[發明專利]時鐘生成系統

有效

• 申請號: 201210052299.6
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102780488A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 喬治·布爾恰
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;H03L7/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種時鐘生成系統，其用于以第一時鐘頻率生成第一時鐘信號并以與所述第一時鐘頻率成預定比例的第二時鐘頻率生成第二時鐘信號。

背景技術

EP2207263A1公開了這樣的系統，包括：時鐘信號發生器，其以第一時鐘頻率f提供第一時鐘信號；第一分頻器，將第一時鐘頻率除以第一整數N以產生第一輔助信號；第二分頻器，將第二時鐘頻率除以第二整數K以產生第二輔助信號；相位/周期比較器，用于通過比較第一和第二輔助信號生成誤差信號；以及壓控振蕩器(VCO)，根據所述誤差信號來控制以第二時鐘頻率K/N·f生成第二時鐘信號。

相位/周期比較器、壓控振蕩器和第二分頻器形成鎖相回路(PLL)，其將其輸入頻率f/N的倍數鎖定至K，所以所述第二時鐘頻率和第一時鐘頻率的比率是K/N。

實踐中，第一和第二時鐘頻率的頻率可僅略微不同，例如3.000000MHz和2.999970MHz，其需要整數除數N＝300000和K＝299997。因此，現有技術的時鐘生成系統的主要缺點可能是長的響應時間，因為通過PLL進行頻率倍增，且每次頻率調節僅可僅在約第一時鐘信號的N周期＝第二時鐘信號的K周期的一致的時刻檢查了兩個信號之后進行。進行幾次校正對于鎖定PLL是必要，且當需要大的N與M分頻比時，將花費非常長的時間來將PLL鎖定。

發明內容

本發明的一個目的在于克服現有技術的缺點，并提供具有定義的時間延遲或相位延遲的頻率略微不同的兩個時鐘信號。

根據本發明，該目的通過初始提到類型的時鐘生成系統實現，包括：時鐘信號發生器，以第一時鐘頻率f提供第一時鐘信號；第一分頻器，將第一時鐘頻率除以第一整數以產生第一輔助信號；第二分頻器，將第二時鐘頻率除以第二整數以產生第二輔助信號；計時器，用于測量第一輔助信號的第一信號沿和第二輔助信號的第一信號沿之間的第一時滯，并測量第一輔助信號的第二信號沿和第二輔助信號的第二信號沿之間的第二時滯；比較器裝置，用于通過比較所測量的時滯和預定的時間值之間的差異來提供誤差信號；以及壓控振蕩器，根據所述誤差信號來控制以生成第二時鐘信號。

因此，第一和第二時鐘頻率的比率不再僅依靠第一和第二整數，而且也依靠預定時間值，這允許以更低值的第一和第二整數來更精細地調節頻率的差異。因此，環路鎖定時間更短，因為壓控振蕩器的頻率調節是在比達到第一和第二時鐘信號之間的一致的時間短得多的時間之后進行的。

在確定了所測量的時滯的差的情況下，在分頻器和比較器裝置之間的信號處理鏈中發生的任何誤差，諸如傳播延遲變化、偏移和斜坡(slope)誤差都將會同樣地影響時滯，并因此將會通過減少時滯來將誤差消除。

在根據本發明的系統的優選實施方案中，計時器包括提供高的時間分辨率的時間-電壓轉換器。

預定時間值可通過在調節模式下臨時切換(switching)系統來獲得，其中第一時鐘信號而不是第二時鐘信號連接至第二分頻器，且其中在調節模式下測量的時滯之間的差乘以因子(factor)以獲得所述預定時間值。可規律地重復或有時重復該調節模式以便補償由于溫度變化或老化引起的部件變化。

第一和第二分頻器可適于調節第一和第二整數以便優化鎖相回路的增益并得到足夠的高誤差信號。

附圖說明

現將進一步通過優選實例并參照附圖描述本發明，其中：

圖1示出根據本發明的時鐘生成系統的框圖，

圖2示出由時鐘生成系統生成信號的時序圖，

圖3為作為圖1中示出的時鐘生成系統的一部分的時間-電壓轉換器的實例，

圖4為作為圖1中示出的時鐘生成系統的一部分的比較器裝置的第一個實例，

圖5為比較器裝置的第二個實例，

圖6為根據本發明的時鐘生成系統的另一個實施方案，

圖7和8為由時鐘生成系統生成的信號的時序方案(timing?scheme)的其它實例。

具體實施方式