一種用于電子式電流互感器的守時鐘及其運行方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電子式電流互感器的守時鐘及其運行方法，包括數(shù)字鑒相器、數(shù)字環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器；數(shù)字鑒相器包括D觸發(fā)器和鎖定電路；D觸發(fā)器的輸入端接收輸入時鐘信號，另一個輸入端與數(shù)控振蕩器相連；鎖定電路與數(shù)控振蕩器相連；數(shù)字環(huán)路濾波器包括可逆計數(shù)器和比較器，可逆計數(shù)器分別與D觸發(fā)器和數(shù)控振蕩器連接，可逆計數(shù)器與比較器相連；數(shù)控振蕩器包括相位控制器、分頻器和晶振，相位控制器與比較器相連，相位控制器與信號鐘相連，相位控制器與分頻器相連，分頻器與晶振相連。本發(fā)明使本地時鐘和輸入信號同步，采用加/減脈沖式數(shù)控振蕩器，通過粗調(diào)和細調(diào)兩種方式加減脈沖數(shù)，大大提高了守時鐘的同步速度。
【專利說明】
一種用于電子式電流互感器的守時鐘及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電子式互感器時鐘同步領(lǐng)域，具體涉及一種基于復雜可編程邏輯電路的電子式電流互感器的守時鐘及其運行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GPS(全球定位系統(tǒng))是美國在1993年建成的新一代衛(wèi)星導航、定位和授時系統(tǒng)。它由分布在6條軌道上距地球大約2萬公里的2顆衛(wèi)星組成，能全球覆蓋、全天候工作、每天24小時連續(xù)實時地向地面用戶提供高精度位置、速度和時間信息。GPS傳遞的時間能在全球范圍內(nèi)與世界協(xié)調(diào)時(UCT)保持高精度同步，是迄今為止傳播范圍最廣，精度最高的無線電時鐘信號源。GPS的設計目的是用于美國的軍事領(lǐng)域，具有很高的可靠性；同時在降低精度的條件下兼供全世界民用領(lǐng)域。因此，在一定意義上講，GPS已成為一項全球共享的技術(shù)資源。
[0003](I)兩種時間系統(tǒng)
[0004]I)世界協(xié)調(diào)時(Universal Coordinated Time一UCT)
[0005]UCT是一種以原子時秒長為基礎，在時刻上盡量接近世界時的折衷時間系統(tǒng)。它是目前世界各國時號播發(fā)的基礎。
[0006]2)GPS時
[0007]GPS時是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)建立的專用時間系統(tǒng)，它由GPS主控站里的一組高精度原子鐘所控制GPS時屬于原子時系統(tǒng)，其秒長與UCT相同。GPS時是一種連續(xù)計時系統(tǒng)，不含閏秒修正，它與UCT的時刻規(guī)定于1980年I月6日O時相同。其后，隨著時間的積累兩者之間的差異表現(xiàn)為秒的整數(shù)倍可以說，GPS時和UCT是兩種既相關(guān)又不同的時間尺度。
[0008](2)GPS的時間傳遞和同步原理
[0009]GPS的高精度定位、測速和導航之功能是建立在它的精密測時基礎之上的。為了測量時間，要用到兩個時鐘:一是GPS衛(wèi)星鐘，二是用戶接收機內(nèi)部時鐘。前者簡稱星載鐘，后者稱為用戶鐘星載鐘為原子鐘，其與GPS時的偏差包括在發(fā)給用戶的導航電文中。用戶鐘是普通晶體鐘，其與GPS時的偏差需要計算。
[0010]根據(jù)GPS系統(tǒng)的工作原理，用戶接收機通過接收4顆衛(wèi)星的信息可進行三維定位；通過接收3顆衛(wèi)星的信息可進行二維定位。在接收機位置確定后且不再改變的條件下，接收機只需接收一顆衛(wèi)星的信息便可進行精確的時間傳遞和時間同步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對上述問題，本發(fā)明提出一種用于電子式電流互感器的守時鐘及其運行方法，能夠使本地時鐘和輸入信號同步。
[0012]實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]—種用于電子式電流互感器的守時鐘，包括數(shù)字鑒相器、數(shù)字環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器;所述數(shù)字鑒相器包括順次相連的D觸發(fā)器和鎖定電路;D觸發(fā)器的其中一個輸入端接收輸入時鐘信號，另一個輸入端與數(shù)控振蕩器的輸出端相連;鎖定電路的輸出端與數(shù)控振蕩器的輸入端相連;所述數(shù)字環(huán)路濾波器包括可逆計數(shù)器和比較器，可逆計數(shù)器的輸入端分別與D觸發(fā)器的輸出端和數(shù)控振蕩器的輸出端連接，可逆計數(shù)器的數(shù)據(jù)傳輸端與比較器的數(shù)據(jù)傳輸端相連;所述數(shù)控振蕩器包括相位控制器、分頻器和晶振，相位控制器的輸入端與比較器的輸出端相連，相位控制器的時鐘引腳鎖定電路的輸出端相連，相位控制器的輸出端與分頻器的輸入端相連，分頻器的輸入端還與晶振相連，分頻器的輸出端作為數(shù)控振蕩器的輸出端。
[00? 4]所述輸入時鐘信號為GPS秒脈沖信號。
