillator ແລະ Clock Generators ທໍາ ງານ
oscillator ຜະລິດສັນຍານທີ່ເຮັດຊ້ໍາອີກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂມງພາຍນອກ. oscillator ສ່ວນຫຼາຍໃຊ້ສາມສ່ວນຫຼັກຄື: ຫມວດທີ່ເຮັດວຽກ, ເສັ້ນທາງຕອບສະຫນອງ ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ກໍານົດຄວາມໄວ.
ຫມວດທີ່ເຮັດວຽກໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດ. ເສັ້ນ ທາງ ຕອບ ຮັບ ຈະ ສົ່ງ ສ່ວນ ຫນຶ່ງ ຂອງ ສັນຍານ ອອກ ກັບ ຄືນ ໄປ ຫາ input. ສ່ວນປະກອບທີ່ກໍານົດຄວາມໄວຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງການສັ່ນສະເທືອນ. ຂຶ້ນກັບການອອກແບບ, ທາດນີ້ອາດເປັນແກ້ວ quartz, MEMS resonator, ceramic resonator, RC network ຫຼື LC resonant circuit.
| ປະເພດ Oscillator | ວິທີເຮັດວຽກ | ການໃຊ້ທົ່ວໄປ |
|---|---|---|
| Crystal oscillator | ໃຊ້ແກ້ວ quartz ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມໄວທີ່ຖືກຕ້ອງ | MCUs, USB, Ethernet, ຫມວດສື່ສານ, ອ້າງອີງເວລາ |
| MEMS oscillator | ໃຊ້ silicon MEMS resonator with integrated oscillator circuitry | ອຸປະກອນ IoT, ເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມ, ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກລົດ, ລະບົບອຸດສະຫະກໍາ |
| Ceramic resonator oscillator | ໃຊ້ ceramic resonator ສໍາລັບຄວາມຖືກຕ້ອງພໍດີໃນລາຄາທີ່ຕ່ໍາກວ່າ | ເຄື່ອງຄວບຄຸມທາງໄກ, ຂອງຫຼິ້ນ, ເຄື່ອງໃຊ້, board ຄວບຄຸມແບບງ່າຍໆ |
| RC oscillator | ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍ resistor-capacitor ເພື່ອກໍານົດ frequency | ໂມງພາຍໃນ MCU, ເວລາເຝົ້າເບິ່ງ, ເວລາລາຄາທີ່ງ່າຍໆ |
| LC oscillator | ໃຊ້ຫມວດ resonant inductor-capacitor | ຫມວດ RF, ລະບົບไร้สาย, ເຄື່ອງສ້າງສັນຍານ, ຫມວດຄວາມໄວທີ່ສາມາດປັບໄດ້ |
ເຄື່ອງສ້າງໂມງໄດ້ຮັບໂມງອ້າງອີງຈາກແກ້ວ, oscillator ຫຼືແຫຼ່ງເວລາພາຍນອກ. ຈາກນັ້ນມັນຈະດໍາເນີນການອ້າງອີງນັ້ນເພື່ອສ້າງຜົນອອກຂອງໂມງທີ່ລະບົບຕ້ອງການ.
ເຄື່ອງສ້າງໂມງຫຼາຍຊະນິດໃຊ້ PLL ຫຼື phase-locked loop ເພື່ອເພີ່ມທະວີ, ແບ່ງ ຫຼື ປັບຄວາມໄວ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ໂມງອ້າງອີງດຽວອາດຖືກໃຊ້ເພື່ອສ້າງຄວາມໄວຫຼາຍຂອງຜົນອອກສໍາລັບໂປຣແກຣມ, FPGA, ອຸປະກອນຄວາມຈໍາ ຫຼື interface ການສື່ສານ.
