專利名稱：利用可控振蕩器的電路裝置產(chǎn)生同步時(shí)鐘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于利用一種電路裝置產(chǎn)生一同步時(shí)鐘的方法，這種電路裝置可以作諸如數(shù)字信息傳遞系統(tǒng)中的時(shí)鐘發(fā)生器的基礎(chǔ)。
為保證數(shù)字信息不受干擾地進(jìn)行傳送需要具有長(zhǎng)期可靠性的高質(zhì)量振蕩器。為此目的，一般采用石英振蕩器，它由微處理器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)諧，并形成諸如基本的鎖相環(huán)等相控制電路，見W.Ernst，Hartmann H.L.New ClockGenerator for EWSD，telecom report 9(1986)，brochure 4，pages 263-269。
實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生器的高精度和穩(wěn)定要求，需要很昂貴的電路，需要采用諸如微機(jī)控制的數(shù)字相控制電路(DPLL)。而且，可控石英振蕩器的物理特性產(chǎn)生了某些限制。因而，必須在控制范圍(電壓控制晶體振蕩器(VCXO)的“頻率牽引”范圍)和穩(wěn)定性之間進(jìn)行平衡，因?yàn)槭⒄袷幤鞯姆€(wěn)定性隨控制范圍的增加而下降，從而限制了控制的范圍。由于描述控制電壓與頻率之間的函數(shù)關(guān)系的控制曲線(Kv的電壓/頻率特性)的非線性，當(dāng)制作電路時(shí)必須考慮50％的容差。因而，相控制電路在設(shè)計(jì)上必須是為±50％的放大漲落(Kv值的變化)的，并具有±50％的帶寬容差。最后，控制范圍的分辨率受到數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的步寬的限制，其中在數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行中溫度改變和非線性是附加的變量。一般地，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器必須被提供有±12V的運(yùn)行電壓。在可調(diào)諧的恒溫控制石英振蕩器中，低的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、溫度依賴性和控制曲線的非線性在制作高精度時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一個(gè)成本低且普遍適用的振蕩器，它在保持緊容差的同時(shí)，可在不影響其穩(wěn)定性的情況下在大范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的控制。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)穩(wěn)定的、固定頻率的振蕩器向一可變驅(qū)動(dòng)電路提供了一固定頻率的信號(hào)，該電路又將一可變頻率輸出提供給一鎖相環(huán)電路。
又根據(jù)本發(fā)明，該可變分頻電路可包括加法器，該加法器在其第一輸入端響應(yīng)一微處理器接口并在其第二輸入端響應(yīng)一寄存器輸出以在其數(shù)據(jù)輸出端提供一和信號(hào)并在其進(jìn)位輸出端提供一進(jìn)位信號(hào)。加法器的數(shù)據(jù)輸出被提供給一由固定頻率輸入提供時(shí)鐘信號(hào)的寄存器。該可變分頻電路還可包括一周期挪用單元，它響應(yīng)加法器的進(jìn)位輸出和固定頻率信號(hào)以向一固定分頻器提供一周期挪用輸出信號(hào)，而該固定分頻器又向鎖相環(huán)提供可變分頻器的輸出。
又根據(jù)本發(fā)明，該鎖相環(huán)可包括一模擬相位比較器，用于將鎖相環(huán)的輸出與可變分頻器的輸出相比較。該相位比較器的輸出被提供給一用于提供一模擬鎖相環(huán)輸出的電壓控制晶體振蕩器。
且根據(jù)本發(fā)明，并不是提供一固定頻率給一可變分頻電路，而是將其提供給一固定分頻器，后者又向鎖相環(huán)的相位比較器的輸入端之一提供一輸出。鎖相環(huán)的該輸出被提供到可變分頻電路，后者將其輸出作為第二輸入提供提供給鎖相環(huán)的相位比較器。在此情況下，可變分頻電路可包括一加法器，后者在第一輸入端響應(yīng)于一微處理器接口并在一第二輸入端響應(yīng)于一寄存器的輸出，該寄存器由鎖相環(huán)的輸出的分頻形式提供時(shí)鐘信號(hào)。加法器的數(shù)據(jù)輸出被提供給寄存器，同時(shí)進(jìn)位輸出被提供到一周期挪用單元，后者響應(yīng)于鎖相環(huán)的輸出并用于提供一周期挪用輸出，該周期挪用輸出可被分頻并被作為可變分頻電路的輸出提供給鎖相環(huán)的相位比較器的第二輸入端。
