相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于時(shí)鐘信號(hào)合成技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]時(shí)鐘信號(hào)是電子系統(tǒng)的基本信號(hào)，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字電路系統(tǒng)中，作為定時(shí)的依據(jù)同步其它單元電路的操作。時(shí)鐘信號(hào)性能的好壞直接影響著電子系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
[0003]電子系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的性能要求不僅僅體現(xiàn)在穩(wěn)定的頻率、幅度，優(yōu)良的相位噪聲等方面。在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，還需要多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)參與工作，一方面要求這些時(shí)鐘信號(hào)相參，另一方面要求這些時(shí)鐘信號(hào)的相位可精確控制。
[0004]相參可以通過合成時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，采用相同的參考源來實(shí)現(xiàn)，但多路時(shí)鐘信號(hào)的相位精密控制一直是時(shí)鐘信號(hào)合成中的難點(diǎn)。采用移相器的方法，雖然輸出相位相參，但受到模擬器件參數(shù)精度、穩(wěn)定度的影響，相位調(diào)節(jié)精度不高、穩(wěn)定度差。采用DDS技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)相位精確可調(diào)的時(shí)鐘信號(hào)，但受制于DDS的制造工藝，輸出時(shí)鐘頻率較低。采用數(shù)字延遲線也可以實(shí)現(xiàn)相位的調(diào)節(jié)，但時(shí)鐘調(diào)節(jié)的范圍較窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置，實(shí)現(xiàn)在生成多路時(shí)鐘信號(hào)時(shí)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)相位的精確調(diào)節(jié)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置，包括控制器、參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊、時(shí)鐘扇出模塊以及N組電平產(chǎn)生模塊和時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊，N表示需要合成的時(shí)鐘信號(hào)數(shù)量，其中:
[0007]控制器根據(jù)所要產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率值生成頻率控制信號(hào)發(fā)送給參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊，根據(jù)所要產(chǎn)生的各路時(shí)鐘信號(hào)與參考時(shí)鐘信號(hào)的相位差計(jì)算對(duì)應(yīng)電平產(chǎn)生模塊所需產(chǎn)生的直流電平信號(hào)的幅度，計(jì)算方法為:記第i路時(shí)鐘信號(hào)與參考時(shí)鐘信號(hào)的相位差為Φ?，第i路電平產(chǎn)生模塊所需產(chǎn)生的兩個(gè)直流電平信號(hào)的幅度分別為COS Φρ??ηΦρ根據(jù)兩個(gè)直流電平信號(hào)的幅度生成電平控制信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的電平產(chǎn)生模塊；
[0008]參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊接收控制器發(fā)送的頻率控制信號(hào)，生成對(duì)應(yīng)頻率的參考時(shí)鐘信號(hào)，輸出至?xí)r鐘扇出模塊；
[0009]時(shí)鐘扇出模塊根據(jù)接收的參考時(shí)鐘生成與參考時(shí)鐘信號(hào)頻率相同的N個(gè)參考時(shí)鐘信號(hào)，分別發(fā)送給N個(gè)時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊；
[0010]電平產(chǎn)生模塊接收控制器發(fā)送的電平控制信號(hào)，生成兩個(gè)直流電平信號(hào)，其中信號(hào)Lil的幅度值為COS Φ i，信號(hào)Li2的幅度值為sin<i) i，發(fā)送給對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊；
[0011]時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊接收時(shí)鐘扇出模塊輸出的參考時(shí)鐘信號(hào)以及對(duì)應(yīng)電平產(chǎn)生模塊輸出的直流電平信號(hào)Lil和L i2，根據(jù)直流電平信號(hào)對(duì)參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行處理，生成最終的時(shí)鐘信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步地，時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊包括移相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，其中:
[0013]移相器接收時(shí)鐘扇出模塊輸出的參考時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生與參考時(shí)鐘信號(hào)同頻同相的正弦信號(hào)和與參考時(shí)鐘信號(hào)同頻、相位相差90度的余弦信號(hào)，將正弦信號(hào)發(fā)送給第一乘法器，將余弦信號(hào)發(fā)送給第二乘法器。
