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時鐘和資料恢復/結論

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很多事情都變了..

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在過去幾十年中,CDR 領域發生了很多變化,隨之而來的是 CDR 工程師的工作也發生了變化。

  • 單位成本。CDR 通常只是複雜但微小的矽晶片的一小部分。晶片內部可能不止一個 CDR,甚至可能在一個晶片內部製作一系列幾乎完全相同的 CDR,只是在一些關鍵電路元件上略有不同。這些 CDR 中只有一個會實際使用。由於製造的可變性,某些關鍵電路元件的特性在最初無法精確選擇。在生產中平衡性最好的那個將被選中。其他的則被棄用,幾乎不關心它們的成本,這些成本實際上可以忽略不計。
  • 每種設計的生產數量。一方面,隨著製造技術的改進,單位成本下降,另一方面,每種設計恰好以越來越多的數量製造,遵循現代電子產品的趨勢。
  • 電路複雜性。如今,每個電路元件都可以使用非常複雜的電路塊實現,並且越來越多的情況是,(低速)功能是由專用軟體而不是硬體實現的。
  • 頻率。從 MHz 到 GHz。光纖等具有 THz 有用頻寬的介質的廣泛使用每天都為更高速度的應用開闢著可能性。同時,參考頻率的精度也從數百 ppm 發展到十 ppm 或更低,使用參考振盪器頻率精度低於 1 ppm 的消費電子產品正變得越來越普遍。
  • 特定應用 CDR。通用 CDR 已經消失。在新系統和裝置中,CDR 是為一個非常特定的應用定義的。如果應用隨著裝置的工作條件而發生變化,就會出現更多 CDR,最符合要求的 CDR 會在任何時候被啟用。
  • CAD 工具的多功能性。用於高階描述、綜合、模擬,以及用於可測試性設計和自動生成所生成電路的測試軟體。
  • 測試裝置的多功能性。電路可以被刺激、檢查、表徵、排除故障,其程度在幾年前是不可想象的。

工程師可能變得懶惰或忽視理論

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CDR 工程師變得越來越依賴於其電路部分的預定義解決方案、模擬和電路綜合軟體、表徵和測試裝置。
工程師在複雜組織中只專注於一項任務,而這個組織在世界各地部署瞭如此多的 CDR。
所有這一切的負面影響是可能會失去理解電路行為的能力。工程師需要用自己的智慧來理解 CDR 可能會被忽視,而只依賴於硬體和軟體工具。
這種極端情況可能很少見,但經常會發現關於 CDR 的優秀技術文獻,如果作者對基本數學模型有更好的瞭解和更多控制,這些文獻可以得到改進。

只需要三個模型就能打下堅實的基礎

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“所有模型都是錯誤的;有些模型是有用的” (喬治·E·P·博克斯)
在 CDR 的情況下,這句話可以改寫為:“所有 CDR 模型都是錯誤的;有三個模型是有用的”。

如果工程師熟悉並使用三個簡單的數學模型,那麼許多問題可以得到更好的解決,或者更快地解決,如果不是完全避免的話,因為每個 CDR 的基本行為都可以參考其中之一。

兩種架構(一階和二階)中的三種結構(1-1、2-1、2-2)是實際應用中使用的結構。

它們是唯一真正重要的模型(即使實際實現中的某些塊是非線性的)。

事實上,實際 CDR PLL 的很大一部分包含一個或兩個非線性塊:在這些情況下,線性模型是不夠的。儘管如此,結構仍然是一個很好的參考,線性模型即使不完整,也是一個非常有用的工具。

即使實際的 CDR 結構包含非線性背板,三個基本結構也用兩個數字來表示,這兩個數字在完全線性情況下識別它們的階數和型別。

顯然,在這些情況下,工程師還必須配備計算機模擬工具。

1 . 1 這種結構在實際實現中可以找到,無論是用線性塊,還是用非線性相位比較器(以及 VCO)。
2 . 1 這種結構主要用於所有線性塊。
2 . 2 這種結構在實際實現中總是用非線性相位比較器(以及 VCO)( 2 - 2 )。

因此,三個基本結構的最佳擬合如下

  1. 1 . 1 線性或非線性塊;當 Es 根據定義為零時(= 用於相位對準器)時首選。當採集時間應最小化時(突發模式傳輸)首選。此外,在許多情況下,如果沒有任何特定要求建議使用二階環路,這是一個不錯的選擇。
    1. 2 . 1 : 用於使用線性塊的再生器應用的首選。
    2. 2 . 2 : 適用於在連續模式應用中使用非線性(= 變化範圍很廣的增益)塊的首選,特別是高效能單片實現。
商店櫥窗裡的手錶:幾乎沒有兩塊是同步的!
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