根據(jù)本發(fā)明，可變分頻器可包括一加法器，后者在其第一輸入端響應(yīng)于一微處理器接口并在其第二輸入端響應(yīng)于一寄存器輸出，該寄存器由來(lái)自穩(wěn)定參照振蕩器的一分頻固定頻率信號(hào)進(jìn)行定時(shí)并對(duì)加法器的數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行寄存。該加法器的一個(gè)進(jìn)位輸出被提供到一第一周期挪用器，后者也響應(yīng)于來(lái)自穩(wěn)定振蕩器的固定頻率信號(hào)。第一周期挪用的輸出被提供給一分頻器，該分頻器將其輸出提供到鎖相環(huán)中的相位比較器的第一輸入端。在可變分頻器中的一第二周期挪用器響應(yīng)加法器的進(jìn)位輸出和鎖相環(huán)的輸出，用于提供一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)被分頻并被提供在鎖相環(huán)的相位比較器的第二輸入端。如果需要，鎖相環(huán)的輸出可被再次分頻。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種使用本發(fā)明的可控振蕩器提供同步時(shí)鐘的方法，該振蕩器包括微處理器控制電路和低費(fèi)用鎖相環(huán)，用于在大范圍內(nèi)提供高精度頻率。
本發(fā)明的本質(zhì)，是從一恒溫穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)固定頻率振蕩器，主要通過(guò)一分頻器，來(lái)導(dǎo)出所需要的頻率；該分頻器的分頻比可按照所需的方式改變。不再需要數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，因而該時(shí)鐘發(fā)生器現(xiàn)在需要傳統(tǒng)的5伏特運(yùn)行電壓。根據(jù)本發(fā)明的電路裝置可在例如±70ppm的范圍內(nèi)，在完全不影響振蕩器的穩(wěn)定性的情況下，線性地改變 頻率。因此，可對(duì)固定頻率振蕩器的老化毫無(wú)問(wèn)題地進(jìn)行補(bǔ)償。
從對(duì)本發(fā)明如附圖所示的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的電路框圖；圖2顯示了一模擬相位控制電路的切換細(xì)節(jié)的第一種變形；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第二種變形；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第三種變形；圖5顯示了帶有兩個(gè)周期挪用電路的第四種變形；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的低帶寬鎖相環(huán)；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的頻率合成器，它可被用于圖6的頻率合成器；
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一頻率合成器，它可被用于圖6的頻率合成器。
根據(jù)圖1，用于可控振蕩器的電路裝置由恒溫穩(wěn)定固定頻率發(fā)生器1(恒溫控制晶體振蕩器(OCXO))、具有可變分頻比的分頻器2、以及模擬相位控制電路3(鎖相環(huán)(PLL))組成。分頻器2主要包括一寄存器和一加法器，該加法器由一微處理器經(jīng)過(guò)單板控制器(OBC)接口進(jìn)行控制，且如果需要，還包括周期挪用電路和具有固定分頻比(在此情況下例如是被3除)的分頻器。根據(jù)圖2，模擬相位控制電路3包括一相位比較器(Kp)、一具有運(yùn)算放大器和電壓控制晶體振蕩器(VCXO)的有源環(huán)形濾波器，且如果需要，還包括分頻器(DIV)，后者為相位比較器提供基準(zhǔn)頻率。模擬鎖相環(huán)電路3在此例中如下設(shè)計(jì)R＝10,000歐姆 C＝15.9nFR1＝872,340歐姆 C1＝75nFR2＝1,000,000歐姆 C2＝159pF在此情況下，相位比較器的斜率是Kp＝0.4V/rad。電壓控制振蕩器VCXO的控制斜率可以是Kv＝204.8Hz/V。
在圖1的電路裝置中，固定頻率發(fā)生器1對(duì)寄存器進(jìn)行循環(huán)，而該寄存器的內(nèi)容在加法器中被加到微處理器OBC提供的數(shù)字控制值上。加法器的進(jìn)位輸出則包含一脈沖序列，后者的頻率可被微處理器OBC的數(shù)字控制值改變。進(jìn)位輸出的平均頻率
fcarry(AVG)＝focxo(M/2m)當(dāng)數(shù)字控制值增加時(shí)增加，且固定頻率發(fā)生器1的頻率保持不變(其中M是OBC值和m是在相位積累電路中的位數(shù))。這使得能以非常小的間隔改變頻率。例如，借助所謂的周期挪用或時(shí)鐘間隙電路，從固定頻率發(fā)生器的頻率f1＝10MHz減去加法器的頻率f2＝169.6kHz。一分頻器用3除所產(chǎn)生的f3＝9.8304MHz(額定)，并將其提供到模擬鎖相環(huán)電路3。在根據(jù)本發(fā)明的該電路中，模擬鎖相環(huán)電路3不象在已知的先有技術(shù)中那樣被用作時(shí)鐘發(fā)生器的頻率判定部件，而是被只被用于濾掉時(shí)鐘間隙中的起伏，并在需要時(shí)提供簡(jiǎn)單的頻率倍增功能。借助具有非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的模擬相位控制電路3，并用傳統(tǒng)的石英振蕩器，將這種起伏限制在很狹窄的范圍中。它閉環(huán)帶寬可以是在諸如90Hz的量級(jí)。借助圖1所示的電路，并采用上述的模擬相位控制電路3，實(shí)現(xiàn)了在±7ppm的控制范圍內(nèi)小于280微微秒的起伏。
與圖1所示的電路相比，圖2的電路裝置中省略了帶有下游分頻器的的周期挪用電路，并且對(duì)于很多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是足夠的。這種簡(jiǎn)單且普遍適用的解決方案，借助所示的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了小于800微微秒的起伏。
圖3、4和5顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的變形，它們的不同之處在于頻率的準(zhǔn)備，并具有與輸出頻率和所允許的起伏相關(guān)的優(yōu)越性。
根據(jù)圖3，在用圖1所示的電路裝置進(jìn)行進(jìn)一步的處理之前，先用分頻器將固定頻率發(fā)生器1的頻率f1＝10MHz除以32。該電路的優(yōu)點(diǎn)在于寄存器和加法器的位寬只有32位，從而實(shí)現(xiàn)了較高的可比控制精度。
圖4顯示了一電路裝置，其中固定頻率發(fā)生器1的頻率f1＝10MHz被分成頻率f＝2.04082MHz，并隨后被作為額定頻率而提供到相位檢測(cè)器?；鶞?zhǔn)頻率，是借助被切換到周期挪用電路的下游的分頻器，從模擬相位控制電路3的輸出脈沖頻率和加法器的輸出頻率之差，通過(guò)周期挪用而形成的。當(dāng)產(chǎn)生其中起伏小于前述電路裝置中的起伏時(shí)，這種電路裝置是適用的。
圖5顯示了一種電路變形，其中模擬相位控制電路3的相位檢測(cè)器的額定頻率和基準(zhǔn)頻率，都是借助周期挪用電路，從頻率差形成的。但基本電路結(jié)構(gòu)保持不變。該電路變形主要是在必須產(chǎn)生特別低的起伏頻率時(shí)有利。
圖6顯示了一低帶寬、數(shù)字鎖相環(huán)10。它主要包括用于提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率信號(hào)40的裝置1、用于比較一數(shù)字輸入信號(hào)12的相位和一反饋輸出信號(hào)16的相位以提供一誤差信號(hào)18的裝置14、用于對(duì)誤差信號(hào)18進(jìn)行低通濾波以提供一濾波誤差信號(hào)36的裝置20和用于響應(yīng)于濾波誤差信號(hào)36和穩(wěn)定的基準(zhǔn)信號(hào)40對(duì)反饋輸出信號(hào)16進(jìn)行頻率合成的裝置38，以及在需要時(shí)用于對(duì)輸出信號(hào)16進(jìn)行分頻的裝置17。線12上的、具有額定頻率(FIN)的數(shù)字基準(zhǔn)輸入信號(hào)被提供到相位比較器14，后者也響應(yīng)于在線15上的一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)是在線16上的具有頻率(FOUT)的輸出信號(hào)的分頻形式。顯示有一用Q電路17分頻，它響應(yīng)于線16上的輸出信號(hào)，用于在線15上提供其低頻(FIN/Q)形式，以與線12上的輸入信號(hào)FIN相匹配。當(dāng)然，應(yīng)理解的是，該用Q電路17分頻不是必須的，因而線16上的輸出信號(hào)和線15上的信號(hào)可以是相同的。為達(dá)到相同的效果，分頻數(shù)Q的值可以是1。
