بیشترین استفاده را از نوسانگر کریستالی خود ببرید

در تجربه من، اطلاعات تا حدی مبهم که ممکن است در یک دیتاشیت معمولی کریستال بیابید، به مهندس این امکان را نمی دهد که کاملاً مطمئن باشد که انتظارات طراحی خود را می توان برآورده کرد. از سوی دیگر، اتخاذ "کوکورانه" آنچه که برگه داده کریستال می گوید معمولاً منجر به ثبات فرکانس کافی می شود. اگر می خواهید داخل شوید و آنچه را که در حال وقوع است کشف کنید، باید به کریستال به عنوان یک شبکه تغییر فاز فکر کنید. از این گذشته، یک نوسانگر نیاز دارد که تغییر فاز در اطراف حلقه 360 درجه باشد و این تغییر فاز کل یک فرکانس نوسان دقیق و پایدار است.

هر کسی که یک نوسان ساز کریستالی طراحی می کند معمولاً "پایداری فرکانس" را نزدیک به بالای لیست مورد نیاز خود خواهد داشت. از این رو، تمام اجزای مورد استفاده در مدار (نه فقط کریستال) باید با توجه به تاثیری که ممکن است داشته باشند در نظر گرفته شوند.

این مقاله امیدوار است که بینشی در مورد نحوه عملکرد یک نوسان ساز کریستالی معمولی ارائه دهد و سپس برخی از مبادلات طراحی مورد نیاز هنگام تصمیم گیری در مورد بهترین مقادیر خازن بارگذاری و مقاومت درایو را نشان دهد. ما نوع نوسان ساز پیرس را در نظر خواهیم گرفت زیرا ریزپردازنده ها تقریباً به طور انحصاری از آن استفاده می کنند. نوسان ساز پیرس برای ایجاد یک تغییر فاز 180 درجه به کریستال (و اجزای مرتبط) متکی است که به تغییر فاز اسمی 180 درجه تولید شده توسط یک دروازه معکوس اضافه می شود.

با این حال، خواهیم دید که گیت معکوس دارای تأخیر انتشار قابل توجهی است، که به کریستال (همراه با خازن های بارگذاری آن) نیاز دارد تا در یک تغییر فاز که تا حدودی کمتر از 180 درجه است به منظور حفظ نوسان عمل کند. این می تواند باعث شود که نوسانگر کریستالی توان بیش از حد را از بین ببرد، که به ویژه در کاربردهای نوسانگرهای کم مصرف مشکل ساز است.

اگر می‌خواهید به بخش‌های مختلف بروید، این پیوندهای فهرست مطالب را دنبال کنید:

مدار معادل نوسان ساز کریستالی

برای این مقاله، چندین برگه داده کریستالی مختلف را بررسی کردم و یک مدار معادل تقریبی «متوسط» ایجاد کردم. مقادير مدار مورد تغذيه قرار گرفت و در نهايت انتخاب شد كه يك رزونانس سري در فركانس 10 مگاهرتز تنظيم شده باشد كه منجر به مقادير زير شد:

رزونانس سری زمانی اتفاق می افتد که اجزای LS و CS هر دو دارای بزرگی برابر امپدانس هستند ، اما به دلیل این که آنها همچنین قطبیت امپدانس مخالف دارند ، تأثیر آنها لغو می شود. این بدان معنی است که شعبه سمت چپ جعبه نارنجی ، در سری رزونانس ، امپدانس خالص 20 Ω (Rs) است. بنابراین ، در رزونانس سری Perfect ، کریستال مدار فوق به طور موازی با 5 PF (CP) امپدانس 20 Ω دارد. CP همچنین یک مؤلفه در کریستال است و معمولاً در برگه های داده مشخص می شود.

بعداً ، ما نشان خواهیم داد که یک رزونانس سری دقیقاً 10 مگاهرتز منجر به فرکانس نوسان واقعی خواهد شد که چند کیلو هرتز بالاتر خواهد بود. این امر به این دلیل است که نوسان سازهای پیرس نمی توانند در رزونانس سری واقعی خود فعالیت کنند (اما هیچ یک از آنها نمی توانند با رزونانس موازی خود فعالیت کنند). آنها در جایی بین دو مقدار فعالیت می کنند ، اما این تقریباً همیشه به سری نزدیکتر از رزونانس موازی است.

