Bandbreidd sveiflusjáarinnar Stafræn forrit
Reynslan segir okkur að bandbreidd sveiflusjár ætti að vera að minnsta kosti fimm sinnum hærri en hraðasta stafræna klukkuhraði kerfisins sem verið er að prófa. Ef við veljum sveiflusjá sem uppfyllir þessa viðmiðun, þá mun sveiflusjáin geta fanga 5. harmoniku merksins sem er í prófun með lágmarks merkidempun. Fimmta harmonika merksins er mikilvæg til að ákvarða heildarlögun stafræna merksins. Hins vegar tekur þessi einfalda formúla ekki tillit til raunverulegra hátíðniþátta sem eru í brúnum sem hækka hratt og lækka ef nákvæmar mælingar á háhraðabrúnum eru nauðsynlegar.
Formúla: fBW Stærri en eða jafnt og 5xfclk
Nákvæmari leið til að ákvarða bandbreidd sveiflusjár er byggð á hæstu tíðni sem er til staðar í stafræna merkinu, frekar en hámarks klukkuhraða. Hæsta tíðni stafræna merkisins fer eftir því hver hraðasti brúnhraði hönnunarinnar er. Þess vegna þurfum við fyrst að ákvarða hækkun og falltíma hröðustu merkjanna í hönnuninni. Þessar upplýsingar er venjulega hægt að fá úr birtum forskriftum tækjanna sem notuð eru við hönnunina.
Hámarks „raunveruleg“ tíðniþáttur merkjanna er reiknaður út með einfaldri formúlu og Dr Howard W. Johnson hefur skrifað bók um þetta efni, High Speed Digital Design. Í þessari bók vísar hann til þessa tíðniþáttar sem "fknee" tíðnarinnar. Litróf allra hraðra brúna inniheldur óendanlegan fjölda tíðniþátta, en það er beygingarpunktur (eða „hné“) þar sem tíðniþættirnir eru óviðkomandi við að ákvarða lögun merksins. Skref 2: Reiknaðu út hné
hné=0.5/RT(10%-90%) hné=0.4/RT(20%-80%)
Fyrir merki með hækkunartímaeiginleika sem eru skilgreindir af 10% til 90% þröskuldinum, er beygingartíðnin fknee jöfn 0,5 deilt með hækkunartíma merksins. Fyrir merki með hækkunartímaeiginleika sem eru skilgreindir samkvæmt 20% til 80% þröskuldinum (sem er venjuleg skilgreining í tækjaforskriftum í dag), er fknee jafnt og 0,4 deilt með hækkunartíma merksins. En gætið þess að rugla ekki hækkunartíma merkja hér við forskrift sveiflusjáarinnar um hækkunartíma; það sem við erum að tala um hér er raunverulegur merkjabrúnshraðinn. Þriðja skrefið er að ákvarða bandbreidd sveiflusjár sem þarf til að mæla merkið út frá nákvæmni sem þarf til að mæla hækkun og falltíma. Tafla 1 gefur upp þá bandbreidd sveiflusjár sem þarf á móti hné fyrir ýmsar nákvæmnikröfur fyrir sveiflusjár með Gauss tíðnisvar eða hámarks flata tíðni svörun. Hins vegar ber að hafa í huga að flestar sveiflusjár með bandbreiddarforskriftir 1 GHz og lægri eru venjulega Gauss, á meðan þær með bandbreidd meiri en 1 GHz eru venjulega af hámarks flatri tíðni svörun. Tafla 1: Stuðlar til að reikna út nauðsynlega bandbreidd sveiflusjár út frá þeirri nákvæmni sem krafist er og gerð tíðnisviðs sveiflusjár. Skref 3: Reiknaðu bandbreidd sveiflusjáins.
Við skulum ganga í gegnum einfalt dæmi:
Ákvarða lágmarksbandbreiddina sem þarf fyrir sveiflusjá sem hefur rétta Gauss tíðni svörun þegar mæld er 500ps hækkunartími (10-90%); ef merkið hefur hækkun/fall tíma sem er um það bil 500ps (skilgreint með 10% til 90% viðmiðun), þá er hámarks rauntíðnihluti merksins, fknee=(0.5/500ps)=1 GHz
Ef 20% tímaskekkja er leyfð þegar gerðar eru mælingar á hækkunartíma og falltímabreytum, þá væri sveiflusjá með bandbreidd 1GHz fullnægjandi fyrir þetta stafræna mælingarforrit. Hins vegar, ef krafist er að tímasetningarnákvæmni sé innan við 3%, þá væri sveiflusjá með bandbreidd 2GHz betri.
20% nákvæmni tímasetningar: bandbreidd sveiflusjár=1.0x1GHz=1.0GHz
3% tímasetningarnákvæmni: bandbreidd sveiflusjár=1,9x1GHz=1,9GHz
