本发明专利技术涉及一种用于以略微不同的时钟频率生成时钟生成第一和第二时钟信号(CLK1，CLK2)的系统，包括：时钟信号发生器(1)，用于提供第一时钟信号(CLK1)；分频器(2，4)，将时钟频率(f1，f2)除以整数(N，K)以产生辅助信号(CLK11，CLK21)；计时器(5)，测量辅助信号(CLK11，CLK21)的第一信号沿之间的第一时滞(Δt1)和辅助信号的第二信号沿之间的第二时滞(Δt2)；比较器装置(6)，用于通过比较所测量的时滞(Δt1，Δt2)和预定的时间值(Δt0)之间的差异来提供误差信号(ERR)；以及压控振荡器(3)，根据所述误差信号(ERR)来控制以生成所述第二时钟信号(CLK2)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种时钟生成系统，其用于以第一时钟频率生成第一时钟信号并以与所述第一时钟频率成预定比例的第二时钟频率生成第二时钟信号。
技术介绍
EP2207263A1公开了这样的系统，包括时钟信号发生器，其以第一时钟频率f提供第一时钟信号；第一分频器，将第一时钟频率除以第一整数N以产生第一辅助信号；第二 分频器，将第二时钟频率除以第二整数K以产生第二辅助信号；相位/周期比较器，用于通过比较第一和第二辅助信号生成误差信号；以及压控振荡器(VCO)，根据所述误差信号来控制以第二时钟频率K/N · f生成第二时钟信号。相位/周期比较器、压控振荡器和第二分频器形成锁相回路(PLL)，其将其输入频率f/N的倍数锁定至K，所以所述第二时钟频率和第一时钟频率的比率是K/N。实践中，第一和第二时钟频率的频率可仅略微不同，例如3.000000MHz和2.999970MHz，其需要整数除数N = 300000和K = 299997。因此，现有技术的时钟生成系统的主要缺点可能是长的响应时间，因为通过PLL进行频率倍增，且每次频率调节仅可仅在约第一时钟信号的N周期=第二时钟信号的K周期的一致的时刻检查了两个信号之后进行。进行几次校正对于锁定PLL是必要，且当需要大的N与M分频比时，将花费非常长的时间来将PLL锁定。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于克服现有技术的缺点，并提供具有定义的时间延迟或相位延迟的频率略微不同的两个时钟信号。根据本专利技术，该目的通过初始提到类型的时钟生成系统实现，包括时钟信号发生器，以第一时钟频率f提供第一时钟信号；第一分频器，将第一时钟频率除以第一整数以产生第一辅助信号；第二分频器，将第二时钟频率除以第二整数以产生第二辅助信号；计时器，用于测量第一辅助信号的第一信号沿和第二辅助信号的第一信号沿之间的第一时滞，并测量第一辅助信号的第二信号沿和第二辅助信号的第二信号沿之间的第二时滞；比较器装置，用于通过比较所测量的时滞和预定的时间值之间的差异来提供误差信号；以及压控振荡器，根据所述误差信号来控制以生成第二时钟信号。因此，第一和第二时钟频率的比率不再仅依靠第一和第二整数，而且也依靠预定时间值，这允许以更低值的第一和第二整数来更精细地调节频率的差异。因此，环路锁定时间更短，因为压控振荡器的频率调节是在比达到第一和第二时钟信号之间的一致的时间短得多的时间之后进行的。在确定了所测量的时滞的差的情况下，在分频器和比较器装置之间的信号处理链中发生的任何误差，诸如传播延迟变化、偏移和斜坡(slope)误差都将会同样地影响时滞，并因此将会通过减少时滞来将误差消除。在根据本专利技术的系统的优选实施方案中，计时器包括提供高的时间分辨率的时间-电压转换器。预定时间值可通过在调节模式下临时切换(switching)系统来获得,其中第一时钟信号而不是第二时钟信号连接至第二分频器，且其中在调节模式下测量的时滞之间的差乘以因子(factor)以获得所述预定时间值。可规律地重复或有时重复该调节模式以便补偿由于温度变化或老化引起的部件变化。第一和第二分频器可适于调节第一和第二整数以便优化锁相回路的增益并得到足够的高误差信号。附图说明现将进一步通过优选实例并参照附图描述本专利技术，其中 图I示出根据本专利技术的时钟生成系统的框图，图2示出由时钟生成系统生成信号的时序图，图3为作为图I中示出的时钟生成系统的一部分的时间-电压转换器的实例，图4为作为图I中示出的时钟生成系统的一部分的比较器装置的第一个实例，图5为比较器装置的第二个实例，图6为根据本专利技术的时钟生成系统的另一个实施方案，图7和8为由时钟生成系统生成的信号的时序方案(timing scheme)的其它实例。具体实施例方式图I示出时钟生成系统，其中时钟信号发生器I提供第一时钟频率fl的第一时钟信号。第一分频器2将第一时钟频率fI除以第一整数N以产生第一辅助信号CLKll。通过压控振荡器(VCO) 3生成具有第二时钟频率f2的第二时钟信号CLK2，且在第二分频器4中，将第二时钟频率f2除以第二整数K以产生第二辅助信号CLK21。如以下更详细的描述，计时器5测量第一和第二辅助信号CLKlI、CLK21的第一信号沿之间的第一时滞,并随后测量第一和第二辅助信号第二信号沿之间的第二时滞。比较器装置6通过比较所测量的时滞与预定的时间值Λ t0之间的差生成误差信号ERR。