خازن های بارگیری در اوایل ذکر شده بود ، و این باید در یک مدل مدار برای نوسان ساز به علاوه بار آن گنجانده شود. از تجربه من ، این حوزه موضوع می تواند باعث سردرگمی بسیاری از مهندسان شود. ما می دانیم که ما باید خازن های بارگیری را داشته باشیم زیرا برگه داده این را به ما می گوید ، و ما تمایل داریم آنچه را که داده می گوید انجام دهیم. اما ، آیا اکثر ما واقعاً می فهمیم که چرا آنها حضور دارند و چه چیزی را به مهمانی می آورند؟برگه داده های کریستالی نیز عادت دارند که در مورد سری و رزونانس موازی صحبت کنند ، اما رزونانس در کجا جای می گیرد و این چه ارتباطی با ظرفیت بارگذاری دارد؟بنابراین ، بیایید با یک بررسی نظری از مدار معادل یک کریستال شروع کنیم.

رزونانس نوسان ساز کریستال

اگر از فرمول شناخته شده برای فرکانس رزونانس (1/2 π R LSC) استفاده کنیم ، فرکانس رزونانس سری برای اجزای معادل مورد استفاده در مدار فوق 10،000،000. 1403 هرتز (در 1 هرتز از 10 مگاهرتز) یافت می شود. این "معیار" انتخاب شده است. بعداً نشان داده می شود که فرکانس نوسان واقعی کمی بیشتر است و در معرض تغییرات ناشی از بارگذاری خازن و تأخیرهای دروازه قرار دارد. با این حال ، در حال حاضر ، ما فقط کریستال اساسی را بدون بارگذاری خازن ها یا بار خازنی در نظر می گیریم ، زیرا می خواهیم امپدانس نوسان ساز کریستال را در انزوا بدانیم.

بنابراین ، کریستال (بر اساس مدار معادل آن) در رزونانس سری ، امپدانس 20 Ω را به موازات 5 PF تولید می کند. اگر عمیق تر حفر کنیم ، می دیدیم که 5 خازن PF (CP) در 10 مگاهرتز دارای امپدانس واکنشی 3183. 1 Ω است. اگر اعداد را خرد کنیم ، این معادل 19. 999 Ω در زاویه مرحله امپدانس پایین تر از 1 درجه است ، یعنی هنوز هم تقریباً نزدیک به مقاومت 20 Ω است. به عبارت دیگر ، اثر خازن موازی (CP) می تواند تا حد زیادی در این بخش از تجزیه و تحلیل نادیده گرفته شود.

با این حال ، این فرکانس نیست که کریستال در یک مدار معمولی نوسان ساز پیرس نوسان کند. ما هنوز در سفر به آن نقطه نرسیده ایم. به یاد داشته باشید ، از بحث فوق ، ما به کریستال و ظرفیت بارگذاری آن نیاز داریم تا یک تغییر فاز 180 درجه ایجاد شود و در رزونانس سری خالص ، فقط یک تغییر فاز در حدود 1 درجه دریافت می کنیم. بنابراین ، چه اتفاقی می افتد اگر مدار معادل کریستال در یک محدوده فرکانس کوچک "آزمایش شود"؟در زیر توطئه هایی با بزرگی امپدانس (آبی) و زاویه مرحله امپدانس (قرمز) در برابر فرکانس وجود دارد:

دامنه فرکانس انتخاب شده از 9. 99 مگاهرتز تا 10. 01 مگاهرتز بود و اگر به نمودار آبی فوقانی نگاه کنید ، می بینید که امپدانس 20 Ω دقیقاً در 10 مگاهرتز (رزونانس سری) است. این به وضوح همزمان با ارزش Rs ، مقاومت سری معادل آن است.

زیر 10 مگاهرتز ، زاویه فاز (به رنگ قرمز) در دما ی-90 درجه بسیار ثابت است. کریستال در حال پیش بینی امپدانس خازنی است. بلافاصله بالاتر از 10 مگاهرتز ، زاویه فاز به +90 درجه تغییر یافته است ، و این به وضوح یک واکنش القایی است. بین 10 مگاهرتز و کمی زیر 10. 004 مگاهرتز ، امپدانس به طور پیوسته به سمت یک قله بالا می رود و امپدانس در +90 درجه القایی باقی می ماند.