[0015]一種用于電子式電流互感器的守時鐘的運行方法，包括以下步驟:
[0016](I)數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，并分別將相差信號SIGN傳給數(shù)字環(huán)路濾波器、同步標志信號lock傳給數(shù)控振蕩器；
[0017](2)數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號進行濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和 lag;
[0018](3)數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信號SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步。
[0019]所述步驟(I)中，數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，具體為:將輸入時鐘信號PPS作為基準信號，數(shù)字鑒相器中的D觸發(fā)器判別接收到的數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK的相位與基準信號之間的超前滯后關(guān)系，并輸出二者之間的相差信號SIGN，當相差信號SIGN為高電平，則環(huán)路反饋信號SCLK超前基準信號；反之，當相差信號SIGN為低電平，則環(huán)路反饋信號SCLK滯后基準信號；當相差信號SIGN第一次出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)時，則環(huán)路反饋信號SCLK鎖定基準信號，同步標志信號lock從初始狀態(tài)的低電平變成高電平。
[0020]所述步驟(2)中，數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號SIGN進行濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和lag，具體為:當相差信號SIGN處于低電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行減計數(shù)；當相差信號SIGN處于高電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行增計數(shù);如果可逆計數(shù)器的輸出值q等于計數(shù)上限2*n或下限O，比較器輸出裝載賦值信號，將η裝載賦值至可逆計數(shù)器初始值d;如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出上限值2*n，環(huán)路進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK相位超前輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生超前信號ahead;反之，如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出下限值0，環(huán)路也進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK的相位滯后輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生滯后信號lag;其中η為濾波閾值。
[0021 ]所述步驟(3)中，數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步，具體為:相位控制器通過設定分頻器在計數(shù)到閥值時的初始值，采用增減計數(shù)脈沖的方式，實現(xiàn)通過加/減秒沖來調(diào)整環(huán)路反饋信號SCLK的相位；當信號ahead和lag處于低電平時進行M分頻；當信號ahead處于高電平時，相位控制器減去△ η個脈沖，使得環(huán)路反饋信號SCLK推遲了 △ η/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS的目的；當lag處于高電平時，相位控制器增加△ η個脈沖，使得輸入時鐘信號PPS前移了 △ η/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS目的；其中，△ η為脈沖調(diào)節(jié)值;所述粗調(diào)方法為:減去或增加多個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，A η> I;所述細調(diào)方法為:當數(shù)控振蕩器接收到lock信號后，減掉或增加單個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，Δ η = I。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明的用于電子式互感器的守時鐘及其運行方法，使本地時鐘和輸入信號同步，采用加/減脈沖式數(shù)控振蕩器，通過粗調(diào)和細調(diào)兩種方式加減脈沖數(shù)，大大提高了守時鐘的同步速度。在未同步時，先粗調(diào)快速進行同步，這時的同步精度不高，等同步之后再經(jīng)過細調(diào)得到高精度，從而保證守時鐘有較高的同步精度。
