[发明专利]相位可调的多路时钟信号合成装置

说明书

技术领域

本发明属于时钟信号合成技术领域，更为具体地讲，涉及一种相位可调的多路时钟信号合成装置。

背景技术

时钟信号是电子系统的基本信号，广泛应用于各种数字电路系统中，作为定时的依据同步其它单元电路的操作。时钟信号性能的好坏直接影响着电子系统的性能指标。

电子系统对时钟信号的性能要求不仅仅体现在稳定的频率、幅度，优良的相位噪声等方面。在一些特殊的应用场合，还需要多个时钟信号同时参与工作，一方面要求这些时钟信号相参，另一方面要求这些时钟信号的相位可精确控制。

相参可以通过合成时钟信号时，采用相同的参考源来实现，但多路时钟信号的相位精密控制一直是时钟信号合成中的难点。采用移相器的方法，虽然输出相位相参，但受到模拟器件参数精度、稳定度的影响，相位调节精度不高、稳定度差。采用DDS技术也可以实现相位精确可调的时钟信号，但受制于DDS的制造工艺，输出时钟频率较低。采用数字延迟线也可以实现相位的调节，但时钟调节的范围较窄。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相位可调的多路时钟信号合成装置，实现在生成多路时钟信号时对时钟信号相位的精确调节。

为实现上述发明目的，本发明相位可调的多路时钟信号合成装置，包括控制器、参考时钟信号生成模块、时钟扇出模块以及N组电平产生模块和时钟相位调节模块，N表示需要合成的时钟信号数量，其中：

控制器根据所要产生的时钟信号频率值生成频率控制信号发送给参考时钟信号生成模块，根据所要产生的各路时钟信号与参考时钟信号的相位差计算对应电平产生模块所需产生的直流电平信号的幅度，计算方法为：记第i路时钟信号与参考时钟信号的相位差为φ_i，第i路电平产生模块所需产生的两个直流电平信号的幅度分别为cosφ_i、sinφ_i，根据两个直流电平信号的幅度生成电平控制信号发送给对应的电平产生模块；

参考时钟信号生成模块接收控制器发送的频率控制信号，生成对应频率的参考时钟信号，输出至时钟扇出模块；

时钟扇出模块根据接收的参考时钟生成与参考时钟信号频率相同的N个参考时钟信号，分别发送给N个时钟相位调节模块；

电平产生模块接收控制器发送的电平控制信号，生成两个直流电平信号，其中信号L_i1的幅度值为cosφ_i，信号L_i2的幅度值为sinφ_i，发送给对应的时钟相位调节模块；

时钟相位调节模块接收时钟扇出模块输出的参考时钟信号以及对应电平产生模块输出的直流电平信号L_i1和L_i2，根据直流电平信号对参考时钟信号进行处理，生成最终的时钟信号。

进一步地，时钟相位调节模块包括移相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，其中：

移相器接收时钟扇出模块输出的参考时钟信号，产生与参考时钟信号同频同相的正弦信号和与参考时钟信号同频、相位相差90度的余弦信号，将正弦信号发送给第一乘法器，将余弦信号发送给第二乘法器。

第一乘法器接收电平产生模块输出的直流电平信号L_i1和移相器输出的正弦信号，将两个信号相乘得到第一路待合成信号，发送给加法器。

第二乘法器接收电平产生模块输出的直流电平信号L_i2和移相器输出的余弦信号，将两个信号相乘得到第二路待合成信号，发送给加法器。

加法器接收第一路待合成信号和第二路待合成信号并进行叠加，得到合成的第i路时钟信号。

本发明相位可调的多路时钟信号合成装置，包括控制器、参考时钟生成模块、时钟扇出模块以及N组电平产生模块和时钟相位调节模块，参考时钟信号生成模块根据控制器发送的频率控制信号生成的参考时钟信号通过时钟扇出模块进行分路，得到N路参考时钟信号发送给时钟相位调节模块，控制器根据所要产生的各路时钟信号与参考时钟信号的相位差计算相应电平产生模块所需产生的直流信号幅度，向电平产生模块发送电平控制信号，每个电平产生模块生成两个直流电平信号发送给时钟相位调节模块，时钟相位调节模块根据直流电平信号对参考时钟信号进行处理，生成最终的时钟信号。

本发明通过直流电平信号来实现时钟信号相位的调整，对时钟信号的频率没有限制，相位调整的范围宽，能够实现精度较高的时钟信号相位调节。

附图说明

图1是本发明相位可调的多路时钟信号合成装置的系统结构图；