در اوج امپدانس (506 KΩ) ، ما رزونانس موازی داریم. برای درک آنچه اتفاق می افتد ، ما باید CP را به تفکر خود تبدیل کنیم. واکنش القایی خالص تشکیل شده توسط LS و CS موازی با CP است. بالاتر از 10. 004 مگاهرتز ، تغییر فاز به دما ی-90 درجه می رسد. این امپدانس خازنی است.

امپدانس و تغییر فاز

در طرح امپدانس فوق دو منطقه هیجان انگیز در هنگام تولید یک نوسان ساز زنده وجود دارد:

• (الف) هنگامی که واکنش به سرعت از خازنی به القایی تغییر می کند ، و
• (ب) در فرکانس کمی بالاتر هنگامی که واکنش از القایی به خازنی تغییر می کند. هر دو این دو نقطه تغییر فاز "قوی" را برای تغییر کوچک در فرکانس نشان می دهند ، و هر دو می توانند در هنگام ساخت یک نوسان ساز پایدار ، مناطق مناسبی برای بهره برداری باشند.

با این حال ، این دو نقطه تقریباً در زاویه امپدانس 0 درجه و نه 180 درجه محور هستند. اما ، باید بتوانید ببینید که اگر کریستال بتواند تغییر سریع زاویه فاز را بر روی یک تغییر کوچک در فرکانس نشان دهد ، شروع می شود که چگونه می توان از آن به عنوان یک مؤلفه نوسان ساز پایدار استفاده کرد. ممکن است شما وسوسه شوید که فکر کنید "البته همه می دانند که کریستال ها نوسان سازهای پایدار را ایجاد می کنند" ، با این حال ، یکی از نکات این مقاله این است که چیزی را که باعث می شود نوسان ساز پیرس "تیک" شود. گاهی اوقات ، این به معنای توجیه آنچه ممکن است به نظر می رسد آشکار است.

اکنون ما باید از تجزیه و تحلیل امپدانس کریستال دور شویم و به روش هایی که می توانیم آن را به عنوان یک جزء در داخل نوسان ساز پیرس کار کنیم ، نگاه کنیم. ما می توانیم ببینیم که مکانها (الف) و (ب) در بالا آن را زنده می کنند ، اما ما هنوز هم باید برای ایجاد یک تغییر سریع فاز (از نوع مناسب) در یک قسمت خاص از طیف فرکانس ترتیب دهیم. ما همچنین به فشار فاز نیاز داریم تا حدود 180 درجه باشد.

بارگذاری نوسان ساز کریستالی جزئی

اکنون ما در حال درک این هستیم که نوسان ساز پیرس به کریستال (و اجزای بارگذاری مرتبط با آن) نیاز دارد تا یک تغییر سریع فاز را در یک محدوده فرکانس کوچک ایجاد کند. بنابراین ، مرحله بعدی ساختن یک مدار ساده در اطراف کریستال و سپس تجزیه و تحلیل عملکرد انتقال حاصل است:

کریستال از V1 (R1 تنظیم شده به 0 Ω) هدایت می شود و با یک خازن واحد 20 PF (CL) بارگذاری می شود. ما علاقه مند به تجزیه و تحلیل VOUT هستیم ، اما ما همچنین علاقه مندیم که چگونه مرحله تحت تأثیر CL قرار می گیرد:

CL از 5 pf تا 80 pf متغیر است. همانطور که مشاهده می کنید ، این فرکانس های کمی متفاوت (بالاتر از رزونانس سری) ایجاد می کند که در آن فاز به سرعت تغییر می کند. این نشان می دهد که چگونه بارگذاری ظرفیت می تواند بر فرکانس عملیاتی بیان شده در برگه داده تأثیر بگذارد.

زیر 10 مگاهرتز و دقیقاً بالاتر از 10. 004 مگاهرتز ، پاسخ فاز 0 درجه است و این یک منطقه مفید برای نوسان ساز پیرس نیست. با سرعت بالای 10 مگاهرتز ، زاویه فاز به سرعت در حدود 180 درجه سقوط می کند ، اما باز هم این برای نوسان ساز پیرس کاملاً کافی نیست. از آنچه در طرح بالا می بینیم ، زنده ترین زاویه فاز در حدو د-90 درجه است زیرا پاسخ فاز در شدیدترین حالت قرار دارد و در مورد فرکانس کاربردی کمترین مبهم است. در حالی ک ه-90 درجه زاویه فاز بسیار مفیدی برای نوسان ساز نیست ، اما در کریستال "لخت" پیشرفت چشمگیری دارد زیرا زاویه ای فاز آن تنها 0 درجه بود.

