CN102427348A - 频谱拓展的时钟发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种频谱拓展的时钟发生器，其包括可调电压产生电路、开关电容电路、积分器、采样保持电路、压控振荡器、第一分频器、随机调制信号产生电路、偏置产生电路；可调电压产生电路和开关电容电路分别与积分器的输入端相连接；积分器的输出端与采样保持电路相连接，采样保持电路的输出端与压控振荡器相连接；压控振荡器的输出端与第一分频器相连接；随机调制信号产生电路的输入端与第一分频器的输出端相连接，其输出端分别与开关电容电路的输出端、压控振荡器相连接；偏置产生电路产生其余各部分所需的偏置电压和偏置电流。本发明采用随机调制信号产生电路产生一定的随机信号来影响频率信号，可以实现频谱拓展，能够有效的减小电磁干扰。

Description

频谱拓展的时钟发生器

技术领域

本发明涉及一种抗电磁干扰的时钟发生器，尤其涉及一种基于Bicmos工艺的频谱拓展的时钟发生器。

背景技术

在各种电子系统中，时钟信号为一不可或缺的参考信号，从微处理器中的时钟产生到蜂窝电话中的载波合成，以及测量、遥控和自动控制等领域都有着广泛的应用。但是随着片内时钟信号产生电路的发展，以及各种应用系统对时钟信号的要求越来越高，各种电磁干扰对时钟信号产生电路的影响不容忽视。为了防止电磁干扰，可以典型地应用诸如屏蔽和过滤的处理方法，但是需要相当大的花费。通过拓展频谱技术调制时钟信号频率，以便将集中于特定频率的能量均匀地拓展到较宽的频带上。利用这种频谱技术调制技术，能够减小电磁干扰而无需利用具有较高成本的屏蔽和/或滤波方法。

通常，改进的锁相环（PLL）可以用来生成拓展频谱时钟信号。然而，由于PLL电路较为复杂，尤其对于半导体集成电路设计来说，其功耗也较大，因此PLL的使用对于拓展频谱时钟信号通常是不理想的。

实现频谱调制的方法主要有三角波和正弦波和随机信号调制等几种。但是调制信号的形状会影响干扰谱的形状。相对来说，随机信号调制改善周期信号，如果电子系统的时钟源是随机变化的，（比如跳频技术）那么干扰的幅度调制是随机的。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗电磁干扰的时钟发生器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种频谱拓展的时钟发生器，其包括可调电压产生电路、开关电容电路、积分器、采样保持电路、压控振荡器、第一分频器、随机调制信号产生电路、偏置产生电路；

所述的可调电压产生电路和所述的开关电容电路分别与所述的积分器的两个输入端相连接，所述的可调电压产生电路产生控制所述的压控振荡器的中心频率的电压，所述的开关电容电路产生不连续的电流，所述的积分器产生锯齿波输出电压；

所述的积分器的输出端与所述的采样保持电路相连接，所述的采样保持电路的输出端与所述的压控振荡器相连接，所述的采样保持电路为所述的压控振荡器提供控制信号；

所述的压控振荡器产生受电压控制的频率信号，所述的压控振荡器的输出端与所述的第一分频器相连接，所述的第一分频器产生分频信号；

所述的随机调制信号产生电路的输入端与所述的第一分频器的输出端相连接，所述的随机调制信号产生电路的输出端分为两路，一路与所述的开关电容电路的输出端相连接，另一路与所述的压控振荡器相连接；所述的随机调制信号产生电路产生随机信号；

所述的偏置产生电路与所述的频谱拓展的时钟发生器的其余各部分相连接并产生所述的其余各部分所需的偏置电压和偏置电流。

优选的，所述的随机调制信号产生电路包括第二分频器、与所述的第二分频器相连接的随机码产生电路、与所述的随机码产生电路相连接的数模转换电路、与所述的数模转换电路相连接的低通滤波电路；

所述的第二分频器的输入为所述的随机调制信号产生电路的输入端；所述的低通滤波电路的输出为所述的随机调制信号产生电路的输出端。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于本发明采用随机调制信号产生电路产生一定的随机信号来影响频率信号，可以实现频谱拓展，能够有效的减小电磁干扰。

附图说明

附图1为本发明的频谱拓展的时钟发生器的电路总图。

附图2为本发明的频谱拓展的时钟发生器的随机调制信号产生电路的电路图。

以上附图中：11、可调电压产生电路；12、开关电容电路；13、积分器；14、采样保持电路；15、压控振荡器；16、分频器；17、偏置产生电路；20、随机调制信号产生电路；21、低通滤波器；22、数模转换电路；23、随机码产生电路；24、第二分频器。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：参见附图1所示。

一种频谱拓展的时钟发生器，其包括可调电压产生电路11、开关电容电路12、积分器13、采样保持电路14、压控振荡器15、第一分频器16、随机调制信号产生电路20、偏置产生电路17。

可调电压产生电路11和开关电容电路12分别与积分器13的两个输入端相连接。可调电压产生电路11产生控制压控振荡器15的中心频率的电压，并同时为开关电容电路12提供合适的同向端电压。开关电容电路12产生不连续的电流，积分器13产生锯齿波输出电压。

积分器13的输出端与采样保持电路14相连接，采样保持电路14的输出端与压控振荡器15相连接，采样保持电路14为压控振荡器15提供控制信号。压控振荡器15产生受电压控制的频率信号，压控振荡器15的输出端与第一分频器16相连接，第一分频器16产生分频信号输出。

随机调制信号产生电路20的输入端与第一分频器16的输出端相连接，随机调制信号产生电路20的输出端分为两路，一路与开关电容电路12的输出端相连接，另一路与压控振荡器15相连接。随机调制信号产生电路20产生随机信号来影响频率信号。

偏置产生电路17与频谱拓展的时钟发生器的其余各部分相连接并产生其余各部分所需的偏置电压和偏置电流。

参见附图2所示，随机调制信号产生电路包括第二分频器24、与第二分频器24相连接的随机码产生电路23、与随机码产生电路23相连接的数模转换电路22、与数模转换电路22相连接的低通滤波电路21。第二分频器24的输入为随机调制信号产生电路20的输入端；低通滤波电路21的输出为随机调制信号产生电路20的输出端。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种频谱拓展的时钟发生器，其特征在于：其包括可调电压产生电路、开关电容电路、积分器、采样保持电路、压控振荡器、第一分频器、随机调制信号产生电路、偏置产生电路；

所述的可调电压产生电路和所述的开关电容电路分别与所述的积分器的两个输入端相连接，所述的可调电压产生电路产生控制所述的压控振荡器的中心频率的电压，所述的开关电容电路产生不连续的电流，所述的积分器产生锯齿波输出电压；

所述的积分器的输出端与所述的采样保持电路相连接，所述的采样保持电路的输出端与所述的压控振荡器相连接，所述的采样保持电路为所述的压控振荡器提供控制信号；

所述的压控振荡器产生受电压控制的频率信号，所述的压控振荡器的输出端与所述的第一分频器相连接，所述的第一分频器产生分频信号；

所述的随机调制信号产生电路的输入端与所述的第一分频器的输出端相连接，所述的随机调制信号产生电路的输出端分为两路，一路与所述的开关电容电路的输出端相连接，另一路与所述的压控振荡器相连接；所述的随机调制信号产生电路产生随机信号；

所述的偏置产生电路与所述的频谱拓展的时钟发生器的其余各部分相连接并产生所述的其余各部分所需的偏置电压和偏置电流。

2.根据权利要求1所述的频谱拓展的时钟发生器，其特征在于：所述的随机调制信号产生电路包括第二分频器、与所述的第二分频器相连接的随机码产生电路、与所述的随机码产生电路相连接的数模转换电路、与所述的数模转换电路相连接的低通滤波电路；

所述的第二分频器的输入为所述的随机调制信号产生电路的输入端；所述的低通滤波电路的输出为所述的随机调制信号产生电路的输出端。

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