Generator ure: naprava, princip delovanja, aplikacija

Urni generator je elektronsko vezje, ki generira taktni signal za sinhronizacijo digitalnih vezij. Takšen signal ima lahko kakršnokoli obliko: preprosto pravokotno in bolj zapleteno. Glavni elementi generatorja so resonančni krog in ojačevalnik.

Signali ura

V elektroniki, zlasti v sinhronih digitalnih omrežjih, je taktni signal signal s konstantno frekvenco, dve stabilni (zgornji in spodnji), ki sta zasnovani za usklajevanje dela digitalnih vezij.
Signali ure se generirajo z urnimi generatorji. Najpogostejša oblika urnega signala je meander (signal 50% delovnega cikla). Delovni cikel je razmerje med trajanjem impulza. Z drugimi besedami, to je del obdobja, v katerem je signal aktiven.


Vezja na osnovi vezij lahko postanejo aktivna med sprednjim sprednjim, zadnjim robom ali, v primeru podvojitve hitrosti prenosa podatkov, sprednje in zadnje fronte impulza.

Načelo oblikovanja ure

Vir nihanja ure je kremenov kristal, ki se nahaja v kositrnem telesu. Ko se nanaša na kvarčno ploščo napetosti, se začnejo mehanske vibracije. Pod delovanjem piezoelektričnega učinka na kristalne elektrode je podan EMF. Nihanja električnega toka gredo v generator, ki jih pravzaprav tudi pretvori v impulze.

Generator urnih impulzov za računalnik

Generator je v računalniku odgovoren za sinhrono delovanjedelo vseh naprav: procesor, pomnilnik, podatkovni vod. Delo procesorja se tako lahko primerja z delom ur. Navodila izvaja centralni procesor za določeno število ciklov. Podobno deluje tudi ura. Taktike v mehanskih urah se določajo z nihanjem nihala.


Delovanje CPU-ja je neposredno odvisno od urne frekvence. Višja kot je hitrost ura, več navodil lahko procesor izvaja v določenem časovnem obdobju. Procesor lahko izvede en ukaz ali ukaz za del ure ali za več sto ciklov. Splošni trend sodobne računalniške tehnologije je zmanjšanje števila ciklov, dodeljenih za izvedbo enega od najenostavnejših navodil.

Overclocking

Posebej zanimiv je urni generator za procesor za overclockerje. Overclockerji vključujejo strokovnjake s področja računalniške tehnologije in samo amaterje, ki želijo povečati produktivnost svoje opreme. Overclocking je zdaj na voljo preprostim uporabnikom. Če želite spremeniti nastavitve komponent računalnika, se včasih preprosto prijavite v BIOS. Najprej morate odgovoriti na vprašanje: Kaj bo povečalo produktivnost? Vse je zelo preprosto. Proizvajalci računalniških komponent za izboljšanje zanesljivosti njihovih sestavnih delov v njih vložijo tehnološko zalogo. To je ta stalež in privlači ljubitelje, da iz računalnika iztisnejo maksimum. Eden od načinov za overclock računalnika je, da ga zamenjatekvarčni resonator na kristalu, ki ima višjo frekvenco. Ali lahko na primer odstranite dodatne elemente v obliki frekvenčnih delitev iz generatorskega vezja.
V sodobnih računalnikih se generatorji na splošno izvajajo na istem integriranem vezju. Vrednost urne frekvence in multiplikatorja procesorja, kot smo že omenili zgoraj, lahko spreminjamo neposredno iz BIOS-a. Začetni overclockerji so pogosto vprašani, kako določiti model urnega generatorja. To ni mogoče s programsko opremo. Ostaja le odprtje sistemske enote in vizualno iskanje generatorja. Po drugi strani pa programska metoda določa model matične plošče (AIDA64 Everest in drugi). Nato se za ta model išče podrobno navodilo in v njem je povsem mogoče najti informacije o imenu generatorja. In kako vem, za uro generator vrednost urni frekvenci, ki privzeto in vrednost po overclocking? Te informacije najdete v navodilih za matično ploščo.

Osnovni elementi

Quartz piezoelektrični patogen se pogosto uporablja kot resonančni krog generatorja. Hkrati se lahko uporabijo enostavnejša vezja vzporednega resonančnega vezja in RC-vezja (vezje je sestavljeno iz kondenzatorja in upora). Generator ima lahko dodatna vezja za spreminjanje glavnega signala. Torej procesor 8088 uporablja le dve tretjini delovnega cikla ure. To zahteva prisotnost generatorja časovnega impulza. In vgrajena logika za pretvorbo delovnegacikla
Ker je oblika izhodnega signala bolj zapletena, se lahko v shemi generatorja časovnega impulza uporabi mešalnik, delilnik ali množitelj frekvence. Frekvenčni mešalnik generira signal, katerega frekvenca je enaka vsoti ali razliki dveh frekvenc vhodnih signalov.

Shema fazne samodejne frekvence

Številne naprave uporabljajo fazno zaklenjena avtofrekvenčna vezja (PLL) za primerjavo faze signala od izhoda generatorja do frekvenčne faze in frekvenčne regulacije oscilatorja tako, da se vrednosti faz sovpadajo.
Slika prikazuje shemo fazne samodejne prilagoditve frekvence (PLL). Naprava za primerjavo faz (primerjalnik) ima 2 vhoda in 1 izhod. Kot vhodni signal se uporablja signal generatorja (signal na vhodu PLL vezja) in signal iz izhoda napetostno oscilatorja (GWN). Komparator primerja faze obeh signalov in generira signal napake, ki sledi nizkopasovnemu filtru (LPF), in iz njega - na GUN, ki nadzoruje frekvenco.

Tipi urnih generatorjev

1. Generatorji generatorjev za splošno rabo Generatorji običajno uporabljajo PLL za generiranje izhodnih signalov iz skupne vhodne frekvence. Za pridobitev referenčne frekvence uporabljajo preproste poceni kristale kremena. Iz signala referenčne frekvence ustvarjajo signale izhodne ure z nizko stopnjo tresenja sprednje strani signala. 2. Programabilni generatorji Omogoča spreminjanje faktorja, ki ga uporablja delitelj ali množitelj. HvalaTo vam omogoča, da izberete katero koli od številnih izhodnih frekvenc, ne da bi spremenili strojni del.

Uporaba sinhronizacijskih generatorjev signalov v omrežjih SONET

To je generator, ki ga uporabljajo omrežja ponudnikov storitev, pogosto v obliki vgrajenega vira signala (BITS) za centralni urad.

Digitalni preklopni sistemi in nekateri sistemi (kot so sintetični digitalni hierarhični sistemi SONET) so odvisni od zanesljive sinhronizacije visoke kakovosti. Za zagotovitev tega statusa večina ponudnikov storitev uporablja sinhronizacijske signalne sheme med uradi in izvaja koncept BITS za sinhronizacijo znotraj pisarne. Na vhodu urnega generatorja se sprejemajo vhodni sinhronizacijski signali in izhodni signali sinhronizacije. DS-1 ali CC (kompozitni signali) sinhronizacijski signali lahko delujejo kot vhodni referenčni signali, signalni signali DS-1 ali CC so lahko tudi izhodni signali. Sestava generatorja:
  • vhodni sinhronizacijski vmesnik, sprejema dohodne signale DS-1 ali CC;
  • shema za generiranje sinhronih signalov, ki generira sinhronizacijske signale, ki jih uporablja distribucijska shema z distribucijsko shemo izvornega signala;
  • izhodno vezje za distribucijo sinhronizacijskih signalov, tvori niz signalov DS-1 in CC;
  • značilno krmilno vezje, zasnovano za krmiljenje parametrov sinhronizacije vhodnih signalov;
  • vmesnik alarmnega sistema, priključen na centralni alarmni sistem centralnega urada;
  • uradniVmesnik, ki je namenjen za uporabo lokalnega osebja in vzdržuje komunikacijo z oddaljenimi operacijskimi sistemi.
  • Sorodne publikacije