[0014]第一乘法器接收電平產(chǎn)生模塊輸出的直流電平信號(hào)Lil和移相器輸出的正弦信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)相乘得到第一路待合成信號(hào)，發(fā)送給加法器。
[0015]第二乘法器接收電平產(chǎn)生模塊輸出的直流電平信號(hào)Li2和移相器輸出的余弦信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)相乘得到第二路待合成信號(hào)，發(fā)送給加法器。
[0016]加法器接收第一路待合成信號(hào)和第二路待合成信號(hào)并進(jìn)行疊加，得到合成的第i路時(shí)鐘信號(hào)。
[0017]本發(fā)明相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置，包括控制器、參考時(shí)鐘生成模塊、時(shí)鐘扇出模塊以及N組電平產(chǎn)生模塊和時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊，參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊根據(jù)控制器發(fā)送的頻率控制信號(hào)生成的參考時(shí)鐘信號(hào)通過時(shí)鐘扇出模塊進(jìn)行分路，得到N路參考時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送給時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊，控制器根據(jù)所要產(chǎn)生的各路時(shí)鐘信號(hào)與參考時(shí)鐘信號(hào)的相位差計(jì)算相應(yīng)電平產(chǎn)生模塊所需產(chǎn)生的直流信號(hào)幅度，向電平產(chǎn)生模塊發(fā)送電平控制信號(hào)，每個(gè)電平產(chǎn)生模塊生成兩個(gè)直流電平信號(hào)發(fā)送給時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊，時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊根據(jù)直流電平信號(hào)對(duì)參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行處理，生成最終的時(shí)鐘信號(hào)。
[0018]本發(fā)明通過直流電平信號(hào)來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)相位的調(diào)整，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的頻率沒有限制，相位調(diào)整的范圍寬，能夠?qū)崿F(xiàn)精度較高的時(shí)鐘信號(hào)相位調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2是時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。
[0022]為了更好地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，首先對(duì)本發(fā)明的技術(shù)原理進(jìn)行說明:
[0023]任意一個(gè)正弦時(shí)鐘信號(hào)可表示y(t) = sin(wet+<i))，w。表示角頻率，Φ是該時(shí)鐘信號(hào)的相位。對(duì)于N路時(shí)鐘信號(hào)，記第i路時(shí)鐘信號(hào)的相位為Φρ i = 1，2，...，N，那么第I路時(shí)鐘信號(hào)的表示式為Y1 (t) = sin (wct+ Φ ) = sinwctcos Φ !+cosw^sin Φ !，第2路時(shí)鐘信號(hào)的表達(dá)式為 y2(t) = sin(wct+<i)2) = sinwctcos <i>2+coswctsin Φ2，以此類推，第 N 路輸出信號(hào)的表達(dá)式為 yN(t) = sin(wct+<i)N) = sinwctcos <i>N+coswctsin ΦΝΟ 因此，當(dāng)所要調(diào)節(jié)的第i路時(shí)鐘信號(hào)的相位Φ?確定時(shí)，可以計(jì)算得到兩個(gè)值L n= cos Φ 1、Li2= β?ηΦ i，將這兩個(gè)值分別與信號(hào)Sim^t和C0SWc;t相乘后，再將相乘后的信號(hào)疊加，即可得到相位為Φ?的時(shí)鐘信號(hào)。
[0024]實(shí)施例
[0025]圖1是本發(fā)明相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明相位可調(diào)的多路時(shí)鐘信號(hào)合成裝置包括控制器1、參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊2、時(shí)鐘扇出模塊3以及N組電平產(chǎn)生模塊4和時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)模塊5，N表示需要合成的時(shí)鐘信號(hào)數(shù)量，具體各模塊的說明如下:
[0026]控制器I根據(jù)所要產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率值f。生成頻率控制信號(hào)發(fā)送給參考時(shí)鐘信號(hào)生成模塊2，根據(jù)所要產(chǎn)生的各路時(shí)鐘信號(hào)與參考時(shí)鐘信號(hào)的相位差計(jì)算對(duì)應(yīng)電平產(chǎn)生模塊4所需產(chǎn)生的直流電平信號(hào)的幅度，計(jì)算方法為:記第i路時(shí)鐘信號(hào)與參考時(shí)鐘信號(hào)的相位差為Φ?，其中i的取值范圍為i = 1，2，…，N，第i路電平產(chǎn)生模塊4所需產(chǎn)生的兩個(gè)直流電