Freqüentemente, para circuitos integrados, um cristal de quartzo é usado para gerar o sinal do relógio. No entanto, isso só atinge velocidades em MHz. Qual componente, ou qual circuito, gera sinais de até 5 GHz, como nos processadores de computador?
Como é possível aumentar essa velocidade quando você faz overclock em um PC (já que eu não suponho que um cristal acelere quando você coloca uma tensão mais alta nele ou o torna mais frio)?
signal
clock
microprocessor
crystal
clock-speed
Markinson
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Respostas:
Na verdade, os osciladores de cristal podem facilmente subir 10 MHz. Acima disso, na maioria dos casos, é usado um PLL (Phase Locked Loop), que é um oscilador que não é muito preciso por si só, mas pode ser sintonizado (sua frequência pode ser um pouco ajustada). A frequência deste oscilador de alta frequência é dividida por um fator adequado (dividir um sinal por uma potência de 2 é fácil e totalmente precisa) e, em seguida, comparada a um oscilador de 10 MHz. A comparação é usada para ajustar o oscilador de alta frequência. Assim, é feita uma alta frequência com (quase) a precisão do oscilador de cristal de baixa frequência.
Na maioria dos casos, o circuito para fazer tudo isso é incorporado ao chip do processador, porque ele deve ser configurado sob controle de software e o roteamento de um sinal de alta frequência entre os chips é um pesadelo.
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Você não precisa de um cristal para oscilar, qualquer componente reativo, como um capacitor ou indutor, com um amplificador pode fazer o trabalho. De fato, um cristal é equivalente a um R, L e C em série, todos em paralelo com um C. A vantagem de um cristal é que a frequência ressonante é muito precisa. Para gerar frequências mais altas, as pessoas usam outros componentes ressonantes (por exemplo, indutores e capacitores dentro dos chips) em seu circuito oscilador.
Em alguns circuitos do oscilador, a frequência pode variar com uma tensão aplicada (VCOs). Eles são usados para gerar altas frequências com precisão, dividindo a frequência de saída e comparando-a com uma fonte precisa de baixa frequência, como um cristal, e ajustando a tensão de controle adequadamente. Um PLL (loop de fase bloqueado) é um exemplo, que gera uma tensão proporcional à diferença de fase entre o relógio de alta frequência dividido e o relógio de referência.
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