Die Laufzeit eines digitalen Signals ist die Zeit, die ein logisches Gatter durchläuft. Die Berechnung dieser Verzögerung ist für den Entwurf zuverlässiger digitaler Schaltungen unerlässlich. Dieser Artikel bietet einen schrittweisen Ansatz zur genauen Bestimmung der Laufzeit.

Verstehen der Propagation Delay

Die Laufzeit wird typischerweise vom 50 %-Punkt des Eingangssignalübergangs zum 50 %-Punkt des Ausgangssignalübergangs gemessen und durch die physikalischen Eigenschaften des Gates, wie Transistorgrößen und Lastkapazität, beeinflusst.

Schrittweise Berechnung

Befolgen Sie diese Schritte, um die Ausbreitungsverzögerung zu berechnen:

  • Identifizieren Sie die Eingangsübergangszeit und die Ausgangsübergangszeit.
  • Bestimmen Sie die Lastkapazität, die mit dem Ausgang verbunden ist.
  • Verwenden Sie das Datenblatt des Gatters, um die typischen Verzögerungswerte zu finden.
  • Berechnen Sie die Verzögerung mit der Formel:

Propagation Delay (tpd) = (Output-Übergangszeit) - (Input-Übergangszeit))

Beispielrechnung

Angenommen, ein Wechselrichter hat einen Eingangsübergang von 10 ns und einen Ausgangsübergang von 15 ns bei einer Ladekapazität von 10 pF. Mit dem Datenblatt beträgt die typische Verzögerung 5 ns. Die Laufzeitverzögerung wird berechnet als:

tpd = 15 ns - 10 ns = 5 ns

Faktoren, die die Ausbreitungsverzögerung beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Ausbreitungsverzögerung, einschließlich:

  • Lastkapazität
  • Versorgungsspannung
  • Transistorgrößen
  • Temperatur