例如通过PLL环路滤波器(loop filter)(未示出)将误差信号ERR馈送至生成第二时钟信号CLK2的压控振荡器3。图2示出信号0^1、0^2、0^11和0^21的时序图。第一时钟信号CLKl具有周期1/Π，而第二时钟信号CLK2具有周期l/f2。由于分别除以N和K，所以第一辅助信号CLKll具有周期Ν/Π，而第二辅助信号CLK21具有周期K/f2。在所示的实例中，计时器5测量第一辅助信号CLKll的上升信号沿和第二辅助信号CLK21的下一个上升信号沿之间的第一时滞AU。第一辅助信号CLKll的一个周期之后，计时器5测量第一辅助信号CLKll的上升信号沿和第二辅助信号CLK21的下一个上升信号沿之间的第二时滞At2。或者，可使用下降信号沿，而不是上升沿。因此，得到以下等式N/fl+ Λ t2 = K/f2+ Δ tl或K/f2-N/fl = Λ t2_ Λ tl比较器装置6比较与预定时间值AtO的时滞差Atl_At2，并在该比较的基础上生成误差信号ERR，用于控制压控振荡器3。因此，包括组件3-6的PLL以不变的时间值Λ tO控制时滞差Atl-Λ t2，以便第一和第二时钟频率fl和f2的比例不再仅依靠第一和第二整数η和K,而且也依靠预定时间值AtO。例如，在现有技术中，fI= 3. 000000MHz 和 f2 = 2. 999970MHz ((fl_f2) /fl =IOppm)的第一和第二时钟频率需要整数除数N = 300000和K = 299997。通过图I的时钟生成系统生成相同的频率，其根据图2的时序图来工作并具有以下参数N = K= 1000和AtO = K/f2-N/fl = N · [(fl-f2)/fl] · l/f2= 1000 · IOppm · I/f2= 1% · l/f2.图3示出包括时间-电压转换器的计时器5的简化实例。时间-电压转换器具有与电容器C和第一开关SI串联的恒流电源I。第二开关S2与恒流电源I并联。开关SI和S2经由逻辑块7由第一和第二辅助信号CLKll和CLK21控制。第一开关SI通过第一信号CLKll的每个上升沿打开并通过第二信号CLK21的每个上升沿闭合。当打开第一开关SI时，打开第二开关S2的时间很短。每次闭合第一开关SI时，电容器C被充电至电压V，其与各自时滞Atl和At2成比例Vl = G · Λ tl 和 V2 = G · Δ t2.图2示出电容器C上的电压。图4示出比较器装置6的混合模拟和数字设计与压控振荡器3的输入部分的第一实例。由时间-电压转换器(计时器5)提供的电压值VI、V2由放大器8来提供并在米样-和保持电路9、10中缓冲。两个差分放大器11和12产生误差信号ERR = (V2-V1)-AVO，其中V2 Λ t2，Vl Λ tl和Λ VO Λ t0，结果为ERR 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种时钟生成系统，用于以第一时钟频率(f1)生成第一时钟信号(CLK1)，并以与所述第一时钟频率(f1)成预定比例的第二时钟频率(f2)生成第二时钟信号(CLK2)，所述系统包括：时钟信号发生器(1)，以第一时钟频率(f1)提供第一时钟信号(CLK1)，第一分频器(2)，将第一时钟频率(f1)除以第一整数(N)以产生第一辅助信号(CLK11)，第二分频器(4)，将第二时钟频率(f2)除以第二整数(K)以产生第二辅助信号(CLK21)，计时器(5)，用于测量第一辅助信号(CLK11)的第一信号沿和第二辅助信号(CLK21)的第一信号沿之间的第一时滞(Δt1)，并测量第一辅助信号(CLK11)的第二信号沿和第二辅助信号(CLK21)的第二信号沿之间的第二时滞，比较器装置(6)，用于通过比较所测量的时滞(Δt1，Δt2)和预定的时间值(Δt0)之间的差异来提供误差信号(ERR)，以及压控振荡器(3)，根据所述误差信号(ERR)来控制以生成第二时钟信号(CLK2)。
【技术特征摘要】
2011.05.12 EP 111658091.一种时钟生成系统，用于以第一时钟频率(fl)生成第一时钟信号(CLK1)，并以与所述第一时钟频率(fl)成预定比例的第二时钟频率(f2)生成第二时钟信号(CLK2)，所述系统包括 时钟信号发生器(I)，以第一时钟频率(fl)提供第一时钟信号(CLKl)， 第一分频器(2)，将第一时钟频率(fl)除以第一整数(N)以产生第一辅助信号(CLKll)， 第二分频器(4)，将第二时钟频率(f2)除以第二整数⑷以产生第二辅助信号(CLK21)， 计时器(5)，用于测量第一辅助信号(CLKll)的第一信号沿和第二辅助信号(CLK21)的第一信号沿之间的第一时滞(Atl)，并测量第一辅助信号(CLKll)的第二信号沿和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·布尔恰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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