[发明专利]时钟生成系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

根据本发明，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。

在根据本发明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发明，其中：

图1示出根据本发明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1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1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为根据本发明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。

具体实施方式