Stafræn forrit fyrir bandbreidd sveiflusjár
Reynslan segir okkur að bandbreidd sveiflusjárinnar ætti að vera að minnsta kosti 5 sinnum meiri en hraðasta stafræna klukkuhraði kerfisins sem verið er að prófa. Ef sveiflusjáin sem við veljum uppfyllir þessa viðmiðun, þá getur sveiflusjáin fanga 5. harmoniku merksins sem verið er að prófa með lágmarksdempun merkis. Fimmta harmonika merkis er mjög mikilvæg til að ákvarða heildarlögun stafræns merkis. En ef þörf er á nákvæmum mælingum á háhraðabrúnum tekur þessi einfalda formúla ekki með í reikninginn raunverulegt hátíðniinnihald sem er í brúnum sem hækka og lækka hratt.
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 stafræns merkis fer eftir hraðasta brúnhraðanum í hönnuninni. Þess vegna ákveðum við fyrst hækkun og falltíma hröðustu merkjanna í hönnuninni. Þessar upplýsingar er venjulega hægt að fá úr birtum forskriftum tækjanna sem notuð eru við hönnunina.
Notaðu einfalda formúlu til að reikna út hámarks „raunverulegt“ tíðniinnihald merkis. Dr. Howard W. Johnson skrifaði bók "High-Speed Digital Design" um þetta efni. Í bókinni kallar hann þennan tíðniþátt „hné“ tíðnina (fknee). Allar hraðbrúnir innihalda óendanlega marga tíðniþætti í litrófi sínu, en það er beygingarpunktur (eða „hné“) fyrir ofan þar sem tíðniþættir eru óverulegir við að ákvarða lögun merksins. Skref 2: Reiknaðu út hné
hné=0.5/RT(10%-90%)fhne=0.4/RT(20%-80%)
Fyrir merki þar sem eiginleikar hækkunartíma eru skilgreindir samkvæmt 10% til 90% þröskuldinum, er hnétíðnin fknee jöfn 0,5 deilt með hækkunartíma merksins. Fyrir merki þar sem eiginleikar hækkunartíma eru skilgreindir af 20% til 80% þröskuldi, eins og oft er í tækjaforskriftum í dag, er fknee jafnt og 0,4 deilt með hækkunartíma merksins. En passaðu þig á að rugla ekki hækkunartíma merkja hér við forskrift sveiflusjáarinnar. Það sem við erum að tala um hér er raunverulegur merkjabrúnshraðinn. Þriðja skrefið er að ákvarða bandbreidd sveiflusjár sem þarf til að mæla þetta merki út frá því hversu nákvæmlega þú þarft að mæla hækkun og falltíma. Tafla 1 sýnir sambandið á milli nauðsynlegrar sveiflusjárbandbreiddar og fhnee undir ýmsum nákvæmniskröfum fyrir sveiflusjá með Gauss tíðnisvar eða hámarks flatri tíðni svörun. En hafðu í huga að flestar sveiflusjár með bandbreiddarforskriftir upp á 1GHz og lægri eru venjulega Gauss tíðni svörunartegundir, á meðan þær með bandbreidd yfir 1GHz eru venjulega hámarks flatar tíðni svörunargerðir. Tafla 1: Stuðlar til að reikna út nauðsynlega bandbreidd sveiflusjár út frá nauðsynlegri nákvæmni og gerð tíðniviðbragðs sveiflusjár. Skref 3: Reiknaðu bandbreidd sveiflusjáins.
Við skulum útskýra það með einföldu dæmi:
Til að sveiflusjá hafi rétta Gauss tíðni svörun þegar mælt er 500ps hækkunartíma (10-90%), ákvarða lágmarksbandbreidd sem krafist er; ef merkið hefur hækkun/fall tíma sem er um það bil 500ps (skilgreint með 10% til 90% viðmiðuninni), þá er hámarks raunverulegur tíðniþáttur merkis fknee=(0,5/500ps)=1GHz
Ef 20% tímaskekkja er leyfð við mælingar á hækkun og falltíma, mun sveiflusjá með bandbreidd 1 GHz nægja fyrir þetta stafræna mælingarforrit. En ef þess er krafist að tímasetningarnákvæmni sé innan við 3% er betra að nota sveiflusjá með 2GHz bandbreidd.
20% tímasetningarnákvæmni: bandbreidd sveiflusjár=1.0x1GHz=1.0GHz
3% tímasetningarnákvæmni: bandbreidd sveiflusjár=1,9x1GHz=1,9GHz