線12上的輸入基準(zhǔn)信號(hào)可代表一輸入網(wǎng)絡(luò)線信號(hào)頻率，而線16上的輸出信號(hào)可代表一局部時(shí)鐘信號(hào)；為了局部的目的和將網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞到其他的網(wǎng)絡(luò)成員，該時(shí)鐘信號(hào)必須與線12上的輸入基準(zhǔn)信號(hào)相同步；其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)成員都有它們自己的局部時(shí)鐘，后者必須與網(wǎng)絡(luò)密切同步。
相位比較器14在線18上提供了一誤差信號(hào)給低通濾波器20；后者濾除諸如噪音的高頻干擾，并存儲(chǔ)輸入信號(hào)的長(zhǎng)期平均頻率的一種表示。
濾波器20在線36上向一頻率合成器38提供一數(shù)字誤差信號(hào)；該合成器也響應(yīng)于線40上的、來(lái)自具有高穩(wěn)定性或高品質(zhì)因數(shù)的穩(wěn)定振蕩器1的、非常穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的頻率合成器38將結(jié)合圖7進(jìn)行詳細(xì)描述。頻率合成器38在線16上提供一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)具有改善的短期穩(wěn)定性和同步范圍，并具有非常細(xì)的頻率分辨率。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，顯示了一N分合成器，它使得能夠從單個(gè)的源，以高分辨率，在寬頻率范圍內(nèi)，進(jìn)行合成。圖7中的每一個(gè)東西代表諸如圖6的頻率合成器38的頻率合成器。輸入信號(hào)是圖6的線36上的信號(hào)，它是低通濾波器20的輸出，和線40上的穩(wěn)定基準(zhǔn)。
穩(wěn)定振蕩器在線40上的輸出被提供到相位檢測(cè)器74；后者也響應(yīng)于線76上的一反饋信號(hào)，以在線78上提供一誤差信號(hào)；而該誤差信號(hào)可具有如在相位誤差與時(shí)間的曲線圖上所示的波形80。圖7的鎖相環(huán)具有環(huán)濾波器82和VCXO 84，但是還具有一分頻器86；后者除了當(dāng)線88上出現(xiàn)有來(lái)自加法器90的控制信號(hào)時(shí)，在所有情況下都被N除，而在上述例外情況下線16上的輸出信號(hào)被N+1(而不是N)除。
相位誤差的增加速率或波形的鋸齒斜面的斜率，以及鋸齒的周期，將取決于線40和76上的信號(hào)的相位和頻率的即時(shí)差，而它又影響著分頻器86用N+1而不是N除的速率。在波形80中，鋸齒增加的斜面部分代表其中分頻器86用N除的時(shí)期。在交換達(dá)到頂峰和跳回到時(shí)間軸處的邊緣不連續(xù)性，代表其中分頻器86用N+1除的時(shí)期。在大部分時(shí)間中用N除并在某些時(shí)間中用N+1除這一想法，是為了使線16上的輸出頻率能被分除且分除的商能被與一穩(wěn)定的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。根據(jù)分頻器86用N+1除的頻率，鎖相環(huán)的輸出頻率將以精細(xì)的分辨率進(jìn)行改變，它也是以線40上非常穩(wěn)定的基準(zhǔn)信號(hào)作為基準(zhǔn)的。
相位累加寄存器可包括加法器90；后者具有與線36上的數(shù)字輸入端相連的m位輸入端和與連接到線94上的m位輸入端該輸出提供給包括m個(gè)觸發(fā)器的寄存器92。該相位積累寄存器的分辨率可被選擇得非常高。例如，它可以是四十位寬的。寄存器92中的值在每個(gè)輸出時(shí)鐘周期16中都得到增加，而線36上的一數(shù)值計(jì)數(shù)與線16上的輸出合成頻率成比例。在正常情況下，如上所述，反饋環(huán)中的分頻器86被N分頻。然而，其中加法器90溢出時(shí)，該除數(shù)暫時(shí)被變成N+1。這造成信號(hào)線76以及來(lái)自相位檢測(cè)器74的信號(hào)線78上的鋸齒式相位滑動(dòng)調(diào)制，而這是必須得到補(bǔ)償?shù)?。為了?shí)現(xiàn)這種補(bǔ)償，相位寄存器92的k個(gè)最有效位(其中k≤m)隨后在減法器98中被從線78上的信號(hào)中減去；這k個(gè)最有效位也代表線96上的鋸齒相位誤差(至精度{1-2-k})，如鋸齒相位誤差波形99所示。如果k＝4，則減的精度為大約0.94。對(duì)k＝8，精度為大約0.996，等等。在圖7中，所示的鋸齒相位誤差波形100代表線81上的信號(hào)，即線78上的信號(hào)和線96上的信號(hào)之差。這將線81上的相位誤差降低到φe＝TOUT/2k它被環(huán)形濾波器82進(jìn)一步濾波。
