什么是时钟缓冲器？

时钟缓冲器是一种 IC，用于通过最小化到达特定印刷电路板系统内多个逻辑电路的时钟之间的延迟差异来匹配（同步）时序。

当操作多个逻辑电路时，需要对电路进行同步。这时就需要一个信号来控制整个系统，而用于此目的的一定频率的周期信号就是时钟（有点像音乐中的节拍器）。

一组与时钟一起工作的电路称为同步电路。时钟在系统内分支并传播到许多逻辑电路。然而，如果这些时钟不同步，逻辑电路的故障可能会导致整个系统无法按预期运行，因此需要时钟缓冲器。

时钟缓冲器的用途

时钟缓冲器广泛用于个人计算机、通信系统和工业设备等领域。

具体用途如下。

• 数字逻辑电路（CPU、FPGA等）

• 数据转换器（模拟⇔数字转换）

• 高速接口（USB、串行 ATA、PCI-Express 等）

• 无线电系统变频

例如，CPU（中央处理单元）是个人计算机运行的核心，它使用时钟信号来同步各个电路（控制单元、运算单元、寄存器、与存储设备的接口、与输入/输出设备的接口）通过采取，我们控制我们的动作。

此外，对于任何应用来说，多个电路之间更准确的信息同步和数据交换对于稳定运行至关重要。

时钟缓冲器原理

根据电路类型，时钟缓冲器分为“非 PLL 缓冲器”和“PLL 缓冲器”。

最大的区别在于内部是否使用 PLL（锁相环）。PLL 是通过对输入周期信号进行反馈控制，从另一个振荡器输出相位同步信号的电路。各自的特点如下。

• 非 PLL 缓冲器
  由于输入信号的分配不经过 PLL，因此抖动恶化（周期波动）很小。

• PLL 缓冲器
  输入和输出信号之间的延迟极低。

时钟缓冲器可以输出多个时钟信号，因此通过准备1个时钟信号源和1个时钟缓冲器，可以生成可供多个以相同频率时钟运行的电路组使用的时钟。

因此，其优点是可以降低元件成本并简化印刷电路板布局。其他功能包括转换级别的能力和某些产品的简单设置。

如何选择时钟缓冲器

检查器件数据手册，了解输入信号要求规格、输出时钟频率、信号数量、电压、抖动、偏斜、输入和输出之间的延迟、时钟缓冲器电源电压、封装尺寸、引脚数量、功耗、成本等然后，选择适合您正在设计的系统的设备。

理想情况下，分配给系统中每个电路组的时钟将在 100% 相同的定时进行切换，但这在现实中很少可能实现。然而，选择具有优良特性的器件对于防止电路故障非常重要。