D触发器是由若干个晶体管组成的。晶体管的导通和截止需要一定的时间,称为响应时间。在D触发器中,信号从D端到达后需要经过多个晶体管的响应时间,导致延迟。
此外,对于CMOS D触发器,由于存在P-MOS和N-MOS晶体管之间的串联,其延迟更大。
除了晶体管响应时间外,D触发器中的信号还需要经过PCB布线和芯片引脚的连接,这些布线同样会导致延迟。特别是当D触发器用于高速电路时,布线延迟会成为主要的延迟因素。
要减小布线延迟,可以采用减少线路长度、增大线路宽度、提高布线速率等方法。
D触发器还需要将信号从D端传输到CLK端,这个过程同样需要时间,成为信号传输延迟。
在锁存器中,信号只需要在某个时刻被锁存,因此信号传输延迟可以被忽略。但是在D触发器中,传输的信号需要被完整地传递到CLK端,因此信号传输延迟在D触发器的设计中不能被忽略。
在多级D触发器中,后一级的输出需要等待前一级的输出完成后才能启动。因此,每一个级需要等待上一级的延迟时间,导致级联延迟。
在设计多级D触发器时,需要合理地分配各级的延迟,以保证整个电路的工作性能。