如果，例如，VCXO頻率是10MHz，且相位寄存器的上高8位被用在鋸齒相位補(bǔ)償電路中，則在線81上產(chǎn)生的相位誤差為100ns/28＝0.4ns。
圖8顯示了頻率合成器38的另一實(shí)施例，它可被用作圖6的頻率合成器。
在圖8中，一相位寄存器包括一加法器186和一寄存器188，兩者都具有m位分辨率。線189上的一反饋信號(hào)被提供給該加法器，以把無(wú)意的過(guò)去值提供回加法器186的輸入端B中。線36上的數(shù)字輸入將值M加到穩(wěn)定基準(zhǔn)的各個(gè)周期上。一周期挪用器190響應(yīng)線40上的穩(wěn)定基準(zhǔn)和線191上的、來(lái)自加法器186的進(jìn)位信號(hào)。該進(jìn)值信號(hào)將穩(wěn)定基準(zhǔn)的一個(gè)周期挪用到加法器的過(guò)流上。根據(jù)線182上的選擇信號(hào)的幅度，一選擇裝置184將提供線192上的信號(hào)或線191上的信號(hào)來(lái)作為線193上的、至分頻器194的輸出信號(hào)。一分頻信號(hào)隨后在線196上被提供給一低成本鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)包括一相位比較器198；后者響應(yīng)于線196上的信號(hào)和在線200上的反饋信號(hào)，以將一在線202上的誤差信號(hào)提供給環(huán)形濾波器204。這在線206上的信號(hào)中提供了具有高頻起伏的低帶寬截止；該信號(hào)又被提供給提供線16上的輸出信號(hào)的電壓控制晶體振蕩器208以用于局部定時(shí)的目的，并被提供給一分頻器210以用于提供線200上的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的電路裝置和方法，可被用來(lái)借助同一恒溫穩(wěn)定固定頻率發(fā)生器，產(chǎn)生具有不同頻率的時(shí)鐘發(fā)生器。這種普遍的用途，使得能夠大量地生產(chǎn)這種可控振蕩器，從而有效地降低成本。這種電路裝置可完全用需要U＝+5V供電電壓的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并可在毫無(wú)問(wèn)題地用在傳統(tǒng)的信息傳遞設(shè)備中。
雖然對(duì)于本發(fā)明已結(jié)合其最佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行前述和各種其他的改變、省略及增加。
權(quán)利要求
1.可控振蕩器，包括與具有可調(diào)節(jié)分頻比的分頻器(2)相連的固定頻率發(fā)生器(1)，其中分頻器(2)的輸出端連接到模擬相位控制電路(3)的相位檢測(cè)器的輸入端。
2.權(quán)利要求1的可控振蕩器，其中分頻器(2)包括一寄存器，其輸出端與一加法器的第一輸入端相連，該加法器的第二輸入端與一微處理器(OBC)相連，且該加法器的輸出端與模擬相位控制電路(3)的相位檢測(cè)器的額定頻率輸入端相連。
3.權(quán)利要求2的可控振蕩器，其中加法器的輸出端與一周期挪用電路的第一輸入端相連，該周期挪用電路的第二輸入端與固定頻率發(fā)生器(1)的輸出端相連，且具有固定分頻比的分頻器與該周期挪用電路的輸出端相連，且其中固定頻率發(fā)生器(1)的一輸出端與相位檢測(cè)器的額定頻率輸入端相連。
4.權(quán)利要求2的可控振蕩器，其中固定頻率發(fā)生器(1)一方面通過(guò)具有固定分頻比的分頻器與寄存器相連，而另一方面又被切換到一第一周期挪用電路1，該周期挪用電路形成固定頻率發(fā)生器(1)的頻率和加法器的輸出脈沖的頻率之差，并借助一下游分頻器將該差提供到模擬相位控制電路(3)中的相位檢測(cè)器的額定頻率輸入端，且加法器的輸出端借助一下游分頻器，通過(guò)形成加法器的輸出脈沖與模擬相位控制電路(3)的輸出頻率之差的一第二周期挪用電路2而與模擬相位控制電路(3)中的相位檢測(cè)器的比較頻率輸入端相連。
5.權(quán)利要求1的可控振蕩器，其中固定頻率發(fā)生器(1)通過(guò)一分頻器而與相位檢測(cè)器的額定頻率輸入端相連，具有可調(diào)分頻比的分頻器(2)的輸入端與模擬相位控制電路(3)的輸出端相連，且具有可調(diào)分頻比的分頻器(2)的輸出端與模擬相位控制電路(3)中的相位檢測(cè)器的比較頻率輸入端相連。
6.產(chǎn)生同步時(shí)鐘的方法，包括以下步驟(圖6)將一數(shù)字輸入信號(hào)(12)的相位與反饋輸出信號(hào)(16)的相位相比較(14)，以提供一誤差信號(hào)(18)；對(duì)誤差信號(hào)(18)進(jìn)行低通濾波，以提供一濾波誤差信號(hào)(36)；提供一穩(wěn)定基準(zhǔn)頻率信號(hào)(40)；響應(yīng)濾波誤差信號(hào)(36)和穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(40)對(duì)反饋輸出信號(hào)16進(jìn)行頻率合成(38)。
