Klokfout

Klokfout is een fout of afwijking in een kloksignaal die de timing van elektronische systemen beïnvloedt. Het begrip wordt gebruikt in zowel digitale elektronica als tijdmeting wanneer nauwkeurige synchronisatie essentieel is.

Oorzaken van klokfout zijn onder meer jitter (variatie in de tijdspositie van klokpulsen), klokskew (verschil in aankomsttijd van dezelfde klok bij verschillende onderdelen), en drift (langzame veranderingen van de klokfrequentie door temperatuur, spanningsvariatie of veroudering van oscillatoren). Foutkanalen kunnen ook ontstaan door foutieve kloksynchronisatie tussen verschillende klokdomeinen of door onvoldoende buffering bij overschakelen tussen snelle en trage klokken.

Gevolgen van een klokfout variëren van kleine timingverschillen tot ernstige fouten: setup- en hold-time overtredingen, metastabiele toestanden bij overschakeling tussen klokdomeinen, data‑inconsistenties en in ernstige gevallen systeemcrashes of verkeerde uitvoerresultaten.

Detectie en mitigatie vinden plaats via metingen en ontwerpkeuzes: het analyseren van jitter en fasefoutenbudgetten, het gebruik van phase-locked loops (PLL’s) en jitterreductie, en het zorgvuldig scheiden van klokdomeinen met synchronizers en FIFOs. Andere strategieën zijn temperatuurregeling, spanningsstabilisatie en retiming van kritieke paden.

Toepassingen en context: klokfouten komen voor in computers, netwerkknooppunten, embedded systemen en high-precision tijdmeters. In horloges en kloksystemen kan een klokfout leiden tot foutieve tijdregistratie. Goed ontwerp en testing beperken de kans op klokfouten en verbeteren betrouwbaarheid en nauwkeurigheid.