有源钳位正激电源电路解析与延时电路设计

"电路设计-延时电路与可调延时技术" 在电子工程领域，特别是在硬件设计中，延时电路是至关重要的组成部分，用于控制信号的传输时间或产生精确的时间间隔。本文主要讨论了有源钳位正激电源工作原理，并深入解析了延时电路的应用及其设计挑战。 在图11.10所示的电路中，存在一个问题，即逻辑门的电压阀值变化可能导致输出切换时间的不确定性。这种问题在TTL和HCT电路中尤为明显，因为它们的阈值电压更接近电源电压。RC延时电路在处理上升沿和下降沿时表现不一致，上升沿的延迟通常小于下降沿。理想的延时电路应该对两个边沿具有相同的延迟。为了解决这个问题，可以使用具有匹配电阻的差分接收器，这样可以确保对称的阈值电压，适用于TTL和HCT电路。通过在前级添加RC电路，可以实现理论上上升沿和下降沿延迟相等的效果。 CMOS电路在延时电路应用中表现出更好的性能，尤其是对于几乎不需要直流输入的场合。这是因为当输入到CMOS门的电流达到阈值时，输入管脚的电压降为零，不会导致电压余量损失。相比之下，TTL电路在逻辑低状态下需要通过电阻R提供电流，为了保持所需的电压余量，电阻R通常需要小于100欧姆。此外，使用磁珠代替电阻可以避免直流压降，从而为TTL输入提供电流而不会造成损失。 延时电路设计时，不建议在一个延迟级上产生超过12%的时钟延迟。若需要更长的延迟，应采用多级延时电路，每个阶段通过逻辑门隔离。过大的延迟会导致输出方波的幅度减小，影响信号质量。商业上优良的延时电路通常结合了传输线延时、逻辑门延时和块电路延时来实现更精确的控制。 可调延时电路允许补偿实际电路中的延迟，使其接近预期的延迟值。在产品组装完成后，技术人员需要进行校准，以减少时钟漂移。校准过程应有明确的指导，确保操作人员理解其含义和操作步骤。延时方法包括传输线延时、逻辑门延时和块电路延时，这些都可以通过调整实现。 硬件工程师的角色不仅仅是设计电路，他们还需要关注技术的前沿，采用开放的硬件架构，考虑技术升级的可能性，同时平衡成本和性能。他们需要具备从需求分析到详细设计的创新能力，熟练使用设计工具，并且了解如何选择和应用认证的元器件，以确保产品的质量和可靠性。