اگر بخواهیم یک نوسان ساز پیرس موفق ایجاد کنیم ، به زاویه فاز نیاز داریم تا از 180 درجه در یک فرکانس خاص به سرعت عبور کنیم. به همین دلیل است که ما نیاز به استفاده از دو خازن بارگیری در هر دو طرف کریستال داریم. دو خازن باعث افزایش فاز به پاسخهای فوق می شوند و تغییرات فاز سریع ایجاد می کنند که از 180 درجه عبور می کند.

اما ، برای انجام این کار ، R1 نمی تواند صفر اهم باشد. به عبارت دیگر ، منبع ولتاژ که خازن بارگذاری اضافی را هدایت می کند ، باید مقاومت غیر صفر داشته باشد تا بتواند تغییر فاز را با 30 درجه یا بیشتر جبران کند. این ما را به موضوع بارگذاری کامل کریستالی سوق می دهد.

بارگیری کامل کریستال

در این مدار ، ما هر دو CL1 و CL2 را در هر دو طرف بارگیری می کنیم و R1 اکنون 500 Ω است. بعداً ، ما R1 را تغییر خواهیم داد ، اما در حال حاضر ، CL1 و CL2 را تغییر خواهیم داد و می بینیم که عملکرد انتقال چگونه شکل می گیرد.

CL1 و CL2 به طور مشترک از 5 pf تا 30 pf در افزایش 5 pf متغیر هستند. توجه داشته باشید که تغییرات در فرکانس نوسان پایدار که ما (فاز = 180 درجه) می گیریم وقتی CL1 و CL2 متفاوت هستند:

با وجود این تغییرات ، مدار اکنون در مرحله ای است که یک مدار نوسان ساز پیرس زنده است. ما CL1 و CL2 را به "بار" کریستال اضافه کرده ایم و تشخیص داده ایم که برای دستیابی به تغییر فاز 180 درجه ، منبع رانندگی باید با مقاومت (R1) به صورت سری باشد. این آغاز بازی پایان است.

شاید لازم به ذکر باشد که اگرچه مدار معادل کریستال به گونه ای طراحی شده است که یک رزونانس سری دقیقاً در 10 مگاهرتز (در 1 هرتز) داشته باشد ، اما فرکانس نوسان ساز حاصل (و زنده) ممکن است در جایی بین 10. 001 مگاهرتز و 10. 003 مگاهرتز باشد.

این نوع خطای فرکانس استاتیک نیست که از یک کریستال واقعی که ممکن است خریداری کنید دریافت خواهید کرد. یک کریستال واقعی 10 مگاهرتز مناسب برای یک نوسان ساز پیرس به گونه ای طراحی شده است که دارای رزونانس سری خود در حدود 1 تا 3 کیلوهرتز زیر مقدار 10 مگاهرتز باشد. پس از بارگذاری با ظرفیت مشخص شده در برگه داده ، بسیار نزدیک به 10000 مگاهرتز مشخص شده اجرا می شود.

ارزش این را دارد که اثر خازن های بارگذاری را در نمودارهای بالا دوباره انجام دهید. ظرفیت بارگذاری از 2 x 5 pf تا 2 x 30 pf متغیر است و اگرچه تمام پاسخ های فاز از 180 درجه عبور می کنند ، هنگامی که CL دارای مقدار 2 x 5 pf است ، تغییر زاویه فاز نسبت به هنگام استفادهCL از 2 x 30 pf. به عبارت دیگر ، شیب برای 2 x 5 pf کم عمق است و فرکانس دقیقی که در آن تغییر فاز 180 درجه رخ می دهد مبهم تر است. این اثر را می توان با مقایسه در ابتدا پاسخ 5 PF با پاسخ 10 PF به صورت عددی مشاهده کرد.

ثبات اسیلاتور کریستالی

در 5 PF ، فرکانس نوسان 10. 00285 مگاهرتز و در 10 PF ، فرکانس نوسان 10. 00208 مگاهرتز خواهد بود. در واقع ، تغییر 5 PF در بارگیری ظرفیت منجر به تغییر فرکانس 77 هرتز می شود. هنگامی که بارگذاری از 25 pf به 30 pf تغییر می کند ، این را با تغییر فرکانس مقایسه کنید. تغییر فرکانس نوسان اکنون فقط 15 هرتز برای همان میزان تغییر ظرفیت است. بنابراین ، افزایش ظرفیت بار منجر به فرکانس عملیاتی پایدار می شود.

