مذبذب الحلقة

مذبذب الحلقة (بالإنجليزية Ring oscillators) هو جهاز يتكون من عدد فردي لا يقل عن ثلاثة من العواكس، حيث يتذبذب الجهد الخارج (Q) بين اثنين من مستويات الجهد: 0 و1. يتم توصيل العواكس مع بعضها في سلسلة، بحيث يكون خرج العاكس الأخير هو دخل العاكس الأول.^[1]

الوظيفة[عدل]

لفهم عملية مذبذب الحلقة، يجب أولا فهم زمن تأخير البوابة، في النظرية المثالية؛ يحدث التبديل في البوابة على الفور، لكن في الحقيقة لا يحدث ذلك، فمثلًا يحتوي أي موسفت على قيمة مكثف صغيرة يجب أن تكون مشحونة قبل تدفق التيار من المنبع (S) إلى المصب (D)، لذلك يكون هناك زمن تأخير في استجابة البوابة، ومن هنا نستنتج أنه كلما زاد عدد العواكس في المذبذب كلما زاد زمن التأخير، كلما قل التردد الخارج.

يتكون مذبذب الحلقة من عدد فردي من العواكس لإعطاء تأثير عاكس واحد ولكن الفرق أنها تعطي معامل تكبير (Gain) أكبر من واحد.^[3]

يتم حساب قيمة تردد التذبذب بالمعادلة الآتية، حيث t يمثل زمن التأخير للعاكس الواحد و n يمثل عدد من العواكس في المذبذب:^[4]

f={\frac {1}{2*t*n}}

.

التطبيقات[عدل]

تُصنع مذبذبات التحكم في الجهد في معظم الحلقات مقفلة الطور من مذبذب الحلقة.^[5]
يستخدم عادةً في أجهزة توليد الأرقام العشوائية.^[6]
يستخدم غالبًا لتجربة وشرح الأجهزة التكنولوجية الجديدة، مثل برنامج أهلا بالعالم في لغات البرمجة.^[7]^[8]
العديد من الرقائق تتضمن مذبذب الحلقة كجزء من اختبار التصنيع، حيث يتم استخدامها خلال رقاقة الاختبار لقياس آثار عملية التصنيع.^[9]
يمكن أيضًا استخدامه لقياس آثار الجهد ودرجة الحرارة على الرقاقة.^[10]

انظر أيضًا[عدل]

مراجع[عدل]

^ Ring Oscillator - Sakshat Virtual Labs نسخة محفوظة 28 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
^ Ring Oscillator - R. Entner: Modeling and Simulation of Negative Bias Temperature Instability. نسخة محفوظة 16 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
^ Vratislav MICHAL. "On the Low-power Design, Stability Improvement and Frequency Estimation of the CMOS Ring Oscillator". (2007) نسخة محفوظة 13 أكتوبر 2017 على موقع واي باك مشين.
^ Mandal, M.K. & Sarkar, B.C."Ring oscillators: Characteristics and applications" نسخة محفوظة 06 أبريل 2012 على موقع واي باك مشين.
^ Takahito MIYAZAKI Masanori HASHIMOTO Hidetoshi ONODERA. "A Performance Prediction of Clock Generation PLLs: A Ring Oscillator Based PLL and an LC Oscillator Based PLL" نسخة محفوظة 4 أكتوبر 2006 على موقع واي باك مشين.
^ THE INTEL RANDOM NUMBER GENERATOR. CRYPTOGRAPHY RESEARCH, INC نسخة محفوظة 13 فبراير 2015 على موقع واي باك مشين.
^ Slashdot Science: "IBM Creates Ring Oscillator on a Single Nanotube" نسخة محفوظة 14 مارس 2020 على موقع واي باك مشين.
^ Slashdot Hardware: "World's First Completely Transparent IC" نسخة محفوظة 14 مارس 2020 على موقع واي باك مشين.
^ "Ring oscillators for CMOS process tuning and variability control" by BHUSHAN Manjul; GATTIKER Anne; KETCHEN Mark B.; DAS Koushik K. نسخة محفوظة 06 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
^ "Analysis of a ring oscillator based on-chip thermal sensor" ^{[وصلة مكسورة]} نسخة محفوظة 27 سبتمبر 2011 على موقع واي باك مشين.

في كومنز صور وملفات عن: مذبذب الحلقة

[1] Ring Oscillator - Sakshat Virtual Labs نسخة محفوظة 28 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.

[2] Ring Oscillator - R. Entner: Modeling and Simulation of Negative Bias Temperature Instability. نسخة محفوظة 16 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.

[3] Vratislav MICHAL. "On the Low-power Design, Stability Improvement and Frequency Estimation of the CMOS Ring Oscillator". (2007) نسخة محفوظة 13 أكتوبر 2017 على موقع واي باك مشين.

[4] Mandal, M.K. & Sarkar, B.C."Ring oscillators: Characteristics and applications" نسخة محفوظة 06 أبريل 2012 على موقع واي باك مشين.

[5] Takahito MIYAZAKI Masanori HASHIMOTO Hidetoshi ONODERA. "A Performance Prediction of Clock Generation PLLs: A Ring Oscillator Based PLL and an LC Oscillator Based PLL" نسخة محفوظة 4 أكتوبر 2006 على موقع واي باك مشين.

[6] THE INTEL RANDOM NUMBER GENERATOR. CRYPTOGRAPHY RESEARCH, INC نسخة محفوظة 13 فبراير 2015 على موقع واي باك مشين.

[7] Slashdot Science: "IBM Creates Ring Oscillator on a Single Nanotube" نسخة محفوظة 14 مارس 2020 على موقع واي باك مشين.

[8] Slashdot Hardware: "World's First Completely Transparent IC" نسخة محفوظة 14 مارس 2020 على موقع واي باك مشين.

[9] "Ring oscillators for CMOS process tuning and variability control" by BHUSHAN Manjul; GATTIKER Anne; KETCHEN Mark B.; DAS Koushik K. نسخة محفوظة 06 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.

[10] "Analysis of a ring oscillator based on-chip thermal sensor" ^{[وصلة مكسورة]} نسخة محفوظة 27 سبتمبر 2011 على موقع واي باك مشين.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

وصلة مكسورة