[發(fā)明專利]一種高精度頻率相位微躍計

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011157148.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112383300A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳新獻;嚴鋒;嚴明
• 申請（專利權）人: 深圳市儒科電子有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 深圳市徽正知識產(chǎn)權代理有限公司 44405
• 代理人: 盧杏艷

本發(fā)明公開了一種高精度頻率相位微躍計，包括參考輸入單元，主控單元，輸出單元和通訊單元，主控單元包括DDS模塊和信號處理模塊，參考輸入單元用于將同步1PPS信號及外參考時鐘信號進行電平轉換，轉換為主控單元可處理的參考時鐘信號，并將參考時鐘信號傳輸給DDS模塊，經(jīng)過DDS模塊處理后輸出到信號處理模塊，經(jīng)信號處理模塊處理后輸出第一時鐘信號和第二時鐘信號，第一時鐘信號和第二時鐘信號經(jīng)過頻率分配單元分配成多路信號輸出，1PPS信號經(jīng)脈沖分配單元分配成多路信號輸出，本發(fā)明通過采用超高精度晶振、和高分辨率的DDS模塊提高了頻率相位微躍計的頻率，同時經(jīng)過分時循環(huán)擴展，每位控制字精度達到E?19或E?20。

技術領域

本發(fā)明涉及時鐘頻率領域，尤其涉及一種具有高精度級別的高精度頻率相位微躍計。

背景技術

隨著科技的發(fā)展和社會的進步，許多行業(yè)對時間精度的要求也越來越高。在電力、交通、電信、安防、金融、等各個領域，精確的時間信號才能夠保證各種自動化設備的正常運行。在這些領域中，其中電信、北斗，對時間的精確度要求更高，更高的時間精度才能保證它的輸出的速度和精度。

比如說，NTP，全稱網(wǎng)絡時間協(xié)議(Network Time Procotol)，一般情況下的精度是1ms；而PTP，全稱高精度時間同步協(xié)議(Precision Time Protocol)，一般情況下的精度是1us；它們換算成是級別是E-3和E-6。

所以說常用的時頻設備，精度達到E-12級算是比較高的。怎樣實現(xiàn)更高的精度，這就是本技術要解決的問題。

發(fā)明內容

針對上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高精度頻率相位微躍計，可以實現(xiàn)頻率相位超微小的調整。

本發(fā)明提供一種高精度頻率相位微躍計，包括參考輸入單元，主控單元，輸出單元和通訊單元，所述主控單元包括DDS模塊和信號處理模塊，參考輸入單元用于將同步1PPS信號及外參考時鐘信號進行電平轉換，轉換為主控單元可處理的參考時鐘信號，并將參考時鐘信號傳輸給DDS模塊，經(jīng)過DDS模塊處理后輸出到信號處理模塊，經(jīng)信號處理模塊處理后輸出第一時鐘信號和第二時鐘信號，所述第一時鐘信號和第二時鐘信號經(jīng)過頻率分配單元分配成多路信號輸出，所述1PPS信號經(jīng)脈沖分配單元分配成多路信號輸出。

可選地，所述信號處理模塊包括鎖相環(huán)和倍頻單元，所述鎖相環(huán)連接DDS模塊，將DDS模塊輸出的信號理后輸出第一時鐘信號，第一時鐘信號經(jīng)過倍頻單元處理后輸出第二時鐘信號。

可選地，所述主控單元還包括超高性能晶振，所述超高性能晶振分別連接倍頻單元，鎖相環(huán)和頻率分配單元。

可選地，所述第一時鐘信號與外參考時鐘信號同步。

可選地，所述第一時鐘信號的頻率為5MHz。

可選地，所述第二時鐘信號為系統(tǒng)時鐘信號。

可選地，所述第二時鐘信號的頻率為10MHz。

可選地，所述參考輸入單元包括電平轉換模塊和波形轉換模塊，所述波形轉換模塊經(jīng)輸入的正弦波轉換為LVDS。

可選地，所述主控單元還包括ARM控制器和FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊計數(shù)分頻輸出系統(tǒng)PPS信號，PPS信號經(jīng)過脈沖分配單元分配成多路輸出。

可選地，所述通訊單元用于將主控單元輸出的信號進行通信協(xié)議轉換，通過串口或網(wǎng)絡連接到外部控制面板。