锁相环与可调延时网络在FPGA中的应用

"高速数字电路设计教材" 在高速数字电路设计中，锁相环(Phase-Locked Loop, PLL)的可调节延时网络扮演着关键角色。标题提及的"使用锁相环的可调节延时网络-Actel FPGA原理图"涉及到如何利用PLL来实现时钟信号的精确控制。PLL是一种能将输入信号与本地振荡器信号同步的电子电路，通过调整延时线的相位，可以在±180度的大范围内改变时钟信号的相位，这在需要分配高速时钟并对其进行分频以产生本地控制信号的场景中极其有用。在电信通信中，如T3同步，或者在FIFO电路中，大范围的相位调节能力有助于调试和处理异步电路中的时钟抖动问题。 描述中提到了通过改变电压来调节时钟，这是另一种常见的时钟调整方法。改变末端电压或通过上拉或下拉电阻可以影响时钟线的电压，进而微调时钟接收器的翻转时间，从而调整有效时钟周期。虽然这种方法可以提供一定的调节范围，但通常仅限于上升时间的一小部分，因此可能不适用于需要精细调节的场合。 供电电压的变化也会影响电路的延迟。在10%的供电电压范围内调整逻辑电源，可以引起延时的小量变化，这对于某些极端敏感的系统来说可能是必要的。通过调节电源电压，可以在一定程度上控制故障率。不过，具有足够裕度的系统可能允许电源电压的变化超出这个范围。CMOS和TTL芯片对电压变化的敏感度有所不同，例如，CMOS芯片74HC174对电压变化的响应比TTL芯片74F174更为敏感。 高速数字电路设计不仅关注时钟同步和电压调节，还涉及耦合和干扰问题。如摘要中提到的共模电感、电容耦合和电感耦合的比值、翻转磁耦合环等概念，这些都是影响信号完整性和系统性能的重要因素。共模电感与串扰的关系，以及终端电阻间的共模电容，都会影响信号传输的品质和系统的抗干扰能力。 书中还涵盖了估算衰减时间、电感和电容的基础知识，以及不同类型的电抗、频率和时间的关系等内容，这些都是高速数字电路设计的基础。此外，书中通过大量的实例和分析，帮助读者理解并解决高速电路设计中常见的问题，如铃流、串扰和辐射噪声，为电路设计工程师提供了实用的指导。 高速数字电路设计是一个复杂且精细的领域，涉及到众多的物理原理和技术，如PLL、电压调节和耦合效应等。理解和掌握这些知识点对于设计高效、稳定的高速数字系统至关重要。