一种时钟质量监测电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种时钟质量监测电路。

背景技术：

时钟是电子产品系统中一个非常重要的部分，几乎所有的电子组件都是在时钟的作用下同步运作的。因此，时钟信号质量的好坏会直接影响电子产品系统的稳定性。目前，电子产品系统一般会对时钟信号质量进行监测。

现有技术中，时钟信号质量监测主要通过计算一段时间内时钟信号频率的平均值来实现。具体地，计算一段时间内时钟信号频率的平均值，当平均值超过一定的阈值范围时，表明时钟信号出现了异常。但是这样的实现方式是在时钟信号质量变差后，再过一段时间才能监测到，监测的实效性较差。

因此，本领域技术人员需要提供一种时钟质量实时监测电路，相比较现有技术，可以及时地监测出时钟信号质量异常。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种时钟质量监测电路，以实现被测时钟信号的信号异常状况的可靠监测。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种时钟质量监测电路，包括：

锁相环、相位调整器、信号采集器和比较器；

所述锁相环的输入端用于输入被测时钟信号；

所述相位调整器，所述相位调整器的输入端与所述锁相环的输出端相连，用于输出相位前移预设相位后的被测时钟信号，记为第一位移信号，输出相位后移预设相位后的被测时钟信号，记为第二位移信号；

所述信号采集器的输入端与所述相位调整器的输出端相连，当所述第一位移信号满足第一预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号，当所述第二位移信号满足第二预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号；

所述比较器的输入端与所述信号采集器的输出端相连，用于判断所述第一采样信号和第二采样信号的值是否为预设值。

可选的，上述时钟质量监测电路中，所述信号采集器包括：

第一采样器、第二采样器；

所述第一采样器用于：当所述第一位移信号满足第一预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号；

所述第二采样器用于：当所述第二位移信号满足第二预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号。

可选的，上述时钟质量监测电路中，所述相位调整器包括：

第一相位调整器和第二相位调整器；

所述第一调整器的输入端与所述锁相环的输出端相连，用于将经由所述锁相环输出的缓变的被测时钟信号相位前移预设相位得到第一位移信号；

所述第二调整器的输入端与所述锁相环的输出端相连，用于将经由所述锁相环输出的缓变的被测时钟信号相位后移预设相位，得到第二位移信号。

可选的，上述时钟质量监测电路中，所述信号采集器具体用于，当所述第一位移信号的上升沿和/或下降沿到来时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号，当所述第二位移信号的上升沿和/或下降沿到来时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号。

可选的，上述时钟质量监测电路中，当所述第一预设条件为第一位移信号的上升沿到来，且所述第二预设条件为第二位移信号的上升沿到来时，所述比较器具体用于：

判断所述第一采样信号的值是否均为第一预设值；

判断所述第二采样信号的值是否均为第二预设值。

本实用新型实施例提供的上述方案，首先通过锁相环对被测时钟信号vin进行平滑处理得到缓变的被测时钟信号，然后通过相位调整器分别将缓变的被测时钟信号相位前移预设相位△φ和后移预设相位△φ，得到第一位移信号和第二位移信号，其中，预设相位△φ的值可以根据所述被测时钟信号vin的实际抖动情况进行调节，并且所述预设相位的值应在所述被测时钟信号vin的实际抖动范围内，所述实际抖动范围指的是不大于所述被测时钟信号vin的最大抖动值。再分别检测所述第一位移信号和第二位移信号的状态，当所述第一位移信号满足第一预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号，当所述第二位移信号满足第二预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号，最后通过比较器实时判断所述第一采样信号和第二采样信号的值。当两个采样信号的值不为预设值时，表明所述被测时钟信号vin出现异常(如：抖动或漏拍)。本实施例提供的电路实现简单，可以及时地监测出时钟信号质量异常，实效性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种时钟质量监测电路的结构示意图；

图2为当所述被测时钟信号正常时，时钟质量监测电路中涉及到的各个信号的变化示意图；

图3为当所述被测时钟信号异常时，时钟质量监测电路中涉及到的各个信号的变化示意图；

图4为本申请另一实施例公开的一种时钟质量监测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

实施例1：

参见图1，图1为本申请实施例公开的一种时钟质量监测电路的结构示意图。

在本申请实施例公开的技术方案中，参见图1所述时钟质量监测电路包括锁相环100、相位调整器200、比较器300和信号采集器400；

所述锁相环100的输入端用于输入被测时钟信号，所述锁相环用于获取被测时钟信号vin，对所述被测时钟信号vin进行平滑处理后，输出缓变的时钟信号v0；

所述相位调整器200的输入端与所述锁相环的输出端相连，用于对所述缓变的时钟信号v0进行相位调节，所述相位调节包括将所述缓变的时钟信号v0进行相位前移和相位后移，具体的，在调节时，将所述被测时钟信号的相位前移预设相位△φ，得到第一位移信号v1-，用于将所述被测时钟信号的相位后移预设相位△φ，得到第二位移信号v1+，其中，所述预设相位△φ的值可以根据被测时钟信号vin的实际抖动情况进行调节，只要保证所述预设相位△φ的值大于在当前环境下所述被测时钟信号vin的最大抖动值即可。例如，如果所述被测时钟信号vin的最大抖动值为50ps，那么所述预设相位δφ的值需大于50ps。

所述信号采集器400的输入端与所述相位调整器的输出端相连，用于：当所述第一位移信号v1-满足第一预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号v2，当所述第二位移信号v1+满足第二预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号v3；

所述比较器300的输入端与所述信号采集器400的输出端相连，其内部可以包括两个比较电路，用于分别，判断所述第一采样信号v2和第二采样信号v3的值是否为预设值，当不为预设值时，输出用于表征被测时钟信号异常的提示信息。

在本方案中，所述第一预设条件和第二预设条件的设置方式可以依据用户需求自行设定，例如，其可以指的是信号的上升沿或下降沿，当所述第一预设条件、第二预设条件到来时对所述锁相环输出的被测时钟信号进行采样。在本方案中，所述第一预设条件和第二预设条件可以指的是所述第一位移信号的设定时刻到来时、第二位移信号的设定时刻到来时；在本方案中以第一位移信号和第二位移信号的上升沿作为对应的第一预设条件和第二预设条件，即，所述第一位移信号的上升沿到来时和第二位移信号的上升沿到来时，对所述锁相环输出的被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号v2，对所述锁相环输出的被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号v3，在实际使用过程中，如果被测时钟信号正常时，所采集到的第一采样信号的值v2和第二采样信号v3的值会满足一个预设的规则，通过判断所述第一采样信号v2和第二采样信号v3的值是否为预设值的方式就可以判断所述被测时钟信号是否异常，当所述第一采样信号v2和/或所述第二采样信号v3不为预设值时，输出用于表征被测时钟信号异常的提示信息，否则，表明所述被测时钟信号正常。

在本方案中，所述预设规则可以是判断所述第一采样信号v2和第二采样信号v3是否为预设的值，所述预设的值根据所述预设条件的不同而不同，以所述预设条件为上升沿时为例，所述预设规则具体为：第一采样信号v2的值保持为0，所述第二采样信号v3的值保持为1。即，参见图2，当所述被测时钟信号vin正常时，所述第一采样信号v2的值一直为0，所述第二采样信号v3的值一直为1。当第一采样信号的值为0、所述第二采样信号v3的值为1时，第一采样信号v2和所述第二采样信号v3满足所述预设规则，参见图3，当所述被测时钟信号vin异常时，所述第一采样信号v2会变为1，或者所述第二采样信号v3会变为0。所以，只要不满足条件(第一采样信号v2＝0且第二采样信号v3＝1)，则所述比较器认为被测时钟信号vin出现异常。

本实施例提供的时钟质量实时监测方案，首先通过锁相环对被测时钟信号vin进行平滑处理得到缓变的被测时钟信号v0，然后通过相位调整器分别将缓变的被测时钟信号相位前移预设相位△φ和后移预设相位△φ，得到第一位移信号v1-和第二位移信号v1+，其中，预设相位△φ的值可以根据所述被测时钟信号vin的实际抖动情况进行调节，并且所述预设相位的值应大于所述被测时钟信号vin的最大抖动值。再检测第一位移信号和第二位移信号的信号状态，当所述第一位移信号满足第一预设条件、第二位移信号满足第二预设条件时对所述被测时钟信号进行沿采样，得到第一采样信号v2，对所述被测时钟信号进行沿采样，得到第二采样信号v3，最后通过比较器实时判断所述第一采样信号v2和第二采样信号v3的值。当两个采样信号的值不在预设值范围内时，表明所述被测时钟信号vin出现异常(如：抖动或漏拍)。本实施例提供的电路实现简单，可以及时地监测出时钟信号质量异常，实效性好。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述比较器的结构可以依据用户需求自行选择，例如，参见图4，本申请实施例公开的技术方案中，所述信号采集器400可以包括：

第一采样器400a、第二采样器400b；

所述第一采样器400a用于：当所述第一位移信号满足第一预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第一采样信号v2；

所述第二采样器400b用于：当所述第二位移信号满足第二预设条件时，对所述被测时钟信号进行采样，得到第二采样信号v3。

所述相位调整器200可以由一个独立的相位调整器实现，也可以由两个相位调整器来实现，例如，参见图4，在本申请中所述相位调整器可以包括第一相位调整器200a和第二相位调整器200b，所述第一调整器200a用于将经由所述锁相环输出的缓变的被测时钟信号v0相位前移预设相位△φ得到第一位移信号v1-，所述第二调整器200b用于将经由所述锁相环输出的缓变的被测时钟信号v0相位后移预设相位△φ得到第二位移信号v1+。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。