Entonces, el voltaje viaja súper rápido, ¿verdad? Aún así, tiene que haber algún retraso entre el voltaje que viaja de un transistor a otro. ¿Cómo se mantiene sincronizado un circuito entonces?
Entonces, el voltaje viaja súper rápido, ¿verdad? Aún así, tiene que haber algún retraso entre el voltaje que viaja de un transistor a otro. ¿Cómo se mantiene sincronizado un circuito entonces?
La necesidad de garantizar que las señales lleguen en el momento adecuado es el núcleo de lo que significa diseñar un circuito digital, incluidos los procesadores, la memoria, etc. SI es necesario que haya dos señales para que un sistema cambie su funcionamiento y una de esas señales llega tarde, entonces el sistema no funciona.
Hay varias maneras en que esto se logra. El método dominante (99 +%) es a través del uso de la lógica síncrona, también llamada lógica sincronizada. Hay una base de tiempo central llamada reloj que inicia la actividad y el sistema está cuidadosamente diseñado para que todas las señales estén en su lugar, listas y listas para cuando llegue la próxima "señal" del reloj. Este sistema se simula variando las velocidades de los transistores, la tensión operativa y la temperatura para garantizar que, en todas las condiciones, las señales llegarán antes del siguiente reloj. Estas simulaciones toman en cuenta la ubicación real de los dispositivos en el troquel y la carga de las señales. Un transistor que esté más lejos recibirá una señal más tarde, un sinal más cargado responderá más lentamente.
Hay muchas soluciones de circuitos para ayudar al diseñador a lograr su "cierre de tiempo".
La longitud de onda es lo que importa aquí. Por lo general, la relación es \ $ \ lambda = \ dfrac {c} {f} \ $ donde \ $ \ lambda \ $ es la longitud de onda en metros, c es la velocidad de la luz yf es la frecuencia en Hz. Para baja frecuencia y, Breadboard o PCB, las longitudes de onda son lo suficientemente largas como para considerar que la diferencia de voltaje es insignificante. Es más importante en las frecuencias de RF. 60Hz tiene una longitud de onda de NYC a LA, sin embargo, 2.4 GHz tiene una longitud de onda de unos pocos centímetros.
Para aplicaciones de alta frecuencia, todo debe mantenerse lo más pequeño posible y lo más cerca posible. Esta es la razón por la que ve pequeños componentes de montaje en superficie en teléfonos inteligentes y dispositivos WiFi. Además, si observa la placa base de una computadora, puede ver un rastro que simplemente zigzaguea de un lado a otro antes de llegar a su destino. El zig-zag es literalmente un retraso para garantizar que dos señales lleguen a su destino simultáneamente.
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