Generator takta: uređaj, princip rada, primjena

Generator takta je elektronički krug koji generira taktni signal za sinkronizaciju digitalnih krugova. Takav signal može imati bilo koji oblik: jednostavan i pravokutan i složeniji. Glavni elementi generatora su rezonantni krug i pojačalo.

Signali sata

U elektronici, posebno u sinkronim digitalnim mrežama, taktni signal je signal koji ima stalnu frekvenciju, dva stabilna stanja (gornji i donji), dizajnirani za usklađivanje rada digitalnih krugova.
Sat signali generiraju satni generatori. Najčešći oblik taktnog signala je meandar (50% signala radnog ciklusa). Radni ciklus je omjer trajanja pulsnog razdoblja. Drugim riječima, to je dio razdoblja tijekom kojeg je signal aktivan.


Krugovi temeljeni na krugu mogu postati aktivni tijekom prednjeg prednjeg, stražnjeg ruba ili, u slučaju udvostručenja brzine prijenosa podataka, prednji i stražnji frontovi impulsa.

Načelo formiranja sata

Izvor oscilacije sata je kvarcni kristal koji se nalazi u kositrom. Kada se nanese na kvarcnu ploču napona, ona počinje stvarati mehaničke vibracije. Pod djelovanjem piezoelektričnog učinka na kristalne elektrode, daje se EMF. Fluktuacije električne struje idu do generatora, koji ih zapravo pretvara u impulse.

Generator taktnih impulsa za računalo

U kompjuteru je generator odgovoran za sinkronorad svih njegovih uređaja: procesor, memorija, podatkovna sabirnica. Rad procesora se stoga može usporediti s radom sati. Upute izvršava središnji procesor za određeni broj ciklusa. Isto tako, radi i sat. Taktike u mehaničkim satovima određuju oscilacije klatna.


Izvedba procesora izravno ovisi o frekvenciji takta. Što je veća brzina takta, procesor može raditi više naredbi u određenom vremenskom razdoblju. Jednu naredbu ili naredbu može izvršiti procesor za dio sata ili za nekoliko stotina ciklusa. Opći trend moderne računalne tehnologije je smanjiti broj ciklusa dodijeljenih za provedbu jedne od najjednostavnijih uputa.

Overclocking

Od posebnog je interesa sat generator za procesor za overclocker. Overclockeri uključuju profesionalce u području računalne tehnologije i samo amatere koji žele povećati produktivnost svoje opreme. Overclocking je sada dostupan jednostavnim korisnicima. Da biste promijenili postavke komponenata računala, ponekad je vrlo lako prijaviti se u BIOS. Prije svega, morate odgovoriti na pitanje: Što će povećati produktivnost? Ovdje je sve vrlo jednostavno. Proizvođači računalnih komponenti za poboljšanje pouzdanosti svojih komponenti stavljaju u njih tehnološku zalihu. To je ta dionica i privlači ljubitelje da istisnu maksimum iz svog računala. Jedan od načina da overclockate računalo je da ga zamijenitekvarcni rezonator na kristalu koji ima veću frekvenciju. Ili, na primjer, možete ukloniti dodatne elemente u obliku frekvencijskih dijelova iz kruga generatora.
U modernim računalima generatori se općenito primjenjuju na istom integriranom krugu. Vrijednost frekvencije takta i množitelja procesora, kao što je već spomenuto, može se promijeniti izravno iz BIOS-a. Početni overclockeri često se pitaju kako odrediti model generatora takta. Nemoguće je to učiniti pomoću softvera. Ostaje samo otvoriti jedinicu sustava i vizualno potražiti generator. S druge strane, softverska metoda određuje model matične ploče (AIDA64 Everest i drugi). Zatim se traži detaljna instrukcija za ovaj model, au njemu je sasvim moguće pronaći informacije o nazivu generatora. I kako mogu znati za sat generator vrijednost sat frekvencije postavljene po defaultu i vrijednost nakon overclocking? Ove informacije možete pronaći u uputama za matičnu ploču.

