專利名稱:比率乘法器式非整數(shù)分頻電路的制作方法
本發(fā)明涉及一個(gè)除數(shù)包含整數(shù)和小數(shù)的分頻電路，其設(shè)計(jì)方式類似于比率乘法器。該電路有一個(gè)第一數(shù)字存儲器，該存儲器由一個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)時(shí)寄存器和一個(gè)m位第一加法器組成，其第一個(gè)輸入端由與除數(shù)的小數(shù)部分相應(yīng)的m位第一數(shù)字碼提供信號，其第二個(gè)輸入端由計(jì)時(shí)寄存器的輸出端饋給，計(jì)時(shí)寄存器的輸入端則與第一加法器的輸出端相連結(jié)(參見權(quán)利要求
1的前緒部分)?！癊SSCIRC'82，第8屆歐洲固體電路討論會”(布魯塞爾，1982年9月22至24日)的145至148頁上已經(jīng)描述了一種類似的電路。
眾所周知，比率乘法器具有從待分頻信號的P個(gè)脈沖中高度均勻分布地消去q個(gè)脈沖的特性(其中q小于p)。例如，假如在100個(gè)輸入脈沖經(jīng)過期間要消除66個(gè)脈沖，以便產(chǎn)生33個(gè)輸出脈沖時(shí)，比率乘法器就將首先以3個(gè)輸入脈沖的間隔首先產(chǎn)生32個(gè)輸出脈沖，然后再以4個(gè)輸入脈沖的間隔產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖。
如果將常用的比率乘法器應(yīng)用于一個(gè)鎖相環(huán)，以產(chǎn)生頻率及相位穩(wěn)定的時(shí)鐘信號，就會遇到以下的難題在上例中以3個(gè)輸入脈沖為間隔的32個(gè)輸出脈沖輸出期間，如果該電路有合適的時(shí)間常數(shù)，該鎖相環(huán)就會自己調(diào)至零相位誤差。但對4個(gè)輸入脈沖的持續(xù)時(shí)間，則會出現(xiàn)一個(gè)大的相位誤差(跳動)。
所以，所述本發(fā)明的任務(wù)是開發(fā)一種分頻電路，這種電路不再象比率乘法器那樣均勻消減分布的脈沖，而是按照一種對更加適合于鎖相環(huán)典型應(yīng)用的方式消減脈沖。
現(xiàn)在借助于附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。
附圖為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方框圖。用來對信號fi進(jìn)行分頻以形成信號fa的除數(shù)中包含有整數(shù)和小數(shù)部分，它是一個(gè)大于/等于3的有理數(shù)，而且對本發(fā)明來說，認(rèn)為除數(shù)要以小數(shù)的形式出現(xiàn)。除數(shù)與饋入分頻電路的數(shù)字碼Z相對應(yīng)，該數(shù)碼由相應(yīng)于除數(shù)小數(shù)部分的m位數(shù)碼M和相應(yīng)于除數(shù)整數(shù)部分的n位數(shù)碼N組成，通常的寫法是
Z＝N·M。
第一加法器a1和第一計(jì)時(shí)寄存器r1組成第一數(shù)字存儲器ak1，存儲器輸入端即為加法器a1的第一個(gè)輸入端。把第一個(gè)數(shù)字碼M加到該輸入端上，并把該數(shù)字碼與為計(jì)時(shí)寄存器鐘控的已分頻信號fa同步存儲，因?yàn)榧臃ㄆ鱝1的輸出端與計(jì)時(shí)寄存器r1的輸入端相連，故加法器a1的輸出信號在每一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)被轉(zhuǎn)移進(jìn)入寄存器并加到加法器a1的第二個(gè)輸入端。
第二個(gè)數(shù)字碼N進(jìn)入n位的第二加法器a2的第一輸入端，第二加法器a2的第二輸入端和第一加法器的進(jìn)位輸出相連，其輸出端與(n+1)位的第三加法器a3的第一輸入端相接。
第一存儲器ak1后接有第二存儲器ak2，第二存儲器由第四加法器a4和第二計(jì)時(shí)寄存器r2組成;第二計(jì)時(shí)寄存器與第一計(jì)時(shí)寄存器一樣由已分頻信號fa的脈沖計(jì)時(shí)。第四加法器a4是r位的，其中r符合下列關(guān)系1≤r≤m。向a4提供第一存儲器ak1輸出信號的最高有效位r。第四加法器a4的進(jìn)位輸出與第三加法器a3的第二輸入端相連，并通過滯后元件v連到減法器sb的減數(shù)輸入端。其中滯后元件v的滯后時(shí)間總是與已分頻信號fa的周期相等，減法器的被減數(shù)輸入端與第三加法器a3的輸出端相連。
