Pengukuran FallTime dan RiseTime

Dalam mendesain rangkaian digital berkecepatan tinggi, kita perlu memprediksi kelakuan trace/bus tersebut saat kejadian transient. Ini sebagai langkah untuk menjamin integrity sinyal.

Misalnya di bus kontroller Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM) yang terembed di mikroprosesor AT91SAM yang membutuhkan constrained time requirement yang lebih. Di AT91SAM9G20, kontroler ini bisa support sampai 133 MHz clock SDRAM. Dengan timing, waktu transient dan steady delay yang lebih cepat ini bisa memberikan masalah di material board (PCB) seperti parasitic noise dan lost signal (domain signal integrity). Sebelumnya kita perlu mengenal fall-time dan rise-time dari sinyal digital.

Secara umum dalam rangkaian digital, risetime adalah lamanya waktu dari transisi sinyal rendah (‘0’) ke sinyal tinggi (‘1’), sedangkan falltime adalah lamanya waktu dari transisi sinyal tinggi (‘1’) ke sinyal rendah (‘0’).

Terdapat 4 metode yang biasanya digunakan untuk mendapatkan nilai risetime/falltime ini (dan digunakan dalam karakteristik timing di datasheet komponen/IC digital) dari pengukuran sinyal dengan osiloskop (secara eksperimen) atau dari kurva hasil simulasi, yaitu:

  1. slope maksimum. Risetime dan falltime ditentukan dari slope (dV/dt) maksimum. Slope untuk falltime bernilai negatif
  2. slope tengah, yaitu slope dimana V=1/2ΔV
  3. 20% sampai 80%. Risetime tR adalah t(V=0.8ΔV) – t(V=0.2ΔV) di transisi naik, sedangkan falltime tF adalah t(V=0.2ΔV) – t(V=0.8ΔV) di transisi turun
  4. 10% sampai 90%. Risetime tR adalah t(V=0.9ΔV) – t(V=0.1ΔV) di transisi naik, sedangkan falltime tF adalah t(V=0.1ΔV) – t(V=0.9ΔV) di transisi turun

Risetime dan falltime ini digunakan untuk mendapatkan nilai parameter frekuensi fKNEE (yang digunakan dalam domain signal integrity dan elektromagnetik). Nilai fKNEE ini mendefinisikan frekuensi (dalam MHz) dimana sebagian besar energi pulsa digital terkonsentrasi. Ini adalah batas frekuensi sinyal yang dapat dilewatkan di suatu trace.

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: