[發(fā)明專利]一種低抖動多路中頻信號采集時鐘電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611140247.9
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108616279A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴靜靜;李孟華;楚要欽;陳川;張曉曦;吳翼虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 郭平

本發(fā)明屬于彈載導(dǎo)引頭計算機AD采集時鐘處理領(lǐng)域。本發(fā)明針對中頻信號采集精度要求高，對時鐘抖動十分敏感的問題，提出了一種新型低抖動AD采集時鐘電路。該電路通過聲表面帶通濾波器有效的濾除了時鐘源的噪聲，通過射頻變壓器將時鐘信號轉(zhuǎn)換為差分信號在板間傳輸，提高了時鐘傳輸過程中的抗干擾能力，從而有效提高了AD采集信噪比，最后通過差分時鐘驅(qū)動器將時鐘信號擴展為多路同頻同向的時鐘信號，為AD采集提供精準時鐘，提高了多路信號采集一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于彈載導(dǎo)引頭計算機AD采集時鐘處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著AD采集技術(shù)在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,AD采集的性能參數(shù)也變得越來越重要，要求AD轉(zhuǎn)換精度高、速度快且穩(wěn)定性好。導(dǎo)彈對彈載導(dǎo)引頭計算機上中頻信號采集性能要求更為嚴格，要求AD采集信噪比高、可采集的最小信號小于-95dBm、多路信號采樣幅度及相位的一致性高等。實際AD采集電路中電路噪音、轉(zhuǎn)換器本身的噪音以及時鐘抖動等都會影響AD采集的精度，尤其是時鐘產(chǎn)生的抖動會使得原本精確的采樣時間變的不確定，造成模擬輸入信號在幅度上的誤采樣，使得動態(tài)性能嚴重下降，從而惡化AD采集信噪比。因此在AD采集系統(tǒng)中要提高AD采集精度一方面要減小噪聲對信號的影響，另一方面必須盡量減小采樣時鐘的抖動。

現(xiàn)有的AD采集電路中采樣時鐘多由板內(nèi)晶振或FPGA產(chǎn)生，時鐘走線較短，受其他信號影響小，產(chǎn)生的抖動也相對較低，因而對AD采集精度的影響相對較小。當采樣時鐘由外部信號源提供，在板內(nèi)需要經(jīng)過較長走線或轉(zhuǎn)接時極易受到其他信號干擾而產(chǎn)生嚴重抖動，減小時鐘的這種抖動變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對實際應(yīng)用中，AD采樣時鐘由外部信號源提供，且需要經(jīng)過連接器傳輸給其他模塊使用時易受干擾的情況，提出了一種新型低抖動AD采樣時鐘電路，其原理圖如附圖1所示。

一種低抖動多路中頻信號采集時鐘電路，該電路主要包括聲表面帶通濾波器、射頻變壓器、高速連接器及差分時鐘驅(qū)動器四個部分，其中，

聲表面帶通濾波器位于接口模塊中，用于對輸入時鐘信號進行帶通濾波，濾除時鐘信號源噪聲；

射頻變壓器位于接口模塊中，用于將時鐘信號由單端轉(zhuǎn)換為差分信號，提高信號傳輸過程中的抗干擾能力；

高速連接器用于將時鐘信號由接口模塊傳輸給信號處理模塊；

差分時鐘驅(qū)動器位于信號處理模塊中，用于將時鐘信號擴展為多路同頻同向信號，實現(xiàn)多路AD采集的一致性。

該電路保證了采樣時鐘信號精度高，且信號傳輸過程中抗干擾能力強、抖動小，從而有效提高了AD采集信噪比，最終可使大信號時AD采集信噪比達到90dB以上。

附圖說明

圖1為低抖動多路中頻信號采集時鐘電路原理圖。

圖2為實施例中聲表面帶通濾波器仿真曲線。

圖3為實施例中射頻變壓器插損及回損曲線圖。

具體實施方式

1、帶通濾波

本發(fā)明的一個是實施例中，采樣時鐘由外部信號源輸出80MHz通過SMA連接器輸入給接口模塊，進入接口模塊后，為提高輸入時鐘信號精度，選擇性能優(yōu)良的聲表面帶通濾波器對輸入時鐘進行帶通濾波，聲表面濾波器相比傳統(tǒng)的濾波器具有通頻帶寬、選頻特性好、傳輸損耗小、抗電磁干擾性能好、體積小、重量輕等特點。本發(fā)明的一個實施例中，選擇的聲表面帶通濾波器中心頻率80MHz,1dB帶寬2MHz,通帶波動小于0.2dB,插入損耗小于2dB，其仿真曲線如附圖2所示，該濾波器在保證時鐘信號損耗最小的原則下，可有效濾除時鐘源上中心頻率以外的雜波，同時滿足彈載計算機體積小、重量輕的要求。

2、單端轉(zhuǎn)差分