[0024]在發(fā)明中，采用的是高精度的晶振，能夠?qū)崿F(xiàn)在GPS秒脈沖失去后，輸出信號能持續(xù)一定偏差限度內(nèi)的同步的目的。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一種實施例的用于電子式互感器的守時鐘結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖2為本發(fā)明一種實施例的數(shù)字鑒相器結(jié)構(gòu)設計框圖。
[0027]圖3為本發(fā)明一種實施例的數(shù)字環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)設計框圖
[0028]圖4為本發(fā)明一種實施例的數(shù)控振蕩器結(jié)構(gòu)設計框圖。
[0029]圖5為本發(fā)明一種實施例的電子式互感器工作模式原理圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應用原理作詳細的描述。
[0032]如圖1-4所示，一種用于電子式電流互感器的守時鐘，包括數(shù)字鑒相器、數(shù)字環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器;所述數(shù)字鑒相器包括順次相連的D觸發(fā)器和鎖定電路;D觸發(fā)器的其中一個輸入端接收輸入時鐘信號，另一個輸入端與數(shù)控振蕩器的輸出端相連;鎖定電路的輸出端與數(shù)控振蕩器的輸入端相連;所述數(shù)字環(huán)路濾波器包括可逆計數(shù)器和比較器，可逆計數(shù)器的輸入端分別與D觸發(fā)器的輸出端和數(shù)控振蕩器的輸出端連接，可逆計數(shù)器的數(shù)據(jù)傳輸端與比較器的數(shù)據(jù)傳輸端相連;所述數(shù)控振蕩器包括相位控制器、分頻器和晶振，相位控制器的輸入端與比較器的輸出端相連，相位控制器的時鐘引腳鎖定電路的輸出端相連，相位控制器的輸出端與分頻器的輸入端相連，分頻器的輸入端還與晶振相連，分頻器的輸出端作為數(shù)控振蕩器的輸出端。本發(fā)明中的數(shù)字鑒相器是超前滯后型的數(shù)字鑒相器，晶振為高精度晶振;所述輸入時鐘信號為GPS秒脈沖信號。
[0033]一種用于電子式電流互感器守時鐘的運行方法，包括以下步驟:
[0034](I)數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，并將相差信號SIGN傳給數(shù)字環(huán)路濾波器、同步標志信號lock傳給數(shù)控振蕩器；
[0035](2)數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號SIGN進行平滑濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和lag;
[0036](3)數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信號SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步。
[0037]所述步驟(I)中，數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，具體為:將輸入時鐘信號PPS作為基準信號，數(shù)字鑒相器的D觸發(fā)器判別接收到的數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號的相位與基準信號之間的超前滯后關(guān)系，并輸出二者之間的相差信號SIGN，當相差信號SIGN為高電平，說明環(huán)路反饋信號超前基準信號;反之，當相差信號SIGN為低電平，則環(huán)路反饋信號滯后基準信號；當相差信號SIGN第一次出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)時，說明環(huán)路反饋信號鎖定基準信號，信號鐘的同步標志信號lock從初始狀態(tài)的低電平變成高電平。
[0038]所述步驟(2)中，數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號進行濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和lag，當相差信號SIGN處于低電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行減計數(shù)；當相差信號SIGN處于高電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行增計數(shù)；如果可逆計數(shù)器的輸出值q等于計數(shù)上限2*n或下限0，比較器輸出裝載賦值信號，將η裝載賦值至可逆計數(shù)器初始值d;如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出上限值2*n，環(huán)路進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK相位超前輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生超前信號ahead;反之，如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出下限值0，環(huán)路也進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK的相位滯后輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生滯后信號lag;其中η為濾波閾值。本發(fā)明中的濾波系數(shù)η的選擇要慎重，η太小，對噪聲的抑制能力就弱;η太大，降低了環(huán)路的同步速度。
[0039]所述步驟(3)中，數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信號SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步，具體為:相位控制器通過設定分頻器在計數(shù)到閥值時的初始值，采用增減計數(shù)脈沖的方式，實現(xiàn)通過加/減秒沖來調(diào)整環(huán)路反饋信號SCLK的相位；當信號ahead和lag處于低電平時進行M分頻；當信號ahead處于高電平時，相位控制器減去Δη個脈沖，使得環(huán)路反饋信號SCLK推遲了 Δη/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS的目的；當lag處于高電平時，相位控制器增加△ η個脈沖，使得輸入時鐘信號PPS前移了 A η/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS目的；其中，Δη為脈沖調(diào)節(jié)值；所述粗調(diào)方法為:減去或增加多個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，A η>1;所述細調(diào)方法為:當數(shù)控振蕩器接收到lock信號后，減掉或增加單個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，△ η = I。所以一般先用較大的A η值進行粗調(diào)，然后再令△ η = I進行細調(diào)，滿足同步后的精度要求。
[0040]如圖5所示，本發(fā)明中的用于電子式電流互感器的守時鐘具有兩種工作模式，分別為:跟蹤模式與替代模式。其具體的工作原理為:在GPS時鐘正常工作的前提下，當守時鐘在跟蹤模式下運行，此時的模式切換信號輸出的是低電平，GPS的秒脈沖同步產(chǎn)生PMU采樣序列。然而守時鐘要求獲取毫秒(ms)與微秒(us)級信息，可世界標準時間UTC僅擁有秒級(s)時間，故而必須要通過定時器建立內(nèi)部的軟時鐘，并且它的長期精度要在每次接收到秒脈沖時對毫秒及微秒級數(shù)據(jù)進行清零。例如定時器每毫秒增加I，定時器在秒脈沖來時清零。假若軟時鐘經(jīng)過1500ms這樣長的時間沒有對大于100ms的毫秒數(shù)據(jù)進行清零，那么意味著GPS時鐘沒有正常工作。此時模式切換信號輸出的是高電平，守時鐘更換到替代模式下運行并更新軟時鐘，也就是說GPS秒脈沖發(fā)生故障，本地守時鐘取代輸出秒脈沖信號，IPPS還原檢測通道。IPPS還原檢測通道的作用是檢測IPPS脈沖，這僅僅存在替代模式運行情況下，為了防止GPS穩(wěn)定運行時占用系統(tǒng)資源。當GPS時鐘重新工作時，IPPS恢復檢測通道能夠重新接收GPS秒脈沖開始對IPPS進行技術(shù)，如果持續(xù)不斷地接收到IPPS信號長達N次那么表示時鐘已回歸正常，模式切換信號再次輸出低電平，并清零定時器，同時守時鐘回到跟蹤模式。這樣一來守時鐘和GPS時鐘就能互備使用。圖中虛線部分的邏輯電路可以用CPLD來實現(xiàn)。
[0041]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種用于電子式電流互感器的守時鐘，其特征在于:包括數(shù)字鑒相器、數(shù)字環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器;所述數(shù)字鑒相器包括順次相連的D觸發(fā)器和鎖定電路;D觸發(fā)器的其中一個輸入端接收輸入時鐘信號，另一個輸入端與數(shù)控振蕩器的輸出端相連;鎖定電路的輸出端與數(shù)控振蕩器的輸入端相連;所述數(shù)字環(huán)路濾波器包括可逆計數(shù)器和比較器，可逆計數(shù)器的輸入端分別與D觸發(fā)器的輸出端和數(shù)控振蕩器的輸出端連接，可逆計數(shù)器的數(shù)據(jù)傳輸端與比較器的數(shù)據(jù)傳輸端相連;所述數(shù)控振蕩器包括相位控制器、分頻器和晶振，相位控制器的輸入端與比較器的輸出端相連，相位控制器的時鐘引腳鎖定電路的輸出端相連，相位控制器的輸出端與分頻器的輸入端相連，分頻器的輸入端還與晶振相連，分頻器的輸出端作為數(shù)控振蕩器的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子式電流互感器的守時鐘，其特征在于:所述輸入時鐘信號為GPS秒脈沖信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電子式電流互感器的守時鐘的運行方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，并分別將相差信號SIGN傳給數(shù)字環(huán)路濾波器、同步標志信號lock傳給數(shù)控振蕩器； (2)數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號進行濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和lag； (3)數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信號SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電子式電流互感器的守時鐘的運行方法，其特征在于:所述步驟(I)中，數(shù)字鑒相器獲取輸入時鐘信號PPS與數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK之間的相差信號SIGN和同步標志信號lock，具體為:將輸入時鐘信號PPS作為基準信號，數(shù)字鑒相器中的D觸發(fā)器判別接收到的數(shù)控振蕩器輸出的環(huán)路反饋信號SCLK的相位與基準信號之間的超前滯后關(guān)系，并輸出二者之間的相差信號SIGN，當相差信號SIGN為高電平，則環(huán)路反饋信號SCLK超前基準信號；反之，當相差信號SIGN為低電平，則環(huán)路反饋信號SCLK滯后基準信號；當相差信號SIGN第一次出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)時，則環(huán)路反饋信號SCLK鎖定基準信號，同步標志信號lock從初始狀態(tài)的低電平變成高電平。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電子式電流互感器的守時鐘的運行方法，其特征在于:所述步驟(2)中，數(shù)字環(huán)路濾波器對相差信號SIGN進行濾波，得到可以操控數(shù)控振蕩器的信號ahead和lag，具體為:當相差信號SIGN處于低電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行減計數(shù)；當相差信號SIGN處于高電平時，可逆計數(shù)器執(zhí)行增計數(shù);如果可逆計數(shù)器的輸出值q等于計數(shù)上限2*n或下限O，比較器輸出裝載賦值信號，將η裝載賦值至可逆計數(shù)器初始值d;如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出上限值2*n，環(huán)路進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK相位超前輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生超前信號ahead;反之，如果可逆計數(shù)器的輸出值q超出下限值0，環(huán)路也進入失鎖狀態(tài)，環(huán)路反饋信號SCLK的相位滯后輸入時鐘信號PPS，比較器產(chǎn)生滯后信號lag;其中η為濾波閾值。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電子式電流互感器的守時鐘的運行方法，其特征在于:所述步驟(3)中，數(shù)控振蕩器根據(jù)接收到的命令ahead、lag和lock標記，通過粗調(diào)或細調(diào)方法對晶振的頻率進行調(diào)控，實現(xiàn)對環(huán)路反饋信號SCLK相位的調(diào)控，并把環(huán)路反饋信SCLK反饋傳送給數(shù)字鑒相器和數(shù)字環(huán)路濾波器充當時鐘信號，最后經(jīng)過不斷地調(diào)節(jié)使得輸入時鐘信號PPS與環(huán)路反饋信號SCLK同步，具體為:相位控制器通過設定分頻器在計數(shù)到閥值時的初始值，采用增減計數(shù)脈沖的方式，實現(xiàn)通過加/減秒沖來調(diào)整環(huán)路反饋信號SCLK的相位；當信號ahead和lag處于低電平時進行M分頻；當信號ahead處于高電平時，相位控制器減去An個脈沖，使得環(huán)路反饋信號SCLK推遲了 Δη/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS的目的；ilag處于高電平時，相位控制器增加△ η個脈沖，使得輸入時鐘信號PPS前移了Δ η/Μ個周期，達到其相位接近輸入時鐘信號PPS目的;其中，△ η為脈沖調(diào)節(jié)值;所述粗調(diào)方法為:減去或增加多個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，Δ η>1;所述細調(diào)方法為:當數(shù)控振蕩器接收到lock信號后，減掉或增加單個脈沖信號完成對相位的調(diào)整，An = I。
【文檔編號】G04R20/02GK105911859SQ201610454336
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】徐敏銳, 楊世海, 黃奇峰, 盧樹峰, 王忠東, 趙雙雙, 李志新, 陳鋼, 陸子剛, 吳橋, 陳銘明, 張清松, 周亦洲, 臧海祥
【申請人】國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司, 河海大學