tiempo de espera

En electrónica digital y diseño de circuitos, el tiempo de retención es la duración mínima que una señal de datos debe permanecer estable en su nivel lógico actual después de la llegada de un flanco de reloj. Funciona en conjunto con el tiempo de establecimiento, que mide el período antes del flanco de reloj. Juntos, estos parámetros de temporización definen la ventana durante la cual un latch, flip-flop o dispositivo de memoria puede capturar y almacenar datos de forma fiable sin corrupción.

Cuando un flip-flop muestrea datos en un pulso de reloj, la entrada de datos no puede cambiar en el momento en que llega el flanco de reloj. Las compuertas internas necesitan tiempo para conmutar completamente y bloquear el nuevo valor en el almacenamiento. Si la entrada cambia demasiado pronto después del flanco de reloj, las compuertas acopladas transversalmente pueden volverse metaestables, oscilando entre estados en lugar de establecerse en un 0 o 1 definido. El tiempo de retención especifica exactamente cuánto tiempo debe permanecer congelada la entrada para evitar este modo de falla.

Dónde es importante el tiempo de retención en la práctica

Las violaciones del tiempo de retención son comunes en el diseño digital síncrono, especialmente al enrutar datos a través de múltiples dominios de reloj o cuando hay "clock skew" (retrasos de propagación desiguales a diferentes partes de un circuito). Un diseñador debe verificar que todas las rutas de datos cumplan con los requisitos de tiempo de establecimiento y de retención, a menudo utilizando herramientas de análisis de temporización. Los tiempos de retención típicos en la lógica CMOS moderna varían desde decenas de picosegundos hasta unos pocos nanosegundos, dependiendo de la tecnología del dispositivo y el voltaje de operación.

El término también puede aplicarse a sistemas analógicos y dispositivos electromecánicos. En los circuitos de relé, el tiempo de retención se refiere a cuánto tiempo debe permanecer presionado un contacto para asegurar que el relé se enganche. En algunas aplicaciones de control, el tiempo de retención describe la duración que debe persistir una señal de solenoide o actuador para lograr un acoplamiento completo. El principio subyacente es idéntico: el dispositivo necesita una ventana mínima de estabilidad para completar su transición de estado.

El tiempo de retención es distinto de la corriente de retención, que es la corriente mínima necesaria para mantener un dispositivo en su estado enganchado. Ambos términos son críticos en el diseño lógico y la electrónica de potencia, pero abordan diferentes restricciones: uno se refiere a los márgenes de temporización, el otro a los umbrales eléctricos.