平信号的幅度分别为cos Φ 1、Sin Φ ,，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4。在实际应用中，控制器I可以采用单片机、DSP或ARM处理器来实现。
[0027]参考时钟信号生成模块2接收控制器I发送的频率控制信号，生成对应频率的参考时钟信号Fr= sinw J，W。= 2 Jif。，输出至时钟扇出模块3。参考时钟信号生成模块2可以根据实际需要选型，例如可以通过晶体振荡器来实现，或者采用晶体振荡器结合锁相环或直接数字频率合成器来实现，还可以通过直接数字频率合成器和锁相环的结合来实现。
[0028]时钟扇出模块3根据接收的参考时钟信号^生成与参考时钟信号频率相同的N个参考时钟信号Fi,分别发送给N个时钟相位调节模块。时钟扇出模块3相当于一个分路器，将参考时钟信号^分为N路，采用时钟扇出模块3能够提高参考时钟信号h的驱动能力。
[0029]电平产生模块4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Lil的幅度值为Cos Φ i，信号Li2的幅度值为sin Φ i，发送给对应的时钟相位调节模块5。本实施例中，采用数模转换器和运算放大器来组成电平产生模块4，数模转换器接收控制器发送的电平控制数字信号，进行数模转换得到模拟信号，再通过运算放大器调整幅值、增加驱动能力后得到直流电平信号。
[0030]时钟相位调节模块5，接收时钟扇出模块3输出的参考时钟信号以及对应电平产生模块4输出的直流电平信号，生成最终的时钟信号。图2是时钟相位调节模块的结构图。如图2所示，时钟相位调节模块5包括移相器51、第一乘法器52、第二乘法器53和加法器54。
[0031]移相器51接收时钟扇出模块3输出的参考时钟信号Fi,产生与Fi同频同相的正弦信号Fis= sinw ct和与Fi同频、相位相差90度的余弦信号F ic= cosw et，将正弦信号发送给第一乘法器52，将余弦信号发送给第二乘法器53。
[0032]第一乘法器52接收电平产生模块4输出的直流电平信号Lil和移相器51输出的正弦信号Fis，将两个信号相乘得到第一路待合成信号Sil，发送给加法器54。
[0033]第二乘法器53接收电平产生模块4输出的直流电平信号Li2和移相器51输出的余弦信号Fic;，将两个信号相乘得到第二路待合成信号Si2，发送给加法器54。
[0034]加法器54接收第一路待合成信号Sil和第二路待合成信号s i2并进行叠加，得到合成的第i路时钟信号Si,该时钟信号51与参考时钟信号F "频率相同，相位相差Φ i的正弦时钟信号sinO^t+ci^)。加法器54可以采用运算放大器来实现。
[0035]本发明中，对于各路时钟信号相位控制的范围和分辨率，分别取决于电平产生模块4对直流电平信号的控制范围和分辨率。当时钟信号相位的控制范围为O度?360度时，直流电平信号的控制范围应为-1V?+IV，如果相位的分辨率为△ Φ，那么直流电平的分辨率应达到SinA φ。也就是说，直流电平的分辨率越高，时钟信号相位的分辨率也就越高。因此，当电平产生模块选用精密程度较高的型号时，采用本装置可以实现精度较高的时钟信号相位调节。
[0036]尽管上面对本发明说明性的【具体实施方式】进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
【主权项】
1.一种相位可调的多路时钟信号合成装置，其特征在于，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，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Φρ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cos Φ 1、Sin Φ 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Lil的幅度值为COS(J)i，信号Li2的幅度值为sin<i) 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Lil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。
2.根据权利要求1所述的多路时钟信号合成装置，其特征在于，所述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Lil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Li2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。
【专利摘要】本发明公开了一种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。本发明能够实现在生成多路时钟信号时对时钟信号相位的精确调节。
【IPC分类】H03L7-16
【公开号】CN104811193
【申请号】CN201510188699
【发明人】刘科, 郭广坤, 肖寅东, 田书林, 王厚军, 范洪涛
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月20日