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输入信号的上升沿或下降沿出现延迟是因为什么问题?

最新更新:2011年10月 06日

Question:

输入信号的上升沿或下降沿出现延迟是因为什么问题?

Answer:

输入信号的延迟的上升沿或下降沿可能是由于以下三种因素造成的。

(1) 时序变化
通常,由于制造过程或使用条件的变化,会导致半导体产品中阈值电压发生变化。

如果输入信号的上升沿或下降沿出现延迟,会导致时序发生很大变化,从而影响对信号高电平和低电平的判断。

在下面的例子中,当两个具有相同阈值电压变化的输入信号进行比对时,它们的转换时间各不相同。 尽管这两个输入信号有相同的阈值电压变化,"Variation 1"显示当下降沿没有延迟时,判断低电平的时序出现细微变化。而"Variation 2"显示当下降沿出现延迟时该时序出现明显变化。

此外 "Variation 3"显示从源信号转换时序看,产生的影响。

两个输入信号之间的时序变化
几乎所有系统的设计都是基于信号时序的。
当输入信号检测时序发生很大变化时,时序设计必须慢下来,这样才能忽略这种变化。

(2)阈值电压附近由于噪声引起的问题
当阈值电压附近的输入信号发生变化时,信号上的噪声可能会加重。

此时,噪声被看成是输入信号波动的一部分,这样可能会出现一些问题,如在输入多个信号时,或在输入超短信号时,出现反向的输入顺序。
即,系统噪声裕度会非常小。


噪声对延迟的信号转换的影响
(3) 直通电流产生的问题
当输入信号到达中间电位时,直通电流可能会流过输入缓冲器。
如果输入信号的上升沿/下降沿出现延迟,则在此中间电位可能会经历更长的时间,从而使流过直通电流的可能性增加。

当在待机模式下使用设备时,当使用具有较小操作电流的设备时,或者当以其它方式试图最大限度降低系统功耗时,直通电流的影响不能被完全忽略。

在任何情况下,这种问题都会对系统设计和操作产生很大影响,因此我们建议避免使用上升沿或下降沿转换延迟的输入信号,除非一定需要。
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