Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Distributed Clock Unit

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Distributed Clock Unit im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Taktgenauigkeit bis Synchronisationsjitter eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Distributed Clock Unit wird durch die Baugruppe aus Lokaler Taktzähler und Synchronisationslogiksteuerung beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Synchronisationskomponente in einem EtherCAT-Master-Chip, die eine präzise Zeitkoordination über verteilte Knoten in einem industriellen Netzwerk ermöglicht.

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Distributed Clock Unit in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Distributed Clock Unit

Technische Definition

Die Distributed Clock Unit ist eine Hardware-/Software-Komponente, die in einen EtherCAT-Master-Chip integriert ist. Sie implementiert den EtherCAT-Distributed-Clock-Mechanismus (DC), der eine deterministische, hochpräzise Taktsynchronisation über alle Slave-Geräte in einem EtherCAT-Netzwerk ermöglicht. Dadurch können Slave-Geräte mit einer gemeinsamen Zeitbasis arbeiten, was für koordinierte Bewegungssteuerung, synchronisierte Datenerfassung und präzise Ereignisbehandlung in Echtzeit-Industrieautomatisierungssystemen unerlässlich ist.

Die Einheit arbeitet nach Prinzipien, die dem IEEE-1588-Präzisionszeitprotokoll (PTP) ähneln, jedoch für EtherCAT angepasst sind. Sie misst und kompensiert Ausbreitungsverzögerungen im Netzwerk und synchronisiert lokale Uhren in Slave-Geräten auf eine Referenzuhr (typischerweise die des Masters) mit Sub-Mikrosekunden-Genauigkeit. Dies wird durch Zeitstempelung von Telegrammen und kontinuierliche Offset- und Driftkorrektur erreicht.

Typische Parameter umfassen eine Taktgenauigkeit von ±100 ns (gemäß IEC 61158), Synchronisations-Jitter von ±20 ns, einen konfigurierbaren Distributed-Clock-Zyklus von 1–1000 μs, Unterstützung für 1–65535 Synchronisationsknoten und 2–4 unabhängige Synchronisationssignal-Ausgänge. Die Einheit arbeitet in einem erweiterten industriellen Temperaturbereich von -40 bis 85 °C (gemäß IEC 60068-2-14), mit einer Versorgungsspannung von 3,3–5 V DC und einer typischen Leistungsaufnahme von 0,5–1,5 W. Sie ist im QFN-48-Gehäuse (JEDEC MS-026) mit einer Grundfläche von 7×7 mm erhältlich. Zu den Materialien gehören Siliziumsubstrat und Kupferverbindungen.

Bei der Auswahl oder Überprüfung dieser Komponente bestätigen Sie modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten. Die aufgeführten Normen dienen als Beschaffungsreferenz, nicht als Nachweis der Zertifizierung oder Konformität für ein bestimmtes Produkt. Die Einheit ist eine Komponente zur Integration in EtherCAT-Master-Designs; ihre Leistung hängt von der umgebenden Schaltung und Netzwerkkonfiguration ab.

Funktionsprinzip

Die Distributed Clock Unit synchronisiert Uhren in einem EtherCAT-Netzwerk, indem sie Ausbreitungsverzögerungen zwischen Master und jedem Slave misst. Sie vergibt Zeitstempel für ein- und ausgehende Telegramme, um Offset und Drift zu berechnen, und passt dann die lokale Uhr jedes Slaves an die Referenzuhr an. Dieser Prozess wird kontinuierlich wiederholt, um eine Sub-Mikrosekunden-Synchronisation aufrechtzuerhalten und koordinierte Aktionen über verteilte Knoten zu ermöglichen.

Hauptmaterialien

Silizium (Halbleitersubstrat), Kupfer (Interconnects)

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Taktgenauigkeit	±100 ns	Synchronization error between nodesIEC 61158
Synchronisationsjitter	±20 ns	Cycle-to-cycle variation
Verteilte Taktperiode	1–1000 μs	Configurable cycle time
Anzahl der Sync Knoten	1–65535	Maximum nodes in network
Sync Signalausgang	2–4 Kanäle	Independent sync outputs
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Extended industrial rangeIEC 60068-2-14
Versorgungsspannung	3.3–5 V DC	Core logic supply
Leistungsaufnahme	0.5–1.5 W	Typical at max clock rate
Gehäusetyp	QFN-48	RoHS compliantJEDEC MS-026
Grundfläche	7×7 mm	Body size

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.

