Kann ein NICHT-Gatter verwendet werden, um eine Phasenverschiebung von 180 Grad zu erreichen?

Da bisher keine Antwort (und eine hat eine Punktzahl über 20!) FPGAs tatsächlich erwähnt, füge ich die Antwort hinzu, nach der Sie meiner Meinung nach suchen. Sie können eine Uhr auf einem FPGA mit Logik aus verschiedenen Gründen nicht invertieren:

1. Schräg . Die Umkehrung ist nicht augenblicklich, daher würde es eine Übergangszeit geben, in der beide Takte übereinstimmen. Das willst du wahrscheinlich nicht.

2. Architektur . Die Logikelemente des FPGA haben dedizierte Takteingangsleitungen, die unabhängig von den Datenleitungen sind. Um von Daten- zu Taktnetzen zu leiten, sind Verbindungen erforderlich, die suboptimal sind.

Wenn Sie versuchen, einen invertierten Takt in den IC zu bekommen, müssen Sie eines der nativen Taktmodule der Architektur verwenden.

Wenn Sie versuchen, einen Ausgang mit invertiertem Takt anzusteuern, verfügen alle großen Anbieter über DDR-Logik, mit der Sie die "Daten" eines kontinuierlichen 010101mit "doppelter Datenrate" senden können, was tatsächlich der invertierte Takt ist. Die dedizierten Schaltkreise handhaben alle erforderlichen Korrekturen. Auf diese Weise können Sie vermeiden, globale Taktressourcen für die invertierte Uhr zu verwenden, und Sie haben auch die Möglichkeit, die Uhr im Feld mit einem Steuerregister zu invertieren.

Was ist eine Phasenverschiebung von 180 Grad?

Wenn das Signal eine Sinuswelle ist , verzögert eine Phasenverschiebung von 180 Grad das Signal um die Hälfte der Periode dieser Sinuswelle, die Sinuswelle sieht dann umgekehrt aus:

Kann das ein Wechselrichter? Nein , da es eine Signalverstärkung hat, wäre der Ausgang eine Rechteckwelle, kein Sinus.

Wenn das Signal eine Rechteckwelle mit 50 % Tastverhältnis ist , dann passiert etwas Ähnliches wie bei der Sinuswelle:

Kann das ein Wechselrichter? Ja

Aber jetzt schauen wir uns eine Rechteckwelle mit einem Arbeitszyklus von 25% an und sehen, was passiert, wenn ich dieses Signal NICHT geben würde:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Sie sehen also, dass es zwar möglich ist, ein Signal mit einem NICHT-Gatter (Inverter) um 180 Grad phasenzuverschieben, aber das funktioniert nur bei einer Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von 50% .

Ich würde den Begriff "180-Grad-Phasenverschiebung" im Zusammenhang mit digitalen Signalen und NICHT-Gattern nicht verwenden. Ich würde das als Invertieren eines (digitalen) Signals bezeichnen.

Diese 180-Grad-Phasenverschiebung zu nennen, ist meiner Meinung nach verwirrend und falsch, da es sich nicht um eine Phasenverschiebung, sondern um eine Inversion handelt.

Die Behauptung ist irreführend. Ein Wechselrichter verarbeitet digitale Signale, und digitale Signale enthalten Frequenzharmonische, die (theoretisch) ins Unendliche mäandern. Nehmen Sie zum Beispiel eine Rechteckwelle: -

Das obige ist sehr ungefähr und zeigt nur die Grund-, dritte, fünfte und siebte Harmonische.

Wenn Sie diese Rechteckwelle invertieren, könnten Sie sicher sagen, dass die Grundwelle um 180 Grad phasenverschoben ist. Wenn Sie dann (sagen wir) die 3. Harmonische isoliert nehmen und schauen, wie sich diese Phase verschoben hat, wäre sie auch um 180 Grad phasenverschoben, aber in Bezug auf die Grundwelle beträgt diese Phasenverschiebung nur 60 Grad.

Die Behauptung ist in mancher Hinsicht richtig, in anderen aber irreführend.

Ein Not-Gate hat zu viel Verstärkung, um eine saubere 180-Grad-Phasenverschiebung zu liefern, aber mit der richtigen Menge an negativer Rückkopplung können einige Nicht-Gates dies tun.

Ein praktisches NICHT-Gatter invertiert den Eingang, jedoch nach einer endlichen Verzögerung.

Ihr digitales Signal von einer positiven Flanke zur anderen beträgt 360 Grad, die vom NOT-Gatter bereitgestellte Phasenverschiebung beträgt mehr als 180 Grad.