7.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括對(duì)輸出信號(hào)(16)進(jìn)行分頻(17)以提供用于與數(shù)字輸入信號(hào)進(jìn)行比較的分頻反饋輸出信號(hào)(15)的步驟。
8.權(quán)利要求6的方法，其中頻率合成步驟包括以下步驟(圖7)將穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(40)的相位與一第二反饋信號(hào)(76)的相位進(jìn)行比較(74)，以提供一第二相位誤差信號(hào)(78)；將第二相位誤差信號(hào)(78)與一相位累加調(diào)制信號(hào)(96)相比較(98)，以提供一減小的相位誤差信號(hào)(81)；對(duì)該減小的相位誤差信號(hào)(81)進(jìn)行濾波(82)，以提供經(jīng)過(guò)濾波的、減小的相位誤差信號(hào)(83)；提供(84)具有與該濾波的、減小的相位誤差信號(hào)(83)成比例地變化的頻率的輸出信號(hào)(16)；響應(yīng)于一控制信號(hào)(88)而用N或N+1對(duì)輸出信號(hào)(16)進(jìn)行分頻(86)，以提供第二反饋信號(hào)(76)。
9.權(quán)利要求6的方法，其中頻率合成步驟包括以下步驟(圖8)將濾波誤差信號(hào)(36)和相位累加調(diào)制信號(hào)(189)相加，以提供一和信號(hào)(187)和一進(jìn)位信號(hào)(191)；存儲(chǔ)(188)該和信號(hào)(187)，以響應(yīng)穩(wěn)定基準(zhǔn)頻率信號(hào)(40)提供相位累加調(diào)制信號(hào)(189)；響應(yīng)進(jìn)位信號(hào)(191)而對(duì)穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(40)中的周期進(jìn)行周期挪用(190)，以提供有間隙的穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(192)；響應(yīng)一選擇信號(hào)(182)，選擇(184)有間隙的穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(192)或進(jìn)位信號(hào)(191)，以提供有間隙的穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)(192)或進(jìn)位信號(hào)(191)以進(jìn)行分頻(194)，以提供具有重疊的相位起伏的分頻信號(hào)(196)；將分頻信號(hào)(196)和一分頻反饋信號(hào)(200)相比較(198)，以提供一第二相位誤差信號(hào)(202)；對(duì)該第二相位誤差信號(hào)(202)進(jìn)行濾波(204)，以提供一濾波第二相位誤差信號(hào)(206)；根據(jù)濾波的第二相位誤差信號(hào)(206)的幅度按一頻率提供(208)的輸出信號(hào)(16)；對(duì)該輸出信號(hào)(16)進(jìn)行分頻(210)，以提供分頻反饋信號(hào)(200)。
全文摘要
本發(fā)明的電路裝置和方法，可使振蕩器的頻率在很寬的控制范圍內(nèi)得到線性改變，而不影響振蕩器的穩(wěn)定性。固定頻率發(fā)生器(1)的頻率由分頻器(2)分頻成所希望的頻率，該分頻器的分頻比可以非常小的間隔進(jìn)行改變，且所產(chǎn)生的起伏由非常簡(jiǎn)單的相位控制電路(3)濾除。還實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的短期穩(wěn)定性和保持性能。該振蕩器可普遍地用作所有數(shù)字電路裝置中的時(shí)鐘發(fā)生器。
文檔編號(hào)H04L7/033GK1137197SQ9410655
公開日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1994年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月9日
發(fā)明者克勞斯-哈特維?！だ锏? 岡特·霍希, 威廉·愛德華·鮑威爾, 弗朗西斯克·萊德 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾有限公司