減法器sb的輸出端與可予置的計(jì)數(shù)器vz的予置輸入端ev相連，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端ez與待分頻信號fi相連。已分頻信號出現(xiàn)在該計(jì)數(shù)器出口，每通過與予置輸入ev的值數(shù)目相等的脈沖后出現(xiàn)一個(gè)脈沖。該計(jì)數(shù)器輸出端az即與復(fù)位輸入端re相連，又與起動輸入端eu相連接，所以在此輸出端上每個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)，計(jì)數(shù)器vz只要是遞增計(jì)數(shù)器都被復(fù)位，然后接受在予置輸入端ev輸入的數(shù)字碼。與此相反，如果該計(jì)數(shù)器vz是遞減計(jì)數(shù)器，則計(jì)數(shù)器輸出端az即等于零輸出端，這樣就可以省去與復(fù)位輸入端的連接或省去復(fù)位輸入端。
由于為存儲器ak1附加了第二存儲器ak2、加法器a2、a3、減法器sb以及可予置的計(jì)數(shù)器vz，該頻率分配器電路便有了所期望的、與比率乘法器性能不同的脈沖消減規(guī)律性。而且，由于上述附加的分電路，得到了一個(gè)帶有所謂噪聲染色的比率乘法器，這種頻率特性的染色與粉紅噪聲相反。這意味著，低頻噪聲信號的幅度與白噪聲相比是降低了，但不得不以高頻噪聲信號幅度的提高為代價(jià)。如果將本發(fā)明的分頻電路用于所述鎖相環(huán)，其輸出端則可提供頻率高度穩(wěn)定且頻率調(diào)節(jié)高度準(zhǔn)確的穩(wěn)定信號，因?yàn)榉诸l輸出信號fa中的低頻變化被大大降低了。
本發(fā)明可以利用單片集成電路更好地發(fā)揮其長處，其中，由于它僅由數(shù)字支路組成，所以尤其適宜于用絕緣柵-場效應(yīng)晶體技術(shù)(MOS技術(shù))集成。
附圖中，用接線上斜線旁邊的數(shù)字表示在此線路中通行的數(shù)字信號有多少位，以及進(jìn)行并聯(lián)處理時(shí)，相應(yīng)的信息母線必須有多少根導(dǎo)線。
權(quán)利要求
1、用于除數(shù)包含整數(shù)和小數(shù)的比率乘法器式分頻電路，它具有一個(gè)由一個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)時(shí)寄存器(r1)和一個(gè)m位的第一加法器(a1)組成的第一數(shù)字存儲器(ak1)，其輸入端與一個(gè)相當(dāng)于除數(shù)小數(shù)部分的m位第一數(shù)字碼(M)相連，其第二輸入端與計(jì)時(shí)寄存器(r1)的輸出端相連，計(jì)時(shí)器的輸入端則與第一加法器(a1)的輸出端相連接，
本發(fā)明的特征在于
-在一個(gè)n位第二加法器(a2)的第一輸入端饋入一個(gè)相當(dāng)于除數(shù)整數(shù)位的n位第二數(shù)字碼(N)，其第二輸入端與第一加法器(a1)的輸出端相連，
-第二加法器(a2)的輸出端與一個(gè)(n+1)位第三加法器(a3)的第一輸入端相連，第三加法器(a3)的輸出端與一個(gè)減法器(sb)的被減數(shù)輸入端相連，而減法器(sb)的輸出端則接在一個(gè)可予置的計(jì)數(shù)器(vz)的予置輸入端(ev)上，
-將待分頻信號fi加到可予置的計(jì)數(shù)器(vz)的計(jì)數(shù)輸入端(ez)上，起動輸入端(eu)及復(fù)位輸入端(re)都與該計(jì)數(shù)器的輸出端(az)相接，在此，每隔與予置輸入(ev)值相等的脈沖后出現(xiàn)一個(gè)脈沖，上述輸出脈沖即為已分頻信號(fa)并為計(jì)時(shí)寄存器(r1，r2)計(jì)時(shí)，
-把第一存儲器(ak1)輸出端的最高有效位r輸入r位第二存儲器(ak2)的輸入端，其中r符合下述關(guān)系1≤r≤m，第二存儲器(ak2)的進(jìn)位輸出端與第三加法器(a3)的第二輸入端相接，并通過一個(gè)滯后元件(v)(其滯后時(shí)間與已分頻信號(fa)的相應(yīng)周期相等)與減法器(sb)的減數(shù)輸入端相連接。
2、權(quán)利要求
1所述分頻電路作為鎖相環(huán)中可調(diào)分頻器的應(yīng)用。
專利摘要
本發(fā)明將高度均勻地消減一系列待分頻信號(fi)脈沖的比率乘法器原理略加變更，使得已分頻信號(fa)中的低頻變動降低，代價(jià)是允許高頻變動升高，這種現(xiàn)象被解釋為常用比率乘法器的噪聲染色。為此，除了相當(dāng)于常用比率乘法器的第一存儲器(ak1)外，增加了下列分電路一個(gè)接在第一存儲器(ak1)后面的第二存儲器(ak2)、附加的加法器(a2、a3)、一個(gè)減法器(sb)和一個(gè)可預(yù)置的計(jì)數(shù)器(vz)。
文檔編號G06F7/68GK86101616SQ86101616
公開日1986年11月19日 申請日期1986年3月13日
發(fā)明者?？恕湢柤犹?申請人:德國Itt工業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan