專利名稱：壓控晶體振蕩器和環(huán)路濾波器的制作方法
本申請(qǐng)涉及用于產(chǎn)生相當(dāng)高頻率數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)的壓控晶體振蕩器(VCXO)和環(huán)路濾波器。
在當(dāng)前的高速調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用中，例如在數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中，需要有大約40MHz的其占空比基本上保持在50％的可控時(shí)鐘信號(hào)。在這頻率范圍內(nèi)的基波型晶體沒有足夠的牽引范圍來(lái)提供合適的信號(hào)鎖定能力和對(duì)變化中的晶體參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。這樣，現(xiàn)有技術(shù)的VCXO一直使用三次諧波晶體。可是不用有效的調(diào)節(jié)就不能獲得在這頻率范圍內(nèi)的使用三諧波晶體的適當(dāng)?shù)腣CXO工作特性。
另一種方法一直使用所希望的時(shí)鐘頻率的適當(dāng)?shù)拇沃C波作為基波，并使用倍頻技術(shù)來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。這種倍頻器通常是鎖相環(huán)路(PLL)。可是，PLL在時(shí)鐘信號(hào)中引入相位抖動(dòng)，并會(huì)在例如頻率掃描操作期間有閉鎖的問(wèn)題。
此外，來(lái)自典型的集成電路(IC)振蕩器的輸出信號(hào)沒有50％占空比。而由這種振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的前沿和后沿是斜的，這是由于用作振蕩器放大器的IC門的上升和下降時(shí)間的改變?cè)斐傻摹?br> 對(duì)于在高速裝置，例如在數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)高速調(diào)制解調(diào)器中的應(yīng)用，希望有一種這樣的簡(jiǎn)單的可控晶體振蕩器，它有相當(dāng)高的頻率范圍，有穩(wěn)定的占空比和有相當(dāng)?shù)偷南辔欢秳?dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，一種以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的可控晶體振蕩器包括壓控晶體振蕩器，它產(chǎn)生所希望的頻率的次諧波信號(hào)。這種壓控晶體振蕩器被耦合到第一占空比校正器，后者產(chǎn)生具有基本上是所希望的占空比的信號(hào)。第一占空比校正器被耦合到倍頻器，后者產(chǎn)生基本上是所希望的頻率的信號(hào)。跟著，倍頻器被耦合到第二占空比校正器。第二占空比校正器以所希望的頻率產(chǎn)生具有所希望的占空比的時(shí)鐘信號(hào)。
在附圖中

圖1是包含本發(fā)明的數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)的高速調(diào)制解調(diào)器的一部分的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的受控晶體振蕩器的更詳細(xì)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)路濾波器的更詳細(xì)的方框圖；和圖4是圖2中所說(shuō)明的受控振蕩器的原理圖。
圖1是包含本發(fā)明的數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)高速調(diào)制解調(diào)器的一部分的方框圖。在附圖中只表示了那些對(duì)理解本發(fā)明有必要和有用的元件。本專業(yè)的技術(shù)人員將明白在這系統(tǒng)中需要其它什么元件、知道如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)這些其它元件、以及如何把這些其它元件與附圖中所說(shuō)明的元件連接起來(lái)。
在數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)的地面站中，數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，代表電視節(jié)目的數(shù)據(jù)信號(hào))以已知的方式被變成符號(hào)序列。代表這符號(hào)序列的信號(hào)被調(diào)制到載波上，并被發(fā)送到衛(wèi)星，后者把調(diào)制后的符號(hào)序列廣播到地面接收機(jī)。這些接收機(jī)以已知的方式解調(diào)代表這符號(hào)序列的信號(hào)，恢復(fù)成為符號(hào)序列，重建數(shù)據(jù)信號(hào)。接收機(jī)所進(jìn)行的部分處理是恢復(fù)符號(hào)定時(shí)，以便能準(zhǔn)確地提取符號(hào)。雖然被發(fā)送的符號(hào)定時(shí)通常是穩(wěn)定的，但在代表不同的數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，從不同的衛(wèi)星或地面站)的符號(hào)序列之間會(huì)存在些微的定時(shí)差別，或者由于傳播效應(yīng)或元件參數(shù)變化，或者由于衛(wèi)星中的交換(switching)轉(zhuǎn)發(fā)器，定時(shí)會(huì)有稍微的移動(dòng)。這樣，在接收機(jī)中的用于恢復(fù)符號(hào)定時(shí)的時(shí)鐘必須穩(wěn)定，而且要可控，以便補(bǔ)償符號(hào)定時(shí)中的些微變化。
圖1中，輸入端耦合到代表符號(hào)序列的被接收信號(hào)的取樣信號(hào)源(未示出)。取樣數(shù)據(jù)輸入端耦合到符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的第一輸入端。符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的第二輸入端耦合到受控振蕩器100的輸出端，此受控振蕩器提供恢復(fù)符號(hào)序列所需的定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。
符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的第一輸出端產(chǎn)生代表這符號(hào)序列的信號(hào)。符號(hào)數(shù)據(jù)輸出端耦合到進(jìn)一步的應(yīng)用電路(未示出)，后者以已知的方式處理被恢復(fù)的符號(hào)序列來(lái)復(fù)原被發(fā)送的數(shù)據(jù)，并基于這些數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)行(例如，產(chǎn)生電視節(jié)目的圖象和聲音)。符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300以二進(jìn)制速率乘法器(BRM)信號(hào)的形式(下面將更詳細(xì)地描述)產(chǎn)生定時(shí)誤差信號(hào)e，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的第二輸出端耦合到BRM濾波器200的輸入端。BRM濾波器200的輸出端耦合到受控振蕩器100的控制輸入端。
工作中，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300根據(jù)由受控振蕩器100送來(lái)的時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)，以已知的方式從送來(lái)的樣值中恢復(fù)被發(fā)送的符號(hào)序列。如上所述，在當(dāng)前的數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)中，時(shí)鐘信號(hào)的標(biāo)稱頻率是40MHz。此外，為了正確地恢復(fù)符號(hào)序列，這種時(shí)鐘信號(hào)必須有大致50％的占空比。因?yàn)楸话l(fā)送的符號(hào)序列的定時(shí)是相當(dāng)穩(wěn)定的，所以，受控振蕩器100的時(shí)鐘信號(hào)基于晶體振蕩器。
符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300也分析所接收的樣值，并產(chǎn)生誤差信號(hào)e，后者代表被發(fā)送的符號(hào)序列與從受控振蕩器100來(lái)的當(dāng)前時(shí)鐘信號(hào)之間的定時(shí)誤差。在符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的所說(shuō)明的實(shí)施例中，誤差信號(hào)e具有二進(jìn)制速率乘法器信號(hào)形式，這信號(hào)是其平均模擬值等于定時(shí)誤差值的脈沖序列。定時(shí)誤差信號(hào)e以已知的方式被BRM濾波器200濾波，并且，濾波后的誤差信號(hào)以已知的方式被用來(lái)控制受控振蕩器100的輸出頻率，以期使這誤差信號(hào)為零。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的受控晶體振蕩器的更詳細(xì)的方框圖。圖2中，從(圖1的)BRM濾波器200來(lái)的控制信號(hào)被耦合到壓控晶體振蕩器(VCXO)110的控制輸入端。VCXO 110的輸出端被耦合到第一占空比校正器120的輸入端。第一占空比校正器120的輸出端被耦合到倍頻電路130的輸入端。倍頻電路130的輸出端被耦合到第二占空比校正器140的輸入端。第二占空比校正器140的輸出端產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，并被耦合到(圖1的)符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的時(shí)鐘信號(hào)輸入端。
工作時(shí),VCXO 110工作在20MHz上，此頻率是所希望的頻率40MHz的一半。在最佳實(shí)施例中,VCXO 110被制造成IC振蕩器?？墒?，如上所述，IC振蕩器不能提供穩(wěn)定的50％占空比的時(shí)鐘信號(hào)。如果這樣的一個(gè)信號(hào)被二倍頻，就不可能產(chǎn)生相位和占空比穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。第一占空比校正器120用來(lái)校正占空比的變化，并產(chǎn)生有基本上是50％占空比的時(shí)鐘信號(hào)。這信號(hào)可以最小的相位抖動(dòng)被倍頻。倍頻電路130以已知的方式產(chǎn)生40MHz的時(shí)鐘信號(hào)。第二占空比校正器140校正由倍頻操作引起的任何相位抖動(dòng)，并產(chǎn)生有最小的相位抖動(dòng)和大致50％占空比的40MHz的時(shí)鐘信號(hào)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)路濾波器的更詳細(xì)的方框圖。圖3中，那些與圖1中所說(shuō)明的元件相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且在下面將不再詳細(xì)描述。圖3中，BRM濾波器200包括串聯(lián)連接的分立的低通濾波器(LPF)210和DC放大器220，它們連接在符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300的符號(hào)誤差信號(hào)輸出端與受控振蕩器100的控制輸入端之間。
如上所述，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300中的電路(未示出)以已知的方式從送到其輸入端的樣值中提取符號(hào)序列，并以已知的方式在它的輸出端產(chǎn)生那些符號(hào)。此外，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300產(chǎn)生二進(jìn)制速率乘法器(BRM)輸出信號(hào)，后者的模擬平均值代表誤差信號(hào)e。為此目的，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路包括串聯(lián)連接的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)(STR)誤差估計(jì)器310、STR環(huán)路濾波器320和BRM信號(hào)發(fā)生器330。這些元件以數(shù)字邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，并以已知的方式工作。
從BRM信號(hào)發(fā)生器330來(lái)的BRM誤差信號(hào)e必須被濾波，以消除BRM脈沖頻率分量，只留下誤差信號(hào)分量，即BRM脈沖信號(hào)的平均值。需要一個(gè)低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。在現(xiàn)有技術(shù)的電路中，配置成有源低通濾波器的低成本運(yùn)算放大器已被用來(lái)進(jìn)行低通濾波。可是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有源低通濾波器能把輸入信號(hào)中的某些部分發(fā)送到它的輸出信號(hào)，從而使輸出信號(hào)畸變，即一種稱為饋通的狀態(tài)。為了克服這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由無(wú)源的元件構(gòu)成的、設(shè)置在DC電壓轉(zhuǎn)換/放大的放大器之前的分立的低通濾波器消除了這個(gè)問(wèn)題。
工作時(shí)，分立的LPE 210由一個(gè)RC低通濾波器或多個(gè)級(jí)聯(lián)的RC低通濾波器級(jí)構(gòu)成(下面要更詳細(xì)地描述)。這種網(wǎng)絡(luò)提供了與有源濾波器相同的低通濾波特性，但沒有饋通。從分立的LPE 210來(lái)的輸出信號(hào)被DC放大器220處理，而產(chǎn)生對(duì)受控振蕩器100的控制信號(hào)。DC放大器220以已知的方式提供電壓電平移動(dòng)(shifting)和誤差信號(hào)放大，后者是產(chǎn)生受控振蕩器100的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)所需的。
圖4是圖3中所說(shuō)明的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)環(huán)路的原理圖。圖4中，晶體X1的第一電極被耦合到集成電路(IC)門10的輸入端，以及第一電阻R1和第一電容C1的各自的第一電極。晶體X1的第二電極耦合到第二電阻R2和第二電容C2的各自的第一電極。第一IC門10的輸出端耦合到第一電阻R1和第二電阻R2的各自的第二電極和第三電阻R3的第一電極。第一電容C2的第二電極耦合到第一變?nèi)荻O管V1的第一電極。第二電容C2的第二電極耦合到第二變?nèi)荻O管V2的第一電極。第一變?nèi)荻O管V1和第二變?nèi)荻O管V2的各自的第二電極耦合到參考電位(地)的源點(diǎn)。
邏輯門10、晶體X1、第一和第二電阻R1和R2、第一和第二電容C1和C2、以及第一和第二變?nèi)荻O管V1和V2的組合是邏輯門型的隔離皮爾斯振蕩器，并且構(gòu)成(圖2的)VCXO 110。晶體X1是有20MHz中心頻率的基波型晶體。在最佳實(shí)施例中，晶體X1有8pf的標(biāo)稱負(fù)載電容，并且在從5pf到14pf的負(fù)載電容范圍內(nèi)，有起碼±百萬(wàn)分之100(100ppm)的范圍。
邏輯門10是標(biāo)準(zhǔn)的IC邏輯門，并且在最佳實(shí)施例中，它是制造在單個(gè)IC封裝中(例如工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)74AC86)的四個(gè)“異”門中的一個(gè)。圖4中所說(shuō)明的門30、50和60(下面將更詳細(xì)地描述)是由該IC封裝中的余下的三個(gè)“異”門形成的。在這樣的實(shí)施例中，“異”門10、50和60中只有一個(gè)輸入端接收輸入信號(hào)，而這些門的各自的第二輸入端都以已知的方式耦合到邏輯“1”信號(hào)的源(未示出)。
電阻R1給邏輯門10的輸入端加偏壓使其進(jìn)入激活區(qū)域。電阻R2限制晶體電流，并考慮到在第二變?nèi)荻O管V2的控制下的相移和頻率響應(yīng)下降(roll off)。圖4中，第一和第二變?nèi)荻O管V1和V2分別有在1伏DC電壓時(shí)的25.5pf到10.5伏DC電壓時(shí)的6pf的電容范圍。在最佳實(shí)施例中，變?nèi)荻O管由Sony公司制造，并有Thomson ConsumerElectronic,Inc.零件號(hào)445