Clock generators ອາດລວມເອົາຊັບເຟີອອກເພື່ອຂັບໄລ່ອຸປະກອນຫຼາຍຢ່າງແລະສະຫນັບສະຫນູນຮູບແບບສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ CMOS, LVDS, LVPECL ຫຼື HCSL. ຈຸດປະສົງຫຼັກຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນການຈັດການກັບໂມງໃນລະດັບລະບົບ. ແທນ ທີ່ ຈະ ໃຊ້ oscillator ຫລາຍ ຢ່າງ, ຜູ້ ອອກ ແບບ ສາມາດ ໃຊ້ ແຫລ່ງ ອ້າງ ອີງ ດຽວ ແລະ ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ ເພື່ອ ຈັດ ຫາ ໂມງ ທີ່ ຈໍາເປັນ ຕະຫລອດ ທົ່ວ board.
Oscillators vs Clock Generators: ຄວາມແຕກຕ່າງຫຼັກ
ທັງ oscillator ແລະ clock generator ທັງ ສອງ ຖືກ ໃຊ້ ສໍາລັບ ເວລາ, ແຕ່ ມັນ ຮັບ ໃຊ້ ຄວາມ ຕ້ອງການ ຂອງ ການ ອອກ ແບບ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ. oscillator ຖືກໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງໂມງທີ່ງ່າຍໆ, ໃນຂະນະທີ່ clock generator ຖືກໃຊ້ເມື່ອລະບົບຕ້ອງການສັນຍານໂມງຫຼາຍໆ, ການປ່ຽນແປງຄວາມໄວຫຼືການປະສານງານຂອງໂມງ.
| ລັກສະນະ | Oscillator | ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ |
|---|---|---|
| ຈຸດປະສົງຫຼັກ | ຜະລິດສັນຍານໂມງວົງຈອນທີ່ຫມັ້ນຄົງ | ສ້າງ, ປັບປຸງ ແລະ ແຈກຢາຍສັນຍານໂມງຂອງລະບົບ |
| ຂໍ້ມູນທົ່ວໄປ | ເຮັດວຽກດ້ວຍຕົວມັນເອງ ແລະ ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂມງພາຍນອກ | ຕ້ອງການສັນຍານອ້າງອີງຈາກແກ້ວ, oscillator ຫຼືແຫຼ່ງໂມງອື່ນໆ |
| ຈໍານວນຜົນຜະລິດ | ໃຫ້ຜົນອອກຂອງໂມງດຽວ | ສາມາດໃຫ້ຜົນອອກຂອງໂມງຫຼາຍເທື່ອ |
| ຄວາມປັບປ່ຽນຂອງความถี่ | ສ່ວນ ຫລາຍ ແລ້ວ ຈະ ມີ ຢູ່ ໃນ ທາງ ເລືອກ ທີ່ ຈໍາກັດ | ສາມາດສ້າງຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈາກແຫຼ່ງອ້າງອີງດຽວ |
| ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງຫມວດ | ອຸປະກອນທີ່ງ່າຍກວ່າ ແລະ ມີຫນ້າທີ່ເວລາຫນ້ອຍກວ່າ | ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຫຼາຍກວ່າເພາະມັນອາດລວມເຖິງ PLLs, dividers, buffers ຫຼື output controls |
| ການແຈກຢາຍໂມງ | ສ່ວນໃຫຍ່ໃຫ້ສັນຍານເວລາໃນທ້ອງຖິ່ນ | ສາມາດແຈກຢາຍໂມງໃຫ້ກັບຫຼາຍໆ ICs ຫຼື ພາກສ່ວນຂອງລະບົບ |
| ຄວາມສາມາດໃນການປະສານງານ | ການຄວບຄຸມການປະສານງານຈໍາກັດ | ດີກວ່າສໍາລັບການປະສານງານກັບໂມງຫຼາຍລະບົບ |
| ການໃຊ້ທົ່ວໄປ | Simple embedded boards, sensor modules, consumer electronics, and basic RF circuits | บอร์ด FPGA, ລະບົບໂປຣແກຣມ, ອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ, ເຄື່ອງປ່ຽນຂໍ້ມູນ ແລະ interface ຄວາມໄວສູງ |
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ລຸ່ມ | ສູງກວ່າ |
Crystal vs Oscillator vs Clock Generator vs Clock Buffer vs PLL
crystal, oscillator, clock generator, clock buffer ແລະ PLL ເປັນສ່ວນປະກອບເວລາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນ, ແຕ່ມັນບໍ່ຄືກັນ. ແກ້ວ ເປັນ passive resonator, oscillator ເປັນ ແຫລ່ງ ຂອງ ໂມງ ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ, ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ ສ້າງ ສັນຍານ ໂມງ ຫລາຍ ຢ່າງ, ເຄື່ອງ ປ້ອງ ກັນ ໂມງ ຈະ ແຈກ ຢາຍ ໂມງ ທີ່ ມີ ຢູ່ ແລະ PLL ຄວບ ຄຸມ ຫລື ປະສົມ frequency ໂດຍ ໃຊ້ ການ ຕອບ ຮັບ.
