Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

D-Flip-Flops

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird D-Flip-Flops im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Versorgungsspannung bis Signallaufzeit eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches D-Flip-Flops wird durch die Baugruppe aus Dateneingang (D) und Taktsignal-Eingang (CLK) beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Digitale Speicherelemente, die Daten an Taktflanken erfassen und halten, verwendet in PFDs für den Phasenvergleich.

Technische Definition

D-Flip-Flops sind grundlegende digitale Logikbausteine in Phasen-Frequenz-Detektoren (PFDs), die binäre Zustandsinformationen speichern. In PFD-Anwendungen fungieren sie als Zustandsspeicher, die die Phasenbeziehung zwischen Referenz- und Rückkopplungssignal erfassen und so die Erzeugung von UP/DOWN-Steuerimpulsen für Phasenregelschleifen (PLLs) ermöglichen. Diese Flip-Flops werden typischerweise in CMOS-Technologie hergestellt, wobei Silizium als Hauptsubstratmaterial dient. Sie arbeiten über einen Versorgungsspannungsbereich von 2,0 bis 6,0 V, was für Standard-CMOS-Logik üblich ist. Die Ausbreitungsverzögerung beträgt typischerweise 10 bis 30 ns bei 5 V Versorgung, und die maximale Taktfrequenz liegt je nach Logikfamilie und Last zwischen 100 und 200 MHz. Der Betriebstemperaturbereich für Industriequalität beträgt -40 bis 85 °C, referenziert auf IEC 60747. Die Eingangsspannung für High-Pegel ist mit mindestens 0,7×VCC spezifiziert, für Low-Pegel mit maximal 0,3×VCC. Die Ausgangsspannung für High-Pegel beträgt VCC-0,1 V, für Low-Pegel 0,1 V, jeweils bei spezifizierten Lastströmen. Der Eingangsleckstrom beträgt ±1 µA bei Nennspannung. Die Verlustleistung beträgt 10 bis 50 mW bei 5 V und 10 MHz typisch. Das Standardgehäuse ist SOP-14, referenziert auf JEDEC MS-012. Die ESD-Festigkeit beträgt 2000 V (Human Body Model) gemäß IEC 61000-4-2. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses und müssen für das jeweilige Modell und die Anwendung bestätigt werden. Das Produkt ist ein Bauteil in der elektronischen Fertigung; seine Eignung für ein bestimmtes PLL-Design hängt von den tatsächlichen Parametern und der Einhaltung relevanter Normen ab. Käufer sollten modellspezifische Spezifikationen und Normen vor dem Kauf mit dem Hersteller oder Lieferanten verifizieren.

Funktionsprinzip

D-Flip-Flops funktionieren, indem sie den Dateneingang (D) an der steigenden oder fallenden Flanke eines Taktsignals abtasten und diesen Wert dann bis zur nächsten Taktflanke speichern und ausgeben. In PFD-Schaltungen werden mehrere Flip-Flops angeordnet, um zu erkennen, welches Eingangssignal in der Phase vorausläuft, und proportionale Steuersignale für die Frequenzkorrektur zu erzeugen. Der Ausgang des Flip-Flops ändert sich nur an Taktflanken und liefert einen stabilen Zustand, der die Phasendifferenz darstellt. Dadurch kann der PFD UP- oder DOWN-Impulse erzeugen, die eine Ladungspumpe ansteuern und die VCO-Frequenz anpassen, um eine Phasenverriegelung zu erreichen. Timing-Parameter wie Setup- und Hold-Zeiten sind für den zuverlässigen Betrieb entscheidend, und die maximale Taktfrequenz bestimmt die Geschwindigkeit, mit der Phasenvergleiche durchgeführt werden können.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Versorgungsspannung2.0–6.0 VOperating range for standard CMOS logic
Signallaufzeit10–30 nsAt 5V supply, typical values
Maximale Taktfrequenz100–200 MHzDepends on logic family and load
Betriebstemperaturbereich-40–85 °CIndustrial gradeIEC 60747
Eingangsspannung High0.7×VCC VMinimum high-level input voltage
Eingangsspannung Low0.3×VCC VMaximum low-level input voltage
Ausgangsspannung HighVCC-0.1 VAt specified load current
Ausgangsspannung Low0.1 VAt specified load current
Eingangsleckstrom±1 µAAt rated voltage
Leistungsaufnahme10–50 mWAt 5V, 10MHz typical
GehäusetypSOP-14Standard dual-in-lineJEDEC MS-012
ESD Festigkeit2000 VHuman body modelIEC 61000-4-2

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Silizium

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Dateneingang (D)
    Empfängt die zu speichernden Binärdaten
    Material: Silizium
  • Taktsignal-Eingang (CLK)
    Löst Datenerfassung bei Flankenübergängen aus
    Material: Silizium
  • Ausgang (Q)
    Liefert gespeicherten Datenwert
    Material: Silizium
  • Komplementärer Ausgang (Q̅)
    Liefert den invertierten gespeicherten Datenwert
    Material: Silizium

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Taktjitter übersteigt 10% der Periode bei 100 MHz Metastabiler Zustand, der PFD-Fehlverriegelung verursacht Dual-Rank-Synchronisation mit mindestens 2,5 ns Verzögerung zwischen den Stufen
Versorgungsspannungseinbruch unter 1,62 V für >5 ns Datenkorruption während der Clock-to-Q-Laufzeitverzögerung (typisch 3,2 ns) On-Die-Entkopplungskapazität >100 pF mit lokaler LDO-Regelung

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
1,8-5,5 V, -40 bis 125 °C, 0,1-100 MHz Taktfrequenz
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Versorgungsspannung <1,62 V oder >5,75 V, Sperrschichttemperatur >150 °C, Taktflankenrate <1 V/ns
Metastabilität aufgrund von Setup/Hold-Time-Verletzungen (Verletzungsfenster <200 ps), Hot-Carrier-Injection bei Vdd>5,5 V, Elektromigration bei Stromdichte >1 MA/cm²
Fertigungskontext
D-Flip-Flops wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Industrielles Ökosystem und Lieferkette

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:N/V (festkörperelektronische Komponente)
Durchflussrate:N/V (festkörperelektronische Komponente)
Betriebstemperatur:-40°C bis +125°C (Industriequalität)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Digitale LogikschaltungenPhasen-Frequenz-Detektor (PFD)-SystemeTaktverteilungsnetzwerke
Nicht geeignet: Hochspannungs- oder Hochstrom-Leistungsschaltanwendungen
Auslegungsdaten
  • Taktfrequenzanforderung
  • Erforderliche Setup/Hold-Time-Margen
  • Versorgungsspannungsbereich

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Metastabilität
Ursache: Setup- oder Hold-Time-Verletzungen aufgrund asynchroner Eingänge oder Taktversatz, die zu unvorhersehbaren Ausgangszuständen führen.
Taktglitch-Anfälligkeit
Ursache: Rauschen oder Spikes auf der Taktleitung, die unbeabsichtigte Zustandsänderungen oder Datenkorruption verursachen.
Wartungsindikatoren
  • Inkonsistentes oder unregelmäßiges Ausgangsverhalten unter normalen Betriebsbedingungen
  • Übermäßige Wärmeentwicklung oder ungewöhnliche thermische Muster, die am IC-Gehäuse festgestellt werden
Technische Hinweise
  • Implementieren Sie geeignete Taktverteilungsnetzwerke mit Pufferung und Abschirmung, um Versatz und Rauschen zu minimieren
  • Verwenden Sie synchrone Designpraktiken und vermeiden Sie asynchrone Resets oder Eingänge ohne geeignete Synchronisationsketten

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
IEC 60747-14-1 Halbleiterbauelemente - Digitale integrierte Schaltungen
Fertigungsgenauigkeit
  • Laufzeitverzögerung: +/- 0,5 ns
  • Versorgungsspannungstoleranz: +/- 5%
Qualitätsprüfung
  • Elektrische Funktionstests (Überprüfung der Logikzustände)
  • Thermischer Zyklustest (-40°C bis +85°C)

Hersteller von D-Flip-Flops

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist der typische Versorgungsspannungsbereich für D-Flip-Flops?

Das Verzeichnis listet einen Versorgungsspannungsbereich von 2,0 bis 6,0 V für Standard-CMOS-Logik. Dies ist ein Referenzbereich; der tatsächliche Betriebsbereich für ein bestimmtes Modell sollte mit dem Hersteller bestätigt werden.

Wie funktionieren D-Flip-Flops in einem Phasen-Frequenz-Detektor?

In einem PFD tasten D-Flip-Flops die Referenz- und Rückkopplungssignale an Taktflanken ab. Sie speichern die Phasenbeziehung und erzeugen UP/DOWN-Impulse, die anzeigen, welches Signal vor- oder nacheilt, sodass die PLL Frequenz und Phase korrigieren kann.

Was ist die maximale Taktfrequenz dieser Flip-Flops?

Das Verzeichnis listet eine maximale Taktfrequenz von 100 bis 200 MHz, abhängig von Logikfamilie und Last. Dies ist ein typischer Bereich; der genaue Wert für ein bestimmtes Bauteil muss mit dem Hersteller verifiziert werden.

Welche Normen werden für diese Bauteile referenziert?

Das Verzeichnis referenziert IEC 60747 für den Betriebstemperaturbereich, JEDEC MS-012 für das Gehäuse und IEC 61000-4-2 für die ESD-Festigkeit. Dies sind Beschaffungsreferenzen und implizieren keine Zertifizierung; verifizieren Sie die Konformität mit dem Hersteller.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
Anfrage

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CNFX ist ein Verzeichnis. Wir nehmen keinen Anteil an Aufträgen und verhandeln nicht im Namen eines Lieferanten.
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