Retardo de propagación
El retardo de propagación es el tiempo que tarda una señal en llegar a su destino. Puede estar relacionado con las redes , la electrónica o la física .
Redes
En las redes informáticas , el retardo de propagación es el tiempo que tarda la cabeza de la señal en viajar desde el emisor hasta el receptor. Se puede calcular como la relación entre la longitud del enlace y la velocidad de propagación en el medio específico.
El retardo de propagación es igual a d/s , donde d es la distancia y s es la velocidad de propagación de la onda . En la comunicación inalámbrica, s = c , es decir, la velocidad de la luz . En el cable de cobre , la velocidad s generalmente varía de 0,59c a 0,77c. [1] [2] Este retraso es el principal obstáculo en el desarrollo de computadoras de alta velocidad y se denomina cuello de botella de interconexión en los sistemas de circuitos integrados.
Electrónica
En electrónica , circuitos digitales y electrónica digital , el retardo de propagación, o retardo de compuerta , es el tiempo que comienza cuando la entrada a una compuerta lógica se vuelve estable y válida para cambiar, hasta el momento en que la salida de esa compuerta lógica es estable y válida para cambiar. A menudo, en las hojas de datos de los fabricantes, esto se refiere al tiempo necesario para que la salida alcance el 50% de su nivel de salida final desde que la entrada cambia hasta el 50% de su nivel de entrada final. Esto puede depender de la dirección del cambio de nivel, en cuyo caso se dan retardos de caída y subida separados t PHL y t PLH o t f y t r . La reducción de los retardos de compuerta en los circuitos digitales les permite procesar datos a una velocidad más rápida y mejorar el rendimiento general. La determinación del retardo de propagación de un circuito combinado requiere identificar la ruta más larga de retardos de propagación desde la entrada hasta la salida y agregar cada retardo de propagación a lo largo de esta ruta.
La diferencia en los retrasos de propagación de los elementos lógicos es la principal causa de fallas en los circuitos asincrónicos como resultado de las condiciones de carrera .
El principio del esfuerzo lógico utiliza retrasos de propagación para comparar diseños que implementan la misma declaración lógica.
El retardo de propagación puede aumentar o disminuir con la temperatura de funcionamiento dependiendo del tipo de dispositivo. Para los transistores FinFET, por ejemplo, debido a la dependencia inversa de la temperatura, el retardo de la compuerta disminuye a medida que aumenta la temperatura; sin embargo, para los cables de metal, el retardo aumenta a medida que la resistencia de los materiales conductores tiende a aumentar con la temperatura. Los aumentos marginales en el voltaje de suministro pueden aumentar el retardo de propagación, ya que el voltaje de umbral de conmutación superior, V IH (a menudo expresado como un porcentaje del riel de suministro de alto voltaje), aumenta naturalmente de manera proporcional. [3] Los aumentos en la capacitancia de carga de salida, a menudo por colocar mayores cargas de abanico de salida en un cable, también aumentarán el retardo de propagación. Todos estos factores se influyen entre sí a través de una constante de tiempo RC : cualquier aumento en la capacitancia de carga aumenta C, la resistencia inducida por calor, el factor R, y los aumentos de voltaje de umbral de suministro afectarán si se requieren más de una constante de tiempo para alcanzar el umbral. Si la salida de una compuerta lógica está conectada a una traza larga o se usa para controlar muchas otras compuertas (alto abanico de salida ), el retardo de propagación aumenta sustancialmente.
Los cables tienen un retardo de propagación aproximado de 1 ns por cada 6 pulgadas (15 cm) de longitud. [4] Las puertas lógicas pueden tener retrasos de propagación que van desde más de 10 ns hasta el rango de picosegundos, dependiendo de la tecnología que se utilice. [4]
Física
En física , en particular en el campo electromagnético , el retardo de propagación es el tiempo que tarda una señal en viajar hasta su destino. Por ejemplo, en el caso de una señal eléctrica, es el tiempo que tarda la señal en viajar a través de un cable. Véase también factor de velocidad y propagación de radio .
Véase también
- Retraso de contaminación
- Cálculo del retraso
- Latencia (ingeniería)
- Tiempo de vuelo
- Retraso de transmisión
Referencias
- ^ "¿Qué es el retardo de propagación? (Capa física de Ethernet)". Preguntas frecuentes sobre Ethernet . 2010-10-21 . Consultado el 2010-11-09 .
- ^ "Retardo de propagación y su relación con la longitud máxima del cable". Glosario de redes . Archivado desde el original el 20 de febrero de 2011. Consultado el 9 de noviembre de 2010 .
- ^ "Niveles de voltaje de señales lógicas". Todo sobre circuitos . Consultado el 1 de junio de 2016 .
- ^ ab Balch, Mark (2003). Mcgraw Hill - Complete Digital Design Una guía completa para la electrónica digital y la arquitectura de sistemas informáticos. McGraw-Hill Professional. pág. 430. ISBN 978-0-07-140927-8.
