¿Se puede usar una puerta NOT para lograr un cambio de fase de 180 grados?

He visto de varias fuentes que dicen que una puerta NOT no se puede usar para lograr un cambio de fase de 180 grados. ¿Es cierta esta afirmación?

Editar: la pregunta definitivamente no suena clara porque así fue redactada, pero una cosa que me perdí fue que se preguntó en el contexto relacionado con los FPGA. Así que supongo que estamos tratando con señales digitales aquí. De todos modos, dar una onda sinusoidal como entrada a la puerta NOT cambiaría la forma de la salida en sí, así que supongo que no habría duda de comparar/calcular la diferencia de fase. La solución dada fue usar un DCM en un FPGA y se mencionó explícitamente no usar una puerta NOT, pero no entiendo por qué no funcionará porque invertir una onda es definitivamente un cambio de fase de 180 grados, ¿verdad? ¡Por favor corrígeme si estoy equivocado!

¿Qué tipo de señal? ¿Digitales, analógicos? Enlace a la fuente, por favor.
Las puertas NO son elementos lógicos, el cambio de fase de 180 ° es un concepto bastante analógico; no está del todo claro cómo combinaste mentalmente estas dos cosas bastante dispares. No encontrará una puerta NOT en circuitos analógicos, y no encontrará un cambio de fase de 180 ° en líneas digitales. Hay similitudes conceptuales entre el cambio de fase de 180° de una señal armónica analógica (porque la invierte) y una puerta NOT, pero en realidad son dos cosas de dos mundos diferentes. Por lo tanto, proporcione algunos antecedentes, de lo contrario, su pregunta seguirá siendo poco clara y podría cerrarse.
Para una onda cuadrada, sí. Más allá de eso, tal vez.
@Marcus Müller: La fase es una cantidad que se puede definir muy bien para la señal digital. No hay absolutamente NINGUNA razón por la que no se pueda aplicar a las señales digitales de la misma manera que se puede aplicar a las señales analógicas. No hay sólo una "similitud conceptual".
@Curd Estoy de acuerdo; Yo mismo soy un tipo de SDR, así que sí, por supuesto, la fase tiene un significado para las señales digitales, pero el punto es que OP no hace la diferencia aquí; cuando describimos la fase, hablamos de lo que es esencialmente una rotación debido a un retraso temporal; cuando hablamos de NOT, en realidad queremos decir inversión.
Creo que el OP confunde 'fase' con polaridad. Cualquier función 'NO' va a invertir la entrada, por lo que está desfasada 180 grados. Pero el OP no ha aclarado si esto es analógico o digital. VTC.
@vineel13, consulte electronics.stackexchange.com/ask/how-to-ask para obtener pautas sobre cómo hacer preguntas. No se proporcionan antecedentes sobre qué aplicación o cómo se utiliza la puerta not para lograr un cambio de fase de 180. Tal vez hubiera sido mejor proporcionar más información. La pregunta es amplia y poco clara como se indica actualmente, según las pautas, la comunidad ha cerrado la pregunta, lo que solo significa que nadie puede proporcionar respuestas, todavía se puede ver.
"He visto de varias fuentes": parece que faltan sus citas :(
En su edición, afirma que " invertir una onda es definitivamente un cambio de fase de 180 grados ". Incorrecto. @FakeMoustache ya ha abordado esto en su respuesta.

Respuestas (5)

Como ninguna respuesta hasta el momento (¡y una tiene una puntuación superior a 20!) en realidad menciona los FPGA, agregaré la respuesta que creo que está buscando. No puede invertir un reloj en un FPGA con lógica por varias razones:

  1. sesgar _ La inversión no es instantánea, por lo que habría un tiempo de transición con ambos relojes coincidentes. Probablemente no quieras esto.

  2. arquitectura _ Los elementos lógicos de FPGA tienen líneas de entrada de reloj dedicadas que son independientes de las líneas de datos. Enrutar de datos a redes de reloj implica conexiones que no son óptimas.

Si está tratando de obtener un reloj invertido dentro del IC, deberá usar uno de los módulos de reloj nativos de la arquitectura.