| ອຸປະກອນ | ຫນ້າທີ່ຫຼັກ | ຂໍ້ມູນທົ່ວໄປ | ຜົນຜະລິດທົ່ວໄປ | ໃຊ້ໄດ້ດີທີ່ສຸດ |
|---|---|---|---|---|
| ແກ້ວ | ໃຫ້ການອ້າງອີງความถี่ passive | ຕ້ອງການຫມວດ oscillator ເພື່ອດໍາເນີນງານ | ບໍ່ສົ່ງອອກໂມງລະດັບ logic ໂດຍກົງ | ອ້າງອີງຄວາມໄວທີ່ມີລາຄາຕໍ່າສໍາລັບ MCUs, RTCs ແລະ oscillator circuits |
| Oscillator | ສ້າງສັນຍານໂມງຄົບຖ້ວນ | ທໍາ ງານ ຈາກ ພະລັງ ພຽງ ແຕ່ ເພາະ ຫມວດ resonator ແລະ oscillator ຢູ່ ໃນ ແພັກເກດ | ຜົນອອກໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງຫນຶ່ງ, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ CMOS, LVDS, LVPECL ຫຼືຄ້າຍຄືກັນ | ແຫຼ່ງເວລາພື້ນຖານສໍາລັບຫມວດງ່າຍໆ |
| ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ | ສ້າງໂມງລະບົບຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນຈາກຂໍ້ອ້າງອີງ | Crystal, oscillator ຫຼື ໂມງອ້າງອີງພາຍນອກ | ຫຼາຍໆໂມງອອກ, ຫຼາຍຄັ້ງໃນຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ | ລະບົບຫຼາຍໂມງເຊັ່ນ FPGA, processor, networking ແລະ communication boards |
| Clock buffer | ສໍາເນົາ ແລະ ແຈກຢາຍ ໂມງ ທີ່ ມີ ຢູ່ | ສັນຍານໂມງທີ່ມີຢູ່ | ຫຼາຍສໍາເນົາຂອງສັນຍານໂມງດຽວກັນຫຼືທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນ | Clock fanout, ການແຈກຢາຍສັນຍານ, ແລະ ການຂັບລົດ ICs ຫລາຍໆ |
| PLL | ລ໊ອກ, ເພີ່ມທະວີ, ແບ່ງ ຫຼື ຊໍາລະຄວາມໄວ | ໂມງອ້າງອີງ ຫຼື ສັນຍານທີ່ອີງໃສ່ແກ້ວ | ຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງຜົນອອກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂໍ້ອ້າງອີງ | ການສັງລວມຄວາມໄວ, ການຫລຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງ, ການປະສານງານ ແລະ ການຟື້ນຟູໂມງ |
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ການປຽບທຽບ jitter
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่
ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่ອະທິບາຍວ່າຄວາມໄວຂອງຜົນອອກໃກ້ຊິດກັບຄ່າທີ່ຕັ້ງໃຈ. crystal oscillator ໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງດີກວ່າ RC oscillator. ເຄື່ອງສ້າງໂມງຍັງສາມາດໃຫ້ຜົນຜະລິດທີ່ຖືກຕ້ອງເມື່ອມັນຖືກຂັບໄລ່ໂດຍແຫຼ່ງອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
ຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນຈໍາເປັນໃນການສື່ສານ, USB, Ethernet, ລະບົບไร้สาย ແລະ ການອອກແບບທີ່ຮູ້ສຶກໄວຕໍ່ເວລາ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຕໍ່ອຸນຫະພູມ
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂມງອະທິບາຍວ່າຄວາມໄວຂອງໂມງປ່ຽນແປງຫຼາຍສໍ່າໃດຕາມອຸນຫະພູມ, แรงดัน ແລະ ອາຍຸ. ແຫຼ່ງເວລາທີ່ອີງໃສ່ແກ້ວໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍກວ່າແຫຼ່ງທີ່ອີງໃສ່ RC ແບບທໍາມະດາ.
ສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ, ຜູ້ອອກແບບອາດໃຊ້ທາງເລືອກທີ່ຫມັ້ນຄົງກວ່າເຊັ່ນ TCXOs ຫຼືໂມງອ້າງອີງທີ່ລະບຸຢ່າງລະມັດລະວັງ.
Jitter ແລະ Phase Noise
Jitter ແມ່ນການປ່ຽນແປງໄລຍະສັ້ນຂອງເວລາຂອງຂອບເຂດໂມງ. Phase noise ບັນຍາຍ ເຖິງ ສຽງ frequency ທີ່ ບໍ່ ຕ້ອງການ ຢູ່ ອ້ອມ ຮອບ ສັນຍານ ເວລາ. ທັງ ສອງ ແມ່ນ ຈໍາ ເປັນ ໃນ ລະບົບ ຄວາມ ໄວ ແລະ ຄວາມ ແນ່ນອນ ສູງ.
ການ jitter ຫລາຍ ເກີນ ໄປ ສາມາດ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ຈໍາກັດ ຂອງ ເວລາ ໃນ ການ ສື່ສານ ແລະ ຫລຸດ ຄຸນ ນະ ພາບ ຂອງ ສັນຍານ ໃນ ADC ແລະ DAC. ດ້ວຍເຫດນີ້, ການຕິດຕໍ່ຄວາມໄວສູງ, ຫມວດ RF ແລະ ລະບົບການປ່ຽນຂໍ້ມູນມັກຈະຕ້ອງໃຊ້ອຸປະກອນເວລາທີ່ບໍ່ສະດວກ.
ຄຸນນະພາບສັນຍານອອກ.
ຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານອອກລວມເຖິງວົງຈອນຫນ້າທີ່, ເວລາລຸກຂຶ້ນ, ເວລາຕົກ, ລະດັບแรงดัน ແລະ ຮູບຮ່າງ. ຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານທີ່ບໍ່ດີອາດນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ໄວ້ໃຈໄດ້, ບັນຫາ EMI ຫຼືຄວາມຜິດພາດໃນເວລາ.
Clock generators ມັກຈະສະເຫນີທາງເລືອກຮູບແບບຜົນອອກຫຼາຍກວ່າ oscillator ທໍາມະດາ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໃນລະບົບທີ່ມີຂໍ້ຮຽກຮ້ອງການໃສ່ໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ເມື່ອໃດທີ່ຈະໃຊ້ Oscillator?
ໃຊ້ oscillator ເມື່ອຫມວດຕ້ອງການສັນຍານໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຈໍານວນສ່ວນປະກອບຕໍ່າ ແລະ ເວລາໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ງ່າຍໆ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກວ່າສໍາລັບແຜ່ນນ້ອຍໆທີ່ຝັງໄວ້, module sensor, ຜະລິດຕະພັນຜູ້ໃຊ້ແລະຫມວດສື່ສານພື້ນຖານ.
