專利名稱：一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路，具體涉及一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器。
背景技術(shù)：
信號(hào)發(fā)生器又稱信號(hào)源或振蕩器，在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，例 如電視調(diào)試、芯片設(shè)計(jì)等都需要10-170MHz時(shí)鐘的系統(tǒng)。 另外，在視頻芯片的設(shè)計(jì)過程中需要做FPGA仿真，此時(shí)需要多重頻率的高頻時(shí)鐘 信號(hào)，一般都在十幾MHz到一百四十多MHz之間，且經(jīng)常需要相位可調(diào)，最好在顯示屏上進(jìn) 行顯示目前的時(shí)鐘頻率。在電視數(shù)字板的設(shè)計(jì)過程中也經(jīng)常需要這個(gè)范圍頻率的時(shí)鐘信 號(hào)。 目前，這些時(shí)鐘信號(hào)主要采用晶振來產(chǎn)生，但是六七十MHz以上頻率的晶振就比 較難找了，況且相位也不可調(diào)，頻率比較固定，不可更改；雖然也可以采用專門信號(hào)發(fā)生儀 器，但這種儀器電路非常復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，如何提供一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，能替代
專門信號(hào)發(fā)生儀器應(yīng)用在電視機(jī)研發(fā)、測試和生產(chǎn)中，同時(shí)電路簡單、價(jià)格便宜。
本實(shí)用新型的技術(shù)問題這樣解決構(gòu)建一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，包括具行
鑒相功能的鎖相環(huán)芯片及與其行頻信號(hào)輸入端連接的脈沖寬度調(diào)制P麗(PulseWidth
Modulation)信號(hào)發(fā)生單元。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，所述P麗信號(hào)發(fā)生單元包括但不限 制于采用兩種方式( — )由具P麗功能的中央處理器(CPU)兼做； (二)二個(gè)定時(shí)器。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器還包括輸入裝置和 CPU，所述輸入裝置、CPU和鎖相環(huán)芯片依次電連接。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，所述輸入裝置包括但不限制于是按 鍵。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，所述CPU通過內(nèi)部集成電路總線 (IIC總線)連接所述鎖相環(huán)芯片。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器還包括與所述CPU連 接的顯示屏。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器還包括電源。 按照本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，所述鎖相環(huán)芯片包括但不限制于是
CAT公司的CAT9984芯片。 本實(shí)用新型提供的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，采用P麗信號(hào)為行頻信號(hào)源，具行鑒相
3功能的鎖相環(huán)芯片進(jìn)行分頻，在45KHz頻率、占空比為10%的行頻信號(hào)，就能獲得的最大頻 率為45*1000*4095 = 184. 275MHz時(shí)鐘信號(hào)，滿足170MHz的要求，同時(shí)頻率、相位可調(diào)，較 晶振功能更強(qiáng)大，較專門信號(hào)發(fā)生儀器電路更為簡單，成本更有優(yōu)勢。

圖1是本實(shí)用新型高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器原理框圖； 圖2是圖1所示信號(hào)發(fā)生器軟件流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確 的界定。 如圖1所示，該具體實(shí)施例的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器由HPLL芯片1、帶有P麗功能的 CPU2、按鍵3、顯示屏4和電源5組成，其中 HPLL芯片1 :即帶有行鑒相功能的鎖相環(huán)芯片，行鑒相鎖相環(huán)當(dāng)輸入一定頻率的 行頻信號(hào)后，它會(huì)鎖定行頻，并且對(duì)行頻信號(hào)進(jìn)行分頻，分頻比可以自行設(shè)定，一般是由一 個(gè)12bit的寄存器控制。信號(hào)輸出時(shí)鐘就是通過對(duì)一個(gè)頻率的行頻信號(hào)進(jìn)行鎖相、鑒相、分 頻而得到的。 帶有P麗功能的CPU 2 :用來輸出P麗信號(hào)和控制中心。作為行頻信號(hào)源，該CPU
發(fā)出一個(gè)P麗信號(hào)給HPLL信號(hào)，HPLL芯片會(huì)將此當(dāng)作一個(gè)行頻信號(hào)，也就是HPLL的工作信
號(hào)；另外，作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，該CPU完成接收按鍵輸入，根據(jù)需要的頻率計(jì)算HPLL
芯片所需要設(shè)置的寄存器，并且通過IIC總線寫入HPLL芯片以及驅(qū)動(dòng)顯示屏進(jìn)行顯示。該
帶有P麗功能的CPU可以由不帶有P麗功能的CPU加兩個(gè)定時(shí)器替代。 按鍵3 :主要用來輸入所需要的指令和參數(shù)，如輸入需要的信號(hào)頻率等。 顯示屏4 :用來顯示輸入的數(shù)據(jù)和設(shè)定好的信號(hào)頻率以及當(dāng)前的狀態(tài)，可以采用
數(shù)碼管或者液晶顯示屏方式。
電源5 :給高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器各功能部件提供工作電源。 如圖2所示，該具體實(shí)施例的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器內(nèi)置CPU中軟件流程具體包括 以下步驟 l)上電，系統(tǒng)初始化； 2)顯示當(dāng)前狀態(tài)，包括顯示當(dāng)前輸出的時(shí)鐘信號(hào)頻率； 3)識(shí)別是否有按鍵輸入？是進(jìn)入下一步，否則返回步驟2); 4)判斷要求輸出頻率是否在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)？是進(jìn)入下一步，否則返回步驟2); 5)顯示輸入數(shù)據(jù)(頻率)； 6)設(shè)置HPLL芯片的分頻比； 7)顯示當(dāng)前輸出的時(shí)鐘信號(hào)頻率，返回步驟2)。 最后，該具體實(shí)施例的高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，可采用具有16位P麗功能的AVR單 片機(jī)ATMEGA 16L作為帶有P麗功能的CPU 2，其頻率在7. 2KHz到7. 37MHz之間，占空比 0-100%可調(diào)；另外采用CAT公司的CAT9984作為HPLL芯片1。由于本高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)
