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双边沿检测电路设计

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发表于 2025-4-10 15:41:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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我想设计一个双边沿检测电路,时钟信号跳变时(0-1/1-0)输出为高电平,不跳变时输出为低电平,常规的就是DFF+延时链,请问有没有别的一些电路呀

发表于 2025-4-10 17:04:06 | 显示全部楼层
延时链+异或
发表于 2025-4-11 08:07:08 | 显示全部楼层
感谢AI
双边沿检测电路的设计确实有多种实现方式,除了常见的DFF+延时链方案外,以下是几种替代方案及其特点:

1. 异或门方案
原理:将原始时钟和经过微小延迟的时钟通过异或门(XOR)处理。

实现:

时钟信号分两路:一路直接输入XOR,另一路经过延迟元件(如缓冲器链或RC延迟)后输入XOR。

任何边沿变化时,两路信号会短暂不同,XOR输出高电平脉冲。

优点:电路简单,无需触发器。

缺点:对延迟精度敏感,脉冲宽度取决于延迟时间。

2. 双沿触发触发器(Dual-Edge Triggered Flip-Flop, DETFF)
原理:直接使用支持双沿触发的触发器(如某些基于锁存器的设计)。

实现:

例如,通过交叉耦合的锁存器结构,在上升沿和下降沿均捕获信号。

优点:无需额外延迟电路,功耗可能更低。

缺点:设计复杂度较高,需考虑时序收敛。

3. 差分延迟线 + 逻辑门
原理:利用差分路径的延迟差异生成边沿脉冲。

实现:

时钟信号通过两条不同延迟的路径(如一条快路径、一条慢路径),再用与/或门组合检测差异。

优点:可调节延迟差以控制脉冲宽度。

缺点:需匹配延迟路径,对工艺变化敏感。

4. 基于PLL/DLL的边沿检测
原理:利用锁相环(PLL)或延迟锁相环(DLL)生成相位差信号。

实现:

通过PLL产生多个相位时钟,用逻辑门检测边沿。

优点:高精度,适合高频时钟。

缺点:电路复杂,功耗高,启动时间长。

5. 组合逻辑 + 毛刺利用
原理:利用门电路的传播延迟自然产生毛刺作为边沿指示。

实现:

例如,将时钟信号通过串联的反相器链,再与原信号组合(如 CLK XOR (CLK经过3个反相器))。

优点:无需显式设计延迟。

缺点:依赖工艺参数,可靠性较低。

6. 电流模逻辑(CML)边沿检测
原理:利用高速电流模逻辑的快速响应特性。

实现:

通过CML比较器检测时钟的差分变化。

优点:适合超高频应用(如SerDes)。

缺点:功耗高,设计复杂。

方案选择建议:
低频/数字场景:异或门方案或DETFF最实用。

高频/高精度场景:考虑PLL/DLL或CML方案。

ASIC设计:可优化延迟链的匹配性;FPGA中建议调用原生DETFF或XOR资源。

如果需要进一步探讨某一种方案的具体实现细节,可以告诉我您的应用场景(如频率、工艺、面积/功耗约束),我会提供更针对性的建议。
发表于 2025-4-11 09:19:34 | 显示全部楼层
thanks
 楼主| 发表于 2025-4-11 11:42:16 | 显示全部楼层


zcrdhm 发表于 2025-4-11 08:07
感谢AI
双边沿检测电路的设计确实有多种实现方式,除了常见的DFF+延时链方案外,以下是几种替代方案及其特 ...


要是每种方案能够给出具体的电路级实现方案就更好了哈哈

 楼主| 发表于 2025-4-11 11:44:28 | 显示全部楼层


试了一下效果还不错哈哈,就是电路架构比较简单,达到预期效果,翻转时产生脉冲信号。但是有一个问题就是说这个脉冲信号要不要再进行处理变成数字1,现在产生的脉冲严格意义来讲不算做数字1
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