Osnovni elementi

Kvarcni piezoelektrični patogen često se koristi kao rezonantni krug generatora. Istovremeno se mogu koristiti jednostavniji krugovi paralelnog rezonantnog kruga i RC-sklop (sklop se sastoji od kondenzatora i otpornika). Generator može imati dodatne sklopove za promjenu glavnog signala. Tako procesor 8088 koristi samo dvije trećine radnog ciklusa sata. To zahtijeva prisutnost generatora takta. I ugrađena logika za pretvaranje radnogciklus.
Budući da se oblik izlaznog signala komplicira, u dijagramu sklopa generatora vremenskog impulsa može se koristiti mikser, djelitelj ili množitelj frekvencije. Frekvencijski mikser generira signal čija je frekvencija jednaka zbroju ili razlici dviju frekvencija ulaznih signala.

Shema fazne auto-frekvencijske postavke

Mnogi uređaji koriste fazno zaključane auto-frekvencijske (PLL) krugove za usporedbu faze signala od izlaza generatora do frekvencijske faze i regulacije frekvencije oscilatora tako da se vrijednosti faza poklapaju.
Slika prikazuje shemu automatskog podešavanja frekvencije frekvencije (PLL). Uređaj za usporedbu faza (usporednik) ima 2 ulaza i 1 izlaz. Kao ulazni signal koristi se signal generatora generatora (signal na ulazu PLL kruga) i signal iz izlaza naponskog oscilatora (GWN). Komparator uspoređuje faze dva signala i generira signal greške koji slijedi na niskopropusnom filtru (LPF), a iz njega - na GUN, kontrolirajući frekvenciju.

Vrste generatora takta

1. Generatori generatora opće namjene Generatori općenito koriste PLL-ove za generiranje izlaznih signala iz zajedničke ulazne frekvencije. Oni koriste jednostavne jeftine kristale kvarca kako bi dobili referentnu frekvenciju. Od signala referentne frekvencije, oni generiraju izlazne signale takta sa niskom razinom drhtanja prednjeg dijela signala. 2. Programabilni generatori Omogućuje vam da promijenite faktor koji koristi djelitelj ili množitelj. hvalaTo vam omogućuje da odaberete bilo koju od mnogih izlaznih frekvencija bez promjene hardverskog dijela.

Primjena sinkronizacijskih generatora signala u SONET mrežama

Ovo je satni generator koji koriste mreže davatelja usluga, često u obliku ugrađenog izvora signala (BITS) za središnji ured.

Digitalni komutacijski sustavi i neki sustavi (kao što su sintetički digitalni hijerarhijski sustavi SONET) ovise o pouzdanoj visokokvalitetnoj sinkronizaciji. Kako bi se osigurao taj status, većina pružatelja usluga koristi sheme signalizacije sinkronizacije između ureda i implementira koncept BITS za sinkronizaciju unutar ureda. Na ulazu taktnog generatora dolaze primljeni signali za sinkronizaciju, a izlazni signali sinkronizacije se emitiraju. DS-1 ili CC (kompozitni signali) sinkronizacijski signali mogu djelovati kao ulazni referentni signali, signalni signali DS-1 ili CC također mogu biti izlazni signali. Sastav generatora:
  • sučelje ulazne sinkronizacije, prihvaća ulazne signale DS-1 ili CC;
  • shema stvaranja sinkronog signala, koja generira signale sinkronizacije koje koristi shema raspodjele pomoću sheme distribucije izvornog signala;
  • izlazni krug za distribuciju signala sinkronizacije, stvara skup signala DS-1 i CC;
  • karakterističan upravljački krug, dizajniran za upravljanje parametrima sinkronizacije ulaznih signala;
  • sučelje alarmnog sustava, spojeno na središnji alarmni sustav središnjeg ureda;
  • službenoSučelje dizajnirano za korištenje od strane lokalnog servisnog osoblja i održava komunikaciju s udaljenim operacijskim sustavima.
  • Povezane publikacije