87、同步器故障与亚稳态问题全解析

同步器故障与亚稳态问题全解析

1. 同步器性能不佳问题

在 16MHz 时钟频率下，某些同步器性能糟糕，不过这也有好处，我们很可能在产品出厂前的工程实验室里就发现问题。以 74LS74 为例，它在中等时钟速度下作为同步器的性能很差。为了构建更可靠的同步器，我们有几种选择。

2. 构建可靠同步器的方法 - 使用更快的触发器

最简单的解决方案是使用更快技术的触发器。如今，无论是离散的触发器，还是嵌入在 PLD、FPGA 或 ASIC 中的触发器，都有更快的技术可供选择。

以下是一些常见逻辑系列和器件的亚稳态参数表：
| 参考来源 | 器件 | τ (ns) | To (s) | tr (ns) |
| — | — | — | — | — |
| Chaney (1983) | 74LS74 | 1.50 | 4.0 ⋅ 10−1 | 77.71 |
| Chaney (1983) | 74S74 | 1.70 | 1.0 ⋅ 10−6 | 66.14 |
| Chaney (1983) | 74S174 | 1.20 | 5.0 ⋅ 10−6 | 48.62 |
| Chaney (1983) | 74S374 | 0.91 | 4.0 ⋅ 10−4 | 40.86 |
| Chaney (1983) | 74F74 | 0.40 | 2.0 ⋅ 10−4 | 17.68 |
| TI (1997) | 74LSxx | 1.35 | 4.8 ⋅ 10−3 | 63.97 |
| TI (1997) | 74Sxx | 2.80 | 1.3 ⋅ 10−9 | 90.33