Часовник генератор: устройство, принцип на работа, приложение

Танцов генератор е електронна схема, която генерира тактов сигнал за синхронизиране на цифрови схеми. Такъв сигнал може да има всякаква форма: както проста, така и по-сложна. Основните елементи на генератора са резонансна верига и усилвател.

Часови сигнали

В електрониката, особено в синхронните цифрови мрежи, тактовият сигнал е сигнал с постоянна честота, две стабилни състояния (горна и долна), предназначени да хармонизират работата на цифровите схеми.
Часовите сигнали се генерират от часовникови генератори. Най-често срещаната форма на тактовия сигнал е меандърът (50% сигнал за работен цикъл). Работният цикъл е съотношението на продължителността на периода на импулса. С други думи, той е част от периода, през който сигналът е активен.


Веригите на веригата могат да станат активни по предния, задния или предния фронт на предния и задния фронт на импулса.

Принцип на формиране на часовник

Източникът на часовника е кварцов кристал, разположен в калаено тяло. Когато се приложи към кварцова платка с напрежение, тя започва да прави механични вибрации. Под действието на пиезоелектричния ефект върху кристалните електроди се дава ЕМП. Колебанията на електрическия ток преминават към генератора, който всъщност ги превръща и в импулси.

Генератор на тактови импулси за компютър

В компютъра генераторът е отговорен за синхроннотоработата на всичките му устройства: процесор, памет, шина за данни. Така работата на процесора може да се сравни с работата на часовете. Инструкциите се изпълняват от централния процесор за определен брой цикли. По същия начин часовникът функционира. Тактиките в механичните часовници се определят от трептенията на махалото.


Производителността на процесора зависи пряко от честотата на часовника. Колкото по-висока е честотата на часовника, толкова повече инструкции могат да изпълняват процесорите за определен период от време. Една команда или инструкция може да бъде изпълнена от процесора за част от часовника или за няколко стотин цикъла. Общата тенденция на съвременните компютърни технологии е да се намали броят на циклите, разпределени за изпълнението на една от най-простите инструкции.

Овърклокинг

Особен интерес представлява часовникът за процесора за овърклокърите. Оверклокерите включват професионалисти в областта на компютърните технологии и просто аматьори, които се стремят да увеличат производителността на оборудването си. Овърклокът вече е достъпен за прости потребители. За да промените настройките на компютърните компоненти, понякога е много лесно да влезете в BIOS. Преди всичко трябва да отговорите на въпроса: Какво ще увеличи производителността? Тук всичко е много просто. Производителите на компютърни компоненти за подобряване на надеждността на техните компоненти поставят в тях технологичен запас. Това е този състав и привлича любителите да изтласкат максимума от компютъра си. Един от начините за овърклок на компютъра е да го заменитекварцов резонатор на кристал, който има по-висока честота. Или, например, можете да премахнете допълнителни елементи под формата на честотни деления от веригата на генератора.
В съвременните компютри генераторите обикновено се прилагат на една и съща интегрална схема. Стойността на тактовата честота и множителя на процесора, както вече бе споменато по-горе, може да бъде променена директно от BIOS. Начинаещите овърклокъри често се питат как да се определи моделът на часовника. Това е невъзможно да се направи чрез софтуер. Остава само да отворите системната единица и да търсите генератора визуално. От друга страна, софтуерният метод определя модела на дънната платка (AIDA64 Everest и др.). След това се търси подробна инструкция за този модел и в нея е напълно възможно да се намери информация за името на генератора. И как мога да знам за часовник генератор стойността на часовника честота, определени по подразбиране и стойността след овърклок? Тази информация може да бъде намерена в инструкциите за дънната платка.

Основни елементи

Кварцовият пиезоелектричен патоген често се използва като резонансна верига на генератор. В същото време могат да се използват по-прости схеми на паралелния резонансен контур и RC-веригата (веригата се състои от кондензатор и резистор). Генераторът може да има допълнителни схеми за промяна на основния сигнал. Така процесорът 8088 използва само две трети от работния цикъл на часовника. Това изисква наличието на генератор на импулси. И вградената логика за преобразуване на работещацикъл.
Тъй като формата на изходния сигнал става по-сложна, може да се използва миксер, разделител или честотен множител в електрическата схема на генератора на часовия импулс. Честотният смесител генерира сигнал, чиято честота е равна на сумата или разликата на двете честоти на входните сигнали.

Схема на автоматичната честотна настройка на фазите

Много устройства използват фазово заключени авто-честотни (PLL) схеми, за да сравняват фазата на сигнала от изхода на генератора към честотната фаза и честотния контрол на осцилатора по такъв начин, че стойностите на фазите да съвпадат.
На фигурата е показана схемата на фазово автоматично регулиране на честотата (PLL). Устройството за сравнение на фазите (компаратор) има 2 входа и 1 изход. Като входни сигнали се използва сигнал от генериращия генератор (сигнал на входа на PLL веригата) и сигнал от изхода на управлявания с напрежение осцилатор (GWN). Компараторът сравнява фазите на двата сигнала и генерира сигнал за грешка, който следва на нискочестотния филтър (LPF), а от него - на GUN, контролирайки честотата.

Типове генератори на часовници

1. Генератори на генератори с общо предназначение Като цяло генераторите използват PLL за генериране на изходни сигнали от обща входна честота. Те използват прости евтини кварцови кристали, за да получат референтната честота. От сигнала на референтната честота, те генерират сигнали за изходен часовник с ниско ниво на трептене на предната част на сигнала. 2. Програмируеми генератори Позволява ви да променяте фактора, използван от делителя или множителя. благодаряТова ви позволява да изберете някоя от многото изходни честоти, без да променяте хардуерната част.

Прилагане на синхронизиращи генератори на сигнали в мрежите SONET

Това е часовник-генератор, използван от мрежите на доставчиците на услуги, често под формата на вграден източник на сигнал (BITS) за централния офис.

Цифровите комутационни системи и някои системи (като синтетичните цифрови SONET йерархични системи) зависят от надеждна висококачествена синхронизация. За да се гарантира този статут, повечето доставчици на услуги използват схеми за синхронизиране между офисите и прилагат концепцията BITS, за да осигурят синхронизация в офиса. На входа на часовника се приемат входящи сигнали за синхронизация и изходните сигнали на синхронизацията се извеждат. DS-1 или CC (съставни сигнали) синхронизиращите сигнали могат да действат като входни референтни сигнали, сигналните сигнали DS-1 или CC също могат да бъдат изходни сигнали. Състав на генератора:
  • входен синхронизационен интерфейс, приема входящи сигнали DS-1 или CC;
  • схема за генериране на синхронни сигнали, която генерира сигнали за синхронизация, използвани от разпределителната схема от схемата за разпределение на източника на сигнал;
  • изходната верига за разпределение на синхронизиращите сигнали, създава набор от сигнали DS-1 и CC;
  • схема за управление на характеристиките, проектирана да контролира параметрите на синхронизацията на входните сигнали;
  • интерфейс на алармената система, свързан към централната алармена система на централния офис;
  • официаленИнтерфейс, предназначен за използване от местния сервизен персонал и поддържащ комуникация с отдалечени операционни системи.
  • Свързани публикации