| ກໍລະນີໃຊ້ | ເປັນຫຍັງ Oscillator ຈຶ່ງເຫມາະສົມ | ຕົວຢ່າງອຸປະກອນ |
|---|---|---|
| Microcontroller ແລະ embedded boards | ໃຫ້ໂມງລະບົບທີ່ຫມັ້ນຄົງສໍາລັບການດໍາເນີນງານ MCU, ເວລາກໍານົດ ແລະ ວຽກງານການຄວບຄຸມພື້ນຖານ | ECS ECS-2520MV series; SiTime SiT8008B |
| Sensor module ແລະ ອຸປະກອນ IoT | ສະຫນັບສະຫນູນເວລາທີ່ສັ້ນໆ ແລະ ໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າສໍາລັບການເອົາຕົວຢ່າງ, ການຄວບຄຸມ MCU ແລະ ການສື່ສານແບບไร้สาย | ECS-2520MV-250-BN-TR |
| ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ໃຊ້ລາຄາຕໍ່າ | ສະເຫນີເວລາທີ່ຫມັ້ນຄົງດ້ວຍການອອກແບບທີ່ງ່າຍໆ ແລະ ລາຄາສ່ວນປະກອບທີ່ຕ່ໍາກວ່າ | Abracon ASV series |
| RF ພື້ນຖານ ແລະ ຫມວດສື່ສານ | ໃຫ້ການອ້າງອີງຄວາມໄວໃນທ້ອງຖິ່ນເມື່ອບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຫຼາຍຜົນອອກທີ່ປະສານກັນ | TXC 7W series; SiTime SiT8008B |
ເມື່ອໃດທີ່ຈະໃຊ້ເຄື່ອງສ້າງໂມງ?
ໃຊ້ເຄື່ອງສ້າງໂມງເມື່ອລະບົບຕ້ອງການຫຼາຍໆໂມງ, frequency ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເວລາທີ່ສັ່ນປ່ວນຕໍ່າ ຫຼືການແຈກຢາຍໂມງທີ່ປະສານກັນ. ມັນເຫມາະສົມກວ່າສໍາລັບ processor boards, FPGAs, ອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ, interface ຄວາມໄວສູງ ແລະ ລະບົບແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ.
| ກໍລະນີໃຊ້ | ເປັນຫຍັງເຄື່ອງສ້າງໂມງຈຶ່ງເຫມາະສົມ | ຕົວຢ່າງອຸປະກອນ |
|---|---|---|
| FPGA ແລະ board processor | ສ້າງໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບໂປຣແກຣມ, FPGA, ຄວາມຊົງຈໍາ ແລະ ການສື່ສານຈາກຂໍ້ອ້າງອີງດຽວ | Skyworks / Silicon Labs Si5341; Renesas 9FGV1006 |
| ລະບົບ PCIe, USB, Ethernet ແລະ SerDes | ໃຫ້ເວລາທີ່ບໍ່ສະດວກສະບາຍສໍາລັບລະບົບຄວາມໄວສູງເຊິ່ງຄຸນນະພາບຂອງໂມງທີ່ບໍ່ດີສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດຂອງຂໍ້ມູນ | Renesas 9FGV1002; Renesas 9FGV1006 |
| ອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ ແລະ ສື່ສານ | ສະຫນັບສະຫນູນເວລາປະສານງານສໍາລັບ PHYs, ຊ່ອງ SerDes, processors ແລະ system clock trees | Skyworks / Silicon Labs Si5340; Si5341 |
| ລະບົບ ADC, DAC, ສຽງ ແລະ ວິດີໂອ | ຫລຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດຂອງຕົວຢ່າງ ແລະ ຮັກສາໂມງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບປະສິດທິພາບຂອງສາຍໂສ້ສັນຍານ | Texas Instruments LMK04828; Skyworks/Silicon Labs Si5341 |
ວິທີເລືອກອຸປະກອນເວລາ
| ເວລາ ຕ້ອງການ | ການ ເລືອກ ທີ່ ດີກວ່າ | ເປັນຫຍັງ |
|---|---|---|
| ສັນຍານໂມງພື້ນຖານ | Oscillator | ໃຫ້ເວລາທີ່ງ່າຍແລະຫມັ້ນຄົງໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີຫນ້າທີ່ຈັດການກັບໂມງ |
| ຜົນອອກຂອງໂມງຫຼາຍຄັ້ງ | ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ | ສ້າງແລະແຈກຢາຍຫຼາຍໂມງຈາກຂໍ້ອ້າງອີງດຽວ |
| ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງຫມວດຕ່ໍາກວ່າ | Oscillator | ຕ້ອງການສ່ວນຫນ້ອຍແລະຫມວດຄວບຄຸມຫນ້ອຍລົງ |
| ຄວາມໄວຂອງໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ | ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ | ສ້າງຫຼາຍความถี่ສໍາລັບພາກຕ່າງໆຂອງລະບົບ |
| ເວລາ ໃນ ທ້ອງ ຖິ່ນ ທີ່ ງ່າຍໆ | Oscillator | ເຮັດວຽກໄດ້ດີເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ເວລາໃນສ່ວນດຽວຂອງຫມວດ |
| ເວລາຂອງລະບົບປະສານງານ | ເຄື່ອງ ສ້າງ ໂມງ | ຊ່ວຍຮັກສາສັນຍານໂມງຫຼາຍຢ່າງໃຫ້ສອດຄ່ອງແລະຄວບຄຸມໄດ້ |
| ຂັບ ລົດ IC ຫລາຍ ຫນ່ວຍ ດ້ວຍ ໂມງ ດຽວ ກັນ | Clock buffer | ແຈກ ຢາຍ ໂມງ ດຽວ ໃຫ້ ຫລາຍໆ ຫນ່ວຍ |
| ການເພີ່ມທະວີ ຫຼື ການປະສານກັນ | PLL | ເພີ່ມທະວີ, ແບ່ງ, ລ໊ອກ ຫຼື ຊໍາລະສັນຍານໂມງ |
ຄວາມໄວທີ່ຈໍາເປັນ
ເລືອກອຸປະກອນເວລາທີ່ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມໄວຂອງການດໍາເນີນງານເປົ້າຫມາຍແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่ທີ່ຈໍາເປັນ. ການອອກແບບທີ່ມີความถี่คงที่ອາດໃຊ້ເຄື່ອງ oscillator ມາດຕະຖານ, ໃນຂະນະທີ່ການອອກແບບທີ່ມີຫຼາຍความถี่ທີ່ຈໍາເປັນອາດຈໍາເປັນຕ້ອງມີເຄື່ອງສ້າງໂມງ.
ຈໍານວນຂອງໂມງທີ່ອອກມາ
ຖ້າຫມວດຕ້ອງການພຽງແຕ່ clock output ດຽວ, oscillator ດຽວກໍພຽງພໍແລ້ວ. ຖ້າຫຼາຍໆ IC ຕ້ອງການໂມງທີ່ແຍກກັນຫຼືປະສານກັນ, ເຄື່ອງສ້າງໂມງຫຼື clock buffer ອາດເຫມາະສົມກວ່າ.
ຄວາມອົດທົນຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວ
Jitter ແມ່ນການປ່ຽນແປງເວລານ້ອຍໆໃນສັນຍານໂມງ. ເວລາ jitter ຕ່ໍາເປັນສິ່ງສໍາຄັນໃນລະບົບຄວາມໄວສູງ, ລະບົບ RF, ADC, DAC ແລະຫມວດສື່ສານ ເພາະສຽງດັງຂອງໂມງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານແລະຄວາມໄວ້ວາງໃຈຂອງຂໍ້ມູນ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງความถี่
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງความถี่ອະທິບາຍວ່າໂມງຮັກສາຄວາມໄວຂອງມັນໄດ້ດີສໍ່າໃດໃນການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, แรงดัน ແລະ ອາຍຸ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງກວ່າແມ່ນຈໍາເປັນໃນລະບົບທີ່ຕ້ອງການເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະເວລາດົນນານຫຼືການປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມ.
ການໃຊ້ພະລັງງານ
ການໃຊ້ພະລັງງານເປັນສິ່ງສໍາຄັນໃນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ, ເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ເປີດຕະຫຼອດເວລາ. oscillator ທໍາມະດາມັກຈະໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ clock generator ອາດໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍກວ່າ ເພາະມັນມີຫນ້າທີ່ເພີ່ມເຕີມເຊັ່ນ PLL, dividers ແລະ multiple output drivers.
ຊ່ອງຫວ່າງຂອງຄະນະກໍາມະການ
ພື້ນທີ່ຂອງຄະນະກໍາມະການມີຄວາມສໍາຄັນໃນຜະລິດຕະພັນນ້ອຍໆເຊັ່ນ ອຸປະກອນ IoT, ເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມ, module sensor ແລະ ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກແບບກະເປົ໋າ. oscillator ທີ່ລວມເຂົ້າກັນ, MEMS oscillator ຫຼື clock generators ສາມາດຫລຸດຈໍານວນສ່ວນປະກອບເມື່ອສົມທຽບກັບການໃຊ້ສ່ວນເວລາທີ່ແຍກກັນ.
ຄວາມອົດທົນຕໍ່ການສັ່ນສະເທືອນແລະການຕົກຕະລຶງ
ຄວນຄໍານຶງເຖິງຄວາມອົດທົນຕໍ່ການສັ່ນສະເທືອນແລະການຕົກຕະລຶງໃນລະບົບລົດ, ອຸປະກອນອຸດສະຫະກໍາ, drone, robotics, ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກການຂົນສົ່ງ ແລະ ຜະລິດຕະພັນອື່ນໆທີ່ປະສົບກັບການເຄື່ອນເຫນັງຫຼືຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງເຄື່ອງຈັກ.
ບັນຫາທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກການເລືອກໂມງທີ່ບໍ່ດີ
ຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບ
ຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂມງບໍ່ສອດຄ່ອງກັບເວລາຂອງຫມວດ. ຫມວດອາດບໍ່ແລ່ນຢ່າງສະຫມ່ໍາສະເຫມີຖ້າໂມງບໍ່ຖືກຕ້ອງເກີນໄປ, ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼືບໍ່ເຫມາະສົມ.
ຄວາມຜິດພາດໃນການສື່ສານ
ຄວາມຜິດພາດໃນການສື່ສານສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອເວລາໂມງບໍ່ຖືກຕ້ອງຫຼືມີສຽງດັງ. ຖ້າສັນຍານເວລາບໍ່ສະອາດພຽງພໍ, ການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນອາດບໍ່ໄວ້ໃຈໄດ້.
ການສໍ້ໂກງຂໍ້ມູນ
ການສໍ້ໂກງຂໍ້ມູນສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອຂໍ້ມູນຖືກຈັບໃນເວລາທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ສິ່ງ ນີ້ ອາດ ເກີດ ຂຶ້ນ ຖ້າ ຫາກ ຂອບ ໂມງ ມາ ເຖິງ ໄວ ເກີນ ໄປ, ຊ້າ ເກີນ ໄປ, ຫລື ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຂອງ ເວລາ ຫລາຍ ເກີນ ໄປ.
ການສູນເສຍປະສິດທິພາບ ADC ແລະ DAC
ປະສິດທິພາບ ຂອງ ADC ແລະ DAC ສາມາດ ຫລຸດ ລົງ ເມື່ອ clock jitter ຫລຸດ ຄຸນ ນະ ພາບ ຂອງ ສັນຍານ. ໂມງທີ່ມີສຽງດັງຫຼືບໍ່ຫມັ້ນຄົງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປ່ຽນແປງສັນຍານ.
ການລະເມີດເວລາ
ການລະເມີດເວລາເກີດຂຶ້ນເມື່ອຂອບເຂດໂມງມາເຖິງໄວເກີນໄປຫຼືຊ້າເກີນໄປ. ສິ່ງນີ້ສາມາດປ້ອງກັນພາກສ່ວນຕ່າງໆຂອງຫມວດບໍ່ໃຫ້ບັນລຸເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້.
ບັນຫາ EMI
ບັນຫາ EMI ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອມີການຄວບຄຸມການຄວບຄຸມໂມງຫຼືອັດຕາການຄວບຄຸມບໍ່ດີ. ສັນຍານໂມງທີ່ໄວຫຼືບໍ່ຖືກຕ້ອງອາດກໍ່ໃຫ້ເກີດສຽງດັງໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.
ໂມງ ບິດ ເບືອນ
ການບິດເບືອນຂອງໂມງເກີດຂຶ້ນເມື່ອໂມງທີ່ແຈກຢາຍມາເຖິງໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສິ່ງນີ້ກາຍເປັນບັນຫາເມື່ອຫຼາຍສ່ວນຂອງຫມວດຕ້ອງເຮັດວຽກຈາກສັນຍານໂມງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນ.
ຄວາມລົ້ມເຫລວຂອງການເລີ່ມຕົ້ນ
ຄວາມລົ້ມເຫລວໃນການເລີ່ມຕົ້ນສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອອຸປະກອນບໍ່ໄດ້ຮັບໂມງທີ່ຖືກຕ້ອງເມື່ອຈໍາເປັນ. ຖ້າໂມງຂາດ, ຊ້າ ຫຼືບໍ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ, ຫມວດອາດເລີ່ມເຮັດວຽກບໍ່ຖືກຕ້ອງ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
Q1. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງ oscillator ແລະ clock generator ແມ່ນຫຍັງ?
oscillator ສ້າງສັນຍານເວລາດຽວ. ເຄື່ອງສ້າງໂມງໃຊ້ແຫຼ່ງອ້າງອີງເພື່ອສ້າງ, ປັບປຸງ ແລະ ແຈກຢາຍສັນຍານໂມງຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນໃນລະບົບ.
Q2. ເປັນຫຍັງເຄື່ອງສ້າງໂມງຈຶ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂມງອ້າງອີງ?
ເຄື່ອງສ້າງໂມງເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍແກ້ວ, oscillator ຫຼືໂມງພາຍນອກ. ມັນໃຊ້ຂໍ້ອ້າງອີງນັ້ນເພື່ອສ້າງຄວາມໄວທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບພາກສ່ວນຕ່າງໆຂອງຫມວດ.
Q3. jitter ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ການເລືອກໂມງ?
Jitter ແມ່ນການປ່ຽນແປງເວລານ້ອຍໆໃນຂອບເຂດໂມງ. ການ jitter ຫລາຍ ເກີນ ໄປ ສາມາດ ເຮັດ ໃຫ້ ຂໍ້ ມູນ ຜິດພາດ, ຫລຸດ ຈໍານວນ ເວລາ ແລະ ຄຸນ ນະ ພາບ ຂອງ ສັນຍານ ADC ຫລື DAC ຕ່ໍາ ລົງ.
Q4. ເຄື່ອງສ້າງໂມງມີຄວາມຖືກຕ້ອງຫຼາຍກວ່າ oscillator ສະເຫມີບໍ?
ບໍ່. ເຄື່ອງສ້າງໂມງຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບຂອງໂມງອ້າງອີງ. ຂໍ້ອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງສາມາດສ້າງຜົນອອກທີ່ຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ຂໍ້ອ້າງອີງທີ່ບໍ່ດີກໍຍັງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາເວລາໄດ້.
Q5. PLL ເຮັດຫຍັງໃນເຄື່ອງສ້າງໂມງ?
PLL ຊ່ວຍເພີ່ມທະວີ, ແບ່ງ, ປັບປຸງ ຫຼື synchronize frequency ຂອງໂມງ. ສິ່ງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ໂມງອ້າງອີງດຽວເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຕ້ອງການເວລາຫຼາຍຢ່າງ.
Q6. ການເລືອກໂມງທີ່ບໍ່ດີສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຫຍັງແດ່?
ການເລືອກໂມງທີ່ບໍ່ດີອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມຜິດພາດໃນການສື່ສານ, ການເສື່ອມເສຍຂໍ້ມູນ, ການລະເມີດເວລາ, ບັນຫາ EMI, ຄວາມບິດເບືອນຂອງໂມງ, ຄວາມຜິດພາດໃນການເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ການສູນເສຍປະສິດທິພາບ ADC / DAC.
Q7. ເຈົ້າຈະເລືອກລະຫວ່າງ oscillator, clock generator, clock buffer ແລະ PLL ໄດ້ແນວໃດ?
ໃຊ້ oscillator ສໍາລັບໂມງພື້ນຖານ, clock generator ສໍາລັບຫຼາຍໂມງ, clock buffer ສໍາລັບການແຈກຢາຍໂມງທີ່ມີຢູ່ ແລະ PLL ສໍາລັບການຄວບຄຸມ frequency ຫຼື synchronization.