Si está tratando de impulsar una salida con un reloj invertido, todos los principales proveedores tienen lógica DDR que puede usar para enviar los "datos" de un continuo 010101a "velocidad de datos doble", que en realidad es el reloj invertido. Los circuitos dedicados se encargarán de las correcciones necesarias. Esto le permite evitar el uso de recursos de reloj global para el reloj invertido y también le brinda una forma de invertir el reloj en el campo con un registro de control.

¿Qué es el cambio de fase de 180 grados?

Cuando la señal es una onda sinusoidal , un cambio de fase de 180 grados retrasa la señal durante la mitad del período de esa onda sinusoidal, la onda sinusoidal luego parece invertida:

Ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Puede un inversor hacer esto? No , debido a que tiene ganancia de señal, la salida sería una onda cuadrada, no sinusoidal.

Cuando la señal es una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50% , entonces sucede algo similar a la onda sinusoidal:

¿Puede un inversor hacer esto?

esquemático

Pero ahora echemos un vistazo a una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 25% , y veamos qué sucede cuando NO hago esa señal:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Entonces, puede ver que, de hecho, es posible usar una puerta NOT (inversor) para cambiar la fase de 180 grados de una señal, pero eso solo funciona en una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50% .

No usaría el término "cambio de fase de 180 grados" en el contexto de señales digitales y NO puertas. Yo llamaría a eso invertir una señal (digital).

Llamar a este cambio de fase de 180 grados es confuso y erróneo en mi opinión porque no es un cambio de fase, sino una inversión.

En el caso de que la señal sea una señal de reloj digital (donde normalmente se espera que el ciclo de trabajo sea del 50 % o varíe dentro de alguna banda que sea simétrica en torno al 50 % y dichas variaciones se consideren no significativas para el funcionamiento del sistema que recibe la señal ), entonces diría que un inversor proporciona un cambio de fase de 180 grados. De acuerdo en que no lo está haciendo en ninguna otra circunstancia, sin embargo...
Es posible que desee mencionar que incluso en el caso de una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50 %, el cambio de fase no será exactamente de 180 grados debido al retraso a través de la puerta NOT. Por esta razón, cuando se desea utilizar este método para obtener una señal invertida (por ejemplo, un reloj), suele ser una buena idea agregar un búfer (puerta no inversora) con características similares (retardo, accionamiento, etc.) a la señal original para que las señales resultantes tengan características más parecidas (más cerca de un retraso de fase de 180 grados, etc.).
Probablemente sea una mala idea, pero debería ser posible cambiar la fase de una onda sinusoidal invirtiendo la entrada y luego suavizando la entrada con un filtro de frecuencia. Si conoce la frecuencia, un resonador simple debería ser suficiente. Un paso bajo RC de orden lo suficientemente alto también podría funcionar, pero aún será crucial obtener el corte correcto.

La afirmación es engañosa. Un inversor trata con señales digitales y las señales digitales contienen armónicos de frecuencia que serpentean hasta el infinito (teóricamente). Tome una onda cuadrada por ejemplo: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

El de arriba es muy aproximado y muestra solo los armónicos fundamental, tercero, quinto y séptimo.

Si invirtiera esta onda cuadrada, ciertamente podría decir que la fundamental está desfasada 180 grados. Entonces, si (digamos) tomaste el 3er armónico de forma aislada y observaste cómo se desplazó esa fase, también se desfasó 180 grados pero, en relación con la fundamental, ese desfase es de solo 60 grados.

La afirmación es correcta en algunos aspectos, pero es engañosa en otros.

Una puerta no tiene demasiada ganancia para proporcionar un cambio de fase limpio de 180 grados, pero con la cantidad correcta de retroalimentación negativa, algunas puertas no pueden hacerlo.

¿Qué tipo de circuito de retroalimentación propone usar en un circuito lógico digital?
@ user2943160 Cadenas de inversores hambrientos actuales: se utilizan para formar retrasos en los archivos DLL. También se necesitan detectores de fase concedidos.

Una puerta NOT práctica invertirá la entrada, pero después de un retraso finito.

Su señal digital de un borde positivo a otro es de 360 ​​grados, el cambio de fase proporcionado por la puerta NOT será de más de 180 grados.