بنابراین ، برای به دست آوردن پایداری فرکانس بهتر ، باید از خازن های بارگذاری مقدار بیشتری استفاده کنید. با این حال ، و نکته کمی در بحث در مورد آن وجود دارد ، تولید کننده کریستال خازن بارگیری صحیح را مشخص می کند و همیشه باید از آن استفاده شود. با این وجود ، شما ممکن است وسوسه شوید که سؤال زیر را بپرسید:

• سؤال: چرا از خازن های بارگیری با ارزش بالاتر استفاده نمی کنید و ثبات بهتری کسب می کنید؟
• پاسخ: این همه به اتلاف قدرت مجاز کریستال است. به عبارت دیگر ، این یک تجارت است.

تولید کنندگان به طور معمول ظرفیت بار خالص را مشخص می کنند. اگر آنها 10 PF را بیان می کنند ، از خازن های 2 x 20 PF استفاده کنید زیرا ترکیب سری مقدار خالص مورد نیاز 10 PF را دارد. دلیل بیان خازن بار خالص به دلیل موقعیت هایی است که ممکن است بخواهید از یک خازن 30 PF و یک خازن دیگر 15 PF استفاده کنید. با هم ، 30 اجزای PF و 15 PF هنوز خازن بار خالص 10 PF تولید می کنند ، اما برخی از مدارها (معمولاً نوسان سازهای BJT) وجود دارند که برای شروع صحیح نوسان به مقادیر مختلفی نیاز دارند. با 30 PF در انتهای محور و تنها 15 PF در انتهای خروجی کریستال ، بهبود خالص در افزایش انتقال وجود دارد. نوسان سازهای پیرس به طور منظم از سود خودداری نمی کنند. از این رو 2 x 20 PF خوب است اگر ظرفیت بار خالص 10 PF در برگه داده بیان شود.

در بارگیری خازن ها بازخوانی کنید

کریستال به خودی خود ممکن است در فرکانس 10 مگاهرتز رزونانس سری باشد، اما برای یک مدار نوسانگر قابل دوام، ما به نقطه تغییر فاز 180 درجه تابع انتقال علاقه مند هستیم. در مدار نوسان ساز پیرس (با استفاده از یک گیت معکوس به عنوان تقویت کننده)، مدار کریستالی بارگذاری شده 180 درجه اضافی را برای ایجاد یک تغییر فاز کلی 360 درجه فراهم می کند. فقط این شرط بخشی از معیار پایداری بارخاوزن را برآورده می کند.

همچنین باید در مورد نقطه تشدید موازی و اینکه چرا نمی توان از آن در مدار نوسان ساز پیرس استفاده کرد، اشاره کرد. با توجه به نمودار تابع انتقال بالا، اگرچه تشدید موازی بسیار مبهم است، به عنوان مثال، تغییر فاز بسیار قوی نسبت به یک تغییر کوچک در فرکانس دارد. متأسفانه دامنه تابع انتقال در این نقطه تضعیف بسیار بالایی دارد. اسیلاتورهایی که از رزونانس موازی استفاده می کنند تخصصی تر هستند و برای توپولوژی مدار پیرس مناسب نیستند.

مقاومت درایو و نوسانگر کریستال بارگذاری شده

قبلاً مقاومت درایو را روی 500 Ω ثابت کردیم و تأثیر تغییر خازن‌های بارگذاری (CL) را بررسی کردیم. این بار ظرفیت بارگذاری را روی 20 pF نگه می داریم و مقاومت درایو (R1) را طی مراحلی از 250 Ω به 1500 Ω تغییر می دهیم:

همه پاسخ‌ها در نزدیکی فرکانس یکسان از 180 درجه عبور می‌کنند، بنابراین تأثیر روی فرکانس نوسان در مقایسه با تأثیر تغییرات ظرفیت بارگذاری حاشیه‌ای است. با این حال، شیب نمودارها در نقطه ای که از خط تغییر فاز 180 درجه عبور می کنند، به طور قابل توجهی متفاوت است. با مقاومت درایو با ارزش بالاتر (R1)، فرکانسی که تغییر فاز 180 درجه را ایجاد می کند بسیار کمتر مبهم است. این بدان معناست که مقدار بالاتر R1 فرکانس نوسانی پایدارتری ایجاد می کند.