4生器應(yīng)用在電視機(jī)領(lǐng)域，其輸出頻率范圍是10-170腿z，因此單片機(jī)ATMEGA 16L可發(fā)出一 個(gè)45KHz頻率、占空比為10%的行頻信號(hào)，此時(shí)可以獲得的最大頻率為45*1000*4095 = 184. 275MHz，滿足170MHz的要求，而CAT9984芯片內(nèi)有寄存器可以對(duì)輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位 在360度內(nèi)按11. 25步階進(jìn)行調(diào)整，做到了相位可調(diào)節(jié)，具體流程如下首先初始化系統(tǒng)，單 片機(jī)ATMEGA 16L對(duì)CAT9984芯片、按鍵、顯示屏驅(qū)動(dòng)進(jìn)行初始化，單片機(jī)ATMEGA 16L輸出 一個(gè)45KHz、占空比為10X的行頻信號(hào)給CAT9984芯片。接下來顯示當(dāng)前狀態(tài)，檢測是否有 按鍵輸入，若無則始終顯示當(dāng)前狀態(tài)，若有輸入，則判斷是所需要的頻率是否在10-170MHz 之間，若不在則報(bào)錯(cuò)，驅(qū)動(dòng)顯示屏進(jìn)行顯示，若在范圍內(nèi)，則單片機(jī)ATMEGA 16L根據(jù)輸入計(jì) 算出寫入CAT9984芯片的寄存器，CAT9984的分頻比(PLL_divider)=輸入/45*1000，同 時(shí)需要設(shè)置VC0的頻率范圍，這個(gè)通過查表的方式進(jìn)行設(shè)置。此時(shí)，可以通過按鍵設(shè)置所需 要信號(hào)的相位，兩個(gè)按鍵設(shè)置用來對(duì)相位進(jìn)行加減一個(gè)步階。用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。 這樣，該電路系統(tǒng)較為簡單，輸出時(shí)鐘信號(hào)頻率較高，相位可以隨意調(diào)節(jié)，可以自行設(shè)置所 需要的頻率，并且能夠?qū)崟r(shí)的顯示，時(shí)鐘的jitter抖動(dòng)指標(biāo)比較低。 以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞 動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括具行鑒相功能的鎖相環(huán)芯片及與其行頻信號(hào)輸入端連接的PWM信號(hào)發(fā)生單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述P麗信號(hào)發(fā)生單元包 括二個(gè)定時(shí)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書2所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生器還包括輸 入裝置和CPU，所述輸入裝置、CPU和鎖相環(huán)芯片依次電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述P麗信號(hào)發(fā)生單元內(nèi) 置在具P麗功能的CPU中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求書4所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生器還包括與 所述CPU連接的輸入裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求書3或4所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生器還包括 與所述CPU連接的顯示屏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求書3或4所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述CPU通過內(nèi)部集 成電路總線連接所述鎖相環(huán)芯片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求書3或5所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述輸入裝置是按鍵。
9. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述鎖相環(huán)芯片是CAT公 司的CAT9984芯片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求書l-5任一項(xiàng)所述高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生器 還包括電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，一種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，包括具行鑒相功能的鎖相環(huán)芯片及與其行頻信號(hào)輸入端連接的PWM信號(hào)發(fā)生單元，進(jìn)一步包括輸入按鍵、控制CPU和顯示單元。這種高頻時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，采用行鑒相鎖相對(duì)PWM源信號(hào)進(jìn)行分頻，利用45KHz頻率、占空比為10％的PWM信號(hào)就能獲得最大頻率為45*1000*4095＝184.275MHz時(shí)鐘信號(hào)，滿足10-170MHz的電視機(jī)研發(fā)、測試和生產(chǎn)調(diào)試要求，其頻率、相位可調(diào)，較晶振電路功能更強(qiáng)大，較專門信號(hào)發(fā)生儀器電路更簡單，成本更有優(yōu)勢。
文檔編號(hào)H03K5/13GK201523364SQ20092004246
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者劉勇 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司