[发明专利]一种自适应的多时钟产生装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电子测量仪器的时钟产生领域，具体涉及一种自适应的多时钟产生装置及方法。

背景技术

在电子测量仪器中，高精度的时钟产生技术是一个关键技术。利用对参考信号源进行分频、倍频、混频、锁相、滤波，产生所需要的各种时钟。此技术在频谱仪、矢量网络分析仪、信号源分析仪、信号发生器、接收机等通用台式仪器中都得到了应用。在电子测量仪器中，普遍使用一种或者多种时钟，用来采样、编码、解调、同步、通讯、锁相等等。这往往需要设计多种电路或模块来产生各种逻辑电平的高精度的时钟。一种电路或模块只实现单一或者少量时钟的产生。

现有的时钟产生技术方案，由中央处理器及现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件控制电路、参考信号源发生电路、倍频/分频/混频/锁相/滤波电路以及逻辑电平调理及输出电路组成。根据中央处理器的命令，现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件进行解析发出控制指令，依次启动参考信号源发生电路、倍频/分频/混频/锁相/滤波电路、逻辑电平调理及输出电路，来实现时钟的产生。

现有的参考信号源发生电路一般是由晶体振荡器来产生高质量的参考信号输出。

现有的倍频/分频/混频/锁相/滤波电路，先对输入信号进行倍频/分频/混频或锁相来改变时钟频率，再进行滤波处理，滤除带外信号，提取有用信号，从而提高了信号的纯度，改善了信号质量。

现有的逻辑电平调理及输出电路，是对输入信号进行电平调理转换成某种逻辑电平形式后输出。

现有技术对台式电子测量仪器能较好的解决问题，而对便携式仪器的应用有如下不足：

1.功耗偏大，占有的体积也偏大，多路不同时钟的产生需要多路电路来实现，便携式仪器难以承受；

2.晶体振荡器的价格不低，对价格敏感的便携式仪器来说，也是一个问题；

3.通用性较差，不同仪器需要的时钟的频率不同、逻辑电平不同，需要重复设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应的多时钟产生装置及方法，能够提供多种频率和逻辑电平的时钟，解决了现有技术功耗较大、占有体积较大、成本较高、通用性较差等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自适应的多时钟产生装置，

包括数字模拟转换模块、内部时钟产生模块、时钟调理模块、电平调理模块、外部参考信号检测模块以及开关控制和参数设置模块；

所述数字模拟转换模块，用于转换中央处理器送来的数字信号为模拟信号，并且进行放大和滤波；

所述内部时钟产生模块与所述数字模拟转换模块相连，用于产生内部时钟信号；

所述时钟调理模块与所述内部时钟产生模块相连，用于对内部时钟信号进行处理；

所述电平调理模块与所述时钟调理模块相连，用于对内部时钟信号进行处理以及输入外部参考信号给所述时钟调理模块；

所述外部参考信号检测模块与所述时钟调理模块相连，用于检测外部参考信号是否输入；

所述开关控制和参数设置模块，与所述数字模拟转换模块、所述内部时钟产生模块、所述时钟调理模块及所述电平调理模块相连，用于对所述数字模拟转换模块的参数设置、对所述内部时钟产生模块进行开关控制、对所述时钟调理模块进行参数设置以及对所述电平调理模块进行参数设置和开关控制。

优选地，所述数字模拟转换模块包括数字模拟转换电路、数字模拟滤波电路和放大电路，所述数字模拟转换电路用于将中央处理器送来的数字信号转换为模拟信号，所述数字模拟滤波电路和放大电路与所述数字模拟转换电路相连，用于对模拟信号进行滤波和放大。

优选地，所述内部时钟产生模块包括内部时钟产生开关电路和内部时钟产生电路，所述内部时钟产生开关电路与所述数字模拟滤波电路和放大电路相连，用于选通或关断滤波放大后的信号，所述内部时钟产生电路与所述内部时钟产生开关电路相连，用于产生时钟信号并且可以通过调谐对时钟信号进行频率调整。

优选地，所述时钟调理模块包括时钟分频电路和锁相电路，所述时钟分频电路与所述内部时钟产生电路相连，用于对时钟信号进行分频、延时处理，所述锁相电路与所述外部参考信号检测模块、所述外部输入/内部输出开关电路、所述内部时钟产生电路以及所述内部时钟产生开关电路分别相连。