بسیاری از مدارهای کریستالی (معمولاً مدارهایی که با کریستال های 32. 768 کیلوهرتز کار می کنند) دارای مقاومت درایو ده ها کیلو اهم هستند. این امر ثبات فرکانس را بهبود می‌بخشد و نیاز برق را در سطوح پایین‌تر پایین نگه می‌دارد (ایده‌آل برای تجهیزاتی که با باتری کار می‌کنند).

مصرف برق کریستال بار

تولیدکنندگان کریستال معمولا حداکثر توان مجاز قابل استفاده با دستگاه های خود را مشخص می کنند. این حداکثر توان با ظرفیت بارگذاری اعلام شده مرتبط است. جریانی را که در عنصر سری Rs در فرکانس نوسان جریان دارد در نظر بگیرید. می‌توانیم این را شبیه‌سازی کنیم و اتلاف توان را بر حسب Rs رسم کنیم (با برچسب pd(Rs)):

ارقام توان نشان داده شده در بالا در فرکانس های نوسان مربوطه خود هستند (که توسط زاویه فاز 180 درجه دیکته می شود). سطح درایو استفاده شده 2 ولت پیک به پیک است که از طریق 500 Ω (R1) تغذیه می شود.

نکته مهم این است که اگر ظرفیت بار را افزایش دهید ، اتلاف قدرت کریستال بیشتر می شود. گرمای بیشتر به معنای احتمال بیشتر این است که دقت کریستال تضعیف شود. سطح درایو بالاتر به معنای گرمای بیشتر است. بنابراین ، از یک طرف ، می توانید با افزایش ظرفیت بارگذاری ، ثبات فرکانس نوسان را بهبود بخشید. با این حال ، نکته منفی این است که شما اتلاف برق را به طور قابل توجهی "رشد می دهید" ، که می تواند ثبات فرکانس را تخریب کند. معاملات!

تأخیر انتشار دروازه

مهم نیست که کریستال چقدر خوب باشد یا چقدر مقادیر مؤلفه را در اطراف آن انتخاب کرده اید ، اگر دروازه اینورتر عملکرد ضعیفی داشته باشد ، شما خطاهای فرکانس نوسان و احتمالاً رانش فرکانس بیش از حد دریافت خواهید کرد. اینورتر 74AC04 را در نظر بگیرید (دقیقاً به عنوان نمونه):

ارقام تأخیر نقل شده برای افزایش و در حال سقوط به طور معمول در حدود 5 نانومتر است اما می تواند به اندازه 10 نانومتر باشد. اگر حداکثر مقادیر را بگیریم ، این به معنای زمان تأخیر در خروجی 10 نانومتر است و به دلیل اینکه ممکن است یک نوسان ساز 10 مگاهرتز طراحی کنیم ، 10 نانومتر اضافی معادل اضافه کردن 36 درجه تغییر فاز است. با این حال ، این با نوع مدار مورد استفاده کاهش می یابد. به عنوان مثال ، اگر ما دروازه را به روشی نیمه خطی و بنابراین با اشباع عمیق MOSFET های خروجی کار کنیم ، این اتفاق نمی افتد. با این وجود ، ممکن است انتظار داشته باشیم که تاخیر معادل چیزی مانند تغییر فاز 20 درجه در این ترتیب را ببینیم.

اگر این اتفاق بیفتد ، به این معنی است که مدار کریستال بارگذاری شده فقط برای ایجاد یک نوسان زنده باید جابجایی فاز 160 درجه را ایجاد کند ، و این یک اثر مضر بر اتلاف برق است همانطور که در زیر مشاهده خواهیم کرد:

جدول زیر همه این اثرات را خلاصه می کند. ستون سمت چپ دامنه مقادیر ظرفیت بارگذاری را نشان می دهد. داده های آبی گرفته شده از نمودارها فرض می کنند که درایور دروازه زمان تأخیر قابل توجهی را به شما نمی دهد. از این رو تأخیر دروازه معادل 0 درجه است. در مقابل ، داده های قرمز فرض می کنند که درایور دروازه مشابه 74AC04 است و تأخیر معادل 20 درجه را تولید می کند.