Komponenten / BOM

Lokaler Taktzähler
Hält lokale Zeitreferenz mit hochauflösender Zählung aufrecht
Material: Siliziumbasierte digitale Schaltung
Synchronisationslogiksteuerung
Verarbeitet Synchronisationstelegramme und berechnet Taktkorrekturen
Material: Siliziumbasierte Logikgatter
Zeitstempel-Einheit
Erfasst präzise Zeitstempel für eingehende/ausgehende EtherCAT-Rahmen
Material: Siliziumbasierte digitale Schaltung mit Präzisionsoszillatoren

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	Nicht anwendbar (elektronische Komponente)
Weitere Spezifikationen:	Betriebsspannung: 3,3V ±10%, Takt-Jitter: < 1 ns RMS, Netzwerkknoten: Bis zu 65.535
Betriebstemperatur:	-40°C bis +85°C

Montage- und Anwendungskompatibilität

Industrielle Ethernet-NetzwerkeBewegungssteuerungssystemePräzisionsmesstechnik

Nicht geeignet: Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Störung ohne ausreichende Abschirmung

Auslegungsdaten

Anzahl der zu synchronisierenden verteilten Knoten
Erforderliche Synchronisationsgenauigkeit (in Nanosekunden)
Netzwerktopologie und maximale Kabellängen

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

0-85°C Umgebungstemperatur, 3,3V ±5% Versorgungsspannung, 0-100% relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend)

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Umgebungstemperatur >125°C länger als 1 Stunde, Versorgungsspannung >3,465V oder <3,135V, Takt-Jitter >2,5ns RMS

Thermisches Durchgehen in CMOS-Transistoren bei >125°C aufgrund erhöhten Leckstroms, Oxid-Durchschlag bei >3,465V, der die dielektrische Festigkeit von 10MV/cm überschreitet, Phasenregelschleifen-Instabilität durch übermäßigen Jitter

Fertigungskontext

Distributed Clock Unit wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Taktsignal-Drift

Ursache: Temperaturbedingte Frequenzabweichung des Quarzoszillators oder Alterung von Oszillatorkomponenten, die zu Zeitungenauigkeiten über verteilte Knoten hinweg führt.

Synchronisationsverlust

Ursache: Netzwerklatenzspitzen, Paketverlust in Synchronisationsprotokollen (z.B. PTP, NTP) oder elektromagnetische Störungen, die die Integrität des Taktsignals beeinträchtigen.

Wartungsindikatoren

Akustisch: Unterbrochenes oder anhaltendes Hochfrequenz-Pfeifen aus der Oszillatorschaltung, das auf Komponentenbelastung hinweist.
Visuell: LED-Statusanzeigen, die abnormale Blinkmuster (z.B. schnelle rote Blitze) oder Synchronisationsalarme auf verbundenen System-Schnittstellen anzeigen.

Technische Hinweise

Umgebungsbedingungen regeln: Halten Sie eine stabile Betriebstemperatur (±2°C) und Luftfeuchtigkeit (40-60% r.F.), um Oszillatordrift und Komponentendegradation zu minimieren.
Redundante Taktquellen verwenden: Setzen Sie dual-redundante Oszillatoren mit automatischem Failover und regelmäßiger Kalibrierung gegen rückführbare Zeitreferenzen (z.B. GPS) ein.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

IEC 61508 - Funktionale Sicherheit elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer sicherheitsbezogener SystemeCE-Kennzeichnung - Konformität mit EU-Richtlinien (z.B. EMV-Richtlinie 2014/30/EU)

Fertigungsgenauigkeit

Taktsynchronisationsgenauigkeit: +/- 1 Mikrosekunde
Umgebungsbetriebsbereich: Temperatur -40°C bis +85°C, Luftfeuchtigkeit 5% bis 95% nicht kondensierend

Qualitätsprüfung

EMV-Prüfung (Elektromagnetische Verträglichkeit) - Abgestrahlte und geleitete Störaussendung/Störfestigkeit
Validierung der funktionalen Sicherheit - SIL-Bewertung (Safety Integrity Level) gemäß IEC 61508

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladung >8kV HBM während der Handhabung → Gate-Oxid-Durchschlag in Taktverteilungstransistoren → On-Chip-ESD-Schutzdioden mit 8kV HBM- und 15kV CDM-Bewertung

Quarzoszillator-Frequenzdrift >50ppm aufgrund von Alterung → Taktsynchronisationsfehlerakkumulation >1µs über 24 Stunden → Temperaturkompensierter Quarzoszillator mit ±2,5ppm Stabilität über -40°C bis 85°C

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

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

Hersteller von Distributed Clock Unit

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

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Häufige Fragen

Welche Rolle spielt die Distributed Clock Unit in einem EtherCAT-Netzwerk?

Sie synchronisiert die Uhren aller Slave-Geräte auf eine gemeinsame Zeitbasis, was koordinierte Bewegungssteuerung und Datenerfassung mit Sub-Mikrosekunden-Präzision ermöglicht.

Welche Genauigkeit kann von dieser Einheit erwartet werden?

Die angegebene Taktgenauigkeit beträgt ±100 ns, mit Synchronisations-Jitter von ±20 ns, aber die tatsächliche Leistung hängt von der spezifischen Implementierung und den Netzwerkbedingungen ab.

Welche Normen werden für diese Komponente referenziert?

IEC 61158 für die Taktgenauigkeit und IEC 60068-2-14 für den Temperaturbereich sind als Referenzen aufgeführt. Bestätigen Sie die Konformität immer mit dem Hersteller.

Wie sollte ich die Eignung dieser Komponente für meine Anwendung überprüfen?

Prüfen Sie die detaillierten Spezifikationen wie Versorgungsspannung, Leistungsaufnahme und Gehäuse gegen Ihre Designanforderungen. Bestätigen Sie alle Werte mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

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 v2.6.11 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen