Vego's geïllustreerde encyclopedie van de elektronica


vorige woord     volgende woord     index van de letter K    algemene index    

Klokverdubbeling

Een systeem dat wordt gebruikt bij processoren en waarbij de interne klokfrequentie van de processor het dubbele bedraagt van de klokfrequentie waarmee de schakeling communiceert met de buitenwereld. De typische processorwerkzaamheden, zoals het uitvoeren van de commando's, worden hierdoor sneller uitgevoerd, hetgeen een bepaalde snelheidswinst oplevert.

De stijgende snelheden van processoren veroorzaken tal van problemen. Een van de ergste is de elektromagnetische straling, die proportioneel is met de vierde macht van de frequentie. Bij een externe klokfrequentie van slechts 80 MHz is die straling bijna 80.000 maal groter dan bij de 4,77 MHz van de allereerste PC! Dit maakt een goede afscherming van het moederbord noodzakelijk, om bijvoorbeeld nog ongestoord radiosignalen te kunnen ontvangen.
Veel erger zijn echter de uitwerkingen op de PC-onderdelen of het moederbord zélf. Wanneer de impedanties van de onderdelen, bij dergelijke frequenties spelen zelfs draadbruggetjes van 2 cm een rol, niet optimaal zijn afgestemd treden signaalreflecties en dempingen op die een betrouwbaar functioneren van het systeem verhinderen.
Een ander neveneffect van hoge kloksnelheden is dat de signaallooptijden op het moederbord, bijvoorbeeld van de processor via de buffers en de drivers naar het geheugen, zelfs bij zeer snelle componenten in de buurt van de periode van het kloksignaal komen te liggen.

Intel heeft voor deze problemen een effectieve oplossing gevonden: interne klokverdubbeling. Dat betekent dat de i486DX2 (de '2' staat voor verdubbeling) het toegediende kloksignaal intern verdubbelt, zodat een 33 MHz i485DX2 intern eigenlijk een 66 MHz i486DX is. Alle interne eenheden van de processor functioneren op dubbele snelheid. Alleen de businterface werkt nog op de lagere externe kloksnelheid, omdat de overige schakelingen op het moederbord geen beschikking hebben over de verdubbelde klok.
De interne verdubbeling van de klokfrequentie is via vrij eenvoudige schakelingen te realiseren, bijvoorbeeld door een systeem te ontwerpen dat bij iedere flankovergang (opgaand of neergaand) van het externe CLK-signaal getriggerd wordt, zie onderstaande figuur.

Het schakelelement moet alleen zo worden ontworpen dat zijn toestand voor de volgende flankovergang weer verandert. Door een juiste keuze van weerstanden en condensatoren is dat eenvoudig te realiseren. Het verkregen signaal synchroniseert dan een interne PLL-schakeling die de eigenlijke verdubbelde processorklok levert.

Interessante elektronica links
Klik hier ... Kattenschrikdraad installatie houdt katten in of uit uw tuin
Klik hier ... Boeken voor de elektronicus
Klik hier ... Software voor schema tekenen, print ontwerpen en simulatie
Klik hier ... Goedkope digitale oscilloscopen, via USB aan te sluiten op uw PC
Klik hier ... Goedkope meetapparatuur voor het testen van uw onderdelen
Klik hier ... Draadloze elektronica in uw huis
Klik hier ... Inbraakalarm van Marmitek en KlikAanKlikUit
Klik hier ... Bespaar energie met PowerSafer
Klik hier ... Goedkope dataloggers voor t, RH, CO, V en I
Klik hier ... Educatieve producten voor het basisonderwijs