Современная электроника №1/2024

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 58 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 синхронизации , небольшой площади при интегральной реализации , недо - статки – высокая чувствительность к джиттеру и к искажениям . Быстродей - ствующие последовательные интер - фейсы , включая USB 2.0/3.2, обычно используют такие схемы , поскольку протоколы передачи данных обыч - но отводят минимальное количество бит на вхождение в синхронизацию с целью достижения максимальной эффективной скорости передачи . Существуют более сложные решения , в которых негативное влияние джитте - ра устраняется добавлением в схему на рис . 4 петли обратной связи для слеже - ния за фазой , как это принято в архи - тектуре схем с ФАПЧ . 4. Системы , основанные на интер - поляции фаз , по логике работы сход - ны со схемами на основе управляемой линии задержки , однако здесь управ - ляемый источник тока и фильтр ниж - них частот заменены схемой , включаю - щей цифровой эквивалент последнего и цифро - аналоговый преобразователь ( ЦАП ) с токовым выходом , а управляе - мая линия задержки – интерполятором фаз ( рис . 5). На его вход поступает ква - дратурный тактовый сигнал , сформи - рованный в формирователе равномер - ным сдвигом на равные доли битового интервала . В такой схеме разрядность ЦАП определяет шаг подстройки фазы , а также джиттер выходного тактового сигнала . Выходной сигнал ЦАП управ - ляет фазовым сдвигом , задаваемым интерполятором . Обычно решения на основе интерполяции фаз реализуют - ся в приёмниках оптических сигналов , но при этом они оказываются намно - го сложнее , чем применение управля - емой линии задержки . В отличие от других схем , она может применяться для синхронизации приёма сигналов в нескольких линиях , если не предъ - является жёстких требований по огра - ничению джиттера . 5. Системы на основе высокодоброт - ных фильтров относятся к наиболее простым и дешёвым . В них исполь - зуются высокодобротные полосовые фильтры , ширина полосы пропускания которых и определяет границы воз - можного изменения частоты выходно - го тактового сигнала . МВТС , построен - ные по такому принципу , имеют малое время синхронизации и применяют - ся для интерфейсов с фиксированной битовой скоростью , проявляющих высокую устойчивость к джиттеру . Их схема включает в себя линию задерж - ки , детектор фронтов и высокодоброт - ный полосовой фильтр , который обыч - но строится в виде LC- контура либо основан на использовании поверхност - ных акустических волн . Применение данного технического решения ограни - чено сложностью реализации высоко - добротных контуров на частотах сверх 1 ГГц , и предельная битовая скорость не превышает 5 Гбит / с . Все рассмотренные структурные схе - мы МВТС имеют в своём составе пет - ли слежения за частотой и / или фазой . Если на вход схемы поступает после - довательность бит , характеризующаяся неизменной битовой скоростью и поч - ти полным отсутствием джиттера , то корректирующие сигналы , формиру - емые петлями слежения , будут опре - деляться случайными процессами . По этим же принципам работают моду - ли восстановления тактового сигна - ла , необходимого для построения ГД в осциллографах . Таким образом , настройки восста - новления тактового сигнала будут оказывать прямое влияние на каче - ство ГД . С одной стороны , установка более узких полос фильтров в схемах ФАПЧ повышает точность поддержа - ния частоты формируемого тактового сигнала и повышает качество постро - ения ГД , но с другой — увеличивает время вхождения в синхронизацию , повышает вероятность срыва восста - новления тактового сигнала при силь - ном джиттере в исследуемой после - довательности бит . В решении этого противоречия должен быть найден раз - умный компромисс . Рекомендации по выбору битовых последовательностей для оценки качества построения глазковых диаграмм Итак , качество построения ГД зависит от того , насколько хорошо в осцилло - графе реализованы функции восстанов - ления тактового сигнала . Как прави - ло , схемы CDR работают с битовыми последовательностями произвольного характера , однако здесь есть некоторые качественные ограничения . Как было показано , принципы работыМВТС тако - вы , что регуляризация фронтов и спа - дов улучшает условия восстановления тактового сигнала , способствуя сниже - нию его джиттера и повышая качество построения ГД за счёт повторения усло - вий синхронизации . Если приходится Рис . 4. Структура МВТС системы CDR на основе инициируемого генератора Рис . 5. Структура МВТС системы CDR на основе интерполяции фаз