[实用新型]一种快速锁定的全数字延迟锁相环

说明书

本实用新型提供了一种快速锁定的全数字延迟锁相环，包括鉴相器、相位测量模块、相位调节模块和同频异相信号发生器；鉴相器的输入端用于接收给定时钟信号和外部时钟网络提供的反馈信号，鉴相器的输出端与相位测量模块的输入端相连接；相位测量模块与相位调节模块相连接；相位调节模块与外部时钟网络相连接；同频异相信号发生器的输入端用于接收给定时钟信号，同频异相信号发生器与相位调节模块相连接。本实用新型采用粗调与多级精调相结合的延迟控制方式调节输入信号与反馈信号的相位差，只需经过一次延迟调节，便可实现相位的锁定。同时，被调节相位信号的频率随输入信号频率的不同而变化，故可扩展锁相环的锁相范围。

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种快速锁定的全数字延迟锁相环。

背景技术

现有全数字锁相环是由鉴相器、数字滤波器和数控振荡器构成的闭环反馈系统，其相位调节需要经过反复数十次闭环调节才能锁定。由于提高锁相速度与锁定精度是相互矛盾的，该种类型锁相环系统设计参数的选择只能采用折中的方案，因此其锁相速度较慢，且锁定精度不高。

同时，现有全数字锁相环是设计者根据在某一应用领域的单一固定频域而确定其系统设计方案的，该锁相环的频率锁定范围相对较小。当锁相环输入信号的频率超出其工作频域时，其锁相性能会变得很差，甚至因失锁而不能正常工作。这样以来，对用于不同频域范围、不同用途的锁相环需要重新设计或定制。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种快速锁定的全数字延迟锁相环，采用粗调与多级精调相结合的延迟控制方式调节输入信号与反馈信号的相位差，只需经过一次延迟调节，便可实现相位的锁定。既可提高锁相速度也可提高锁定精度，克服了二者之间所存在的矛盾。同时，被调节相位信号的频率随输入信号频率的不同而变化，故可扩展锁相环的锁相范围。

本实用新型提供了一种快速锁定的全数字延迟锁相环，包括：鉴相器、相位测量模块、相位调节模块和同频异相信号发生器；

所述鉴相器的输入端用于接收给定时钟信号和外部时钟网络提供的反馈信号，所述鉴相器的输出端与所述相位测量模块的输入端相连接；

所述相位测量模块的输出端与所述相位调节模块的第一输入端相连接；

所述相位调节模块的输出端与外部时钟网络相连接；

所述同频异相信号发生器的输入端用于接收所述给定时钟信号，所述同频异相信号发生器的输出端与所述相位调节模块的第二输入端相连接。

本实用新型提供的一种快速锁定的全数字延迟锁相环在正常工作时，鉴相器检测输入的给定时钟信号与外部时钟网络的反馈信号之间的相位差，由此产生超前或滞后的相位差信息，并将该相位差信息发送给相位测量模块。相位测量模块根据鉴相器发送的相位差信息，生成超前或滞后的相位误差数字信息，并将该相位误差数字信息发送给相位调节模块。相位调节模块根据该相位误差数字信息，生成粗调与精调的控制信号，并通过调节信号延时时间来调整相位的大小，最终达到相位锁定的目的。锁定后的输出信号为校准后的精准时钟信号，并将该精准时钟信号发送给外部时钟网络。

进一步的，所述相位测量模块包括第一计数器、第二计数器和锁存器；

所述第一计数器的第一输入端用于接收超前信号，第二输入端用于接收相位误差信号，所述第一计数器的输出端与所述锁存器的输入端相连接；

所述第二计数器的第一输入端用于接收滞后信号，第二输入端用于接收相位误差信号，所述第二计数器的输出端与所述锁存器的所述输入端相连接；

所述锁存器的输出端用于输出相位误差数字信号；

其中，所述超前信号是指给定时钟信号超前于反馈信号时鉴相器向第一计数器发送的标识信号；