什么是时钟发生器?

  时钟发生器是从单个源时钟信号生成多个频率时钟的电路。通常产生的频率范围是从几KHz到几GHz。

时钟发生器的用途

时钟发生器主要用于以下目的。

1.CPU

时钟发生器最常用于构成计算机核心的 CPU。CPU内部布置有大量寄存器等存储元件,并且由时钟发生器产生的时钟信号连接到每个存储元件。

根据时钟信号的增量,每个存储元件的输出经过各种逻辑运算电路和算术运算电路,并输入到下一级存储元件。这种电路结构称为同步电路,时钟发生器触发这种同步电路的操作并控制同步。

2、数字化设备

时钟发生器不仅用于CPU,还用于电视、智能手机和DVD等数字设备以及微型计算机控制的一般家用电器和工业设备。

时钟具有向各电子设备传送定时的作用,各设备在该定时进行各自的动作,从而作为整体进行动作。时钟发生器可以在很宽的频率范围内精确地振荡信号,是各种电子设备运行的重要设备。

近年来,对高质量视频和音乐的需求不断增加,高质量且昂贵的时钟发生器已经商业化以满足这些需求。特别是,当在不同采样频率的设备之间交换数据时,需要使用时钟发生器来同步设备,以防止由于丢失数据而引入噪声。

时钟发生器原理

时钟发生器基本上由谐振电路和放大器电路组成。

晶体振荡器通常用作谐振电路。晶体振荡器也用于石英手表,并利用压电效应,当施加电压时晶体以其固有频率振荡。固有频率根据晶体形状、晶体截面等物理特性而变化,但使用高纯度的人造水晶可以获得具有所需固有频率的振荡器。

由于该振荡波形是正弦波,因此时钟发生器将其整形为矩形波,以便可以在数字电路中使用。发生器内部由分频器和乘法器电路产生频率为原始频率M/N倍(M和N为自然数)的时钟信号,经放大器电路放大后输出。

如何选择时钟发生器

时钟发生器不仅产生的频率范围不同,而且电源电压和方波上升/下降时间也不同,因此必须根据预期用途进行选择。

其中之一就是时钟抖动。时钟抖动是每个方波在时间轴方向上的波动,是时钟持续发射频率的指标,因此需要低抖动。

关于抖动,有上升沿之间的抖动、下降沿之间的抖动等,通过根据应用检查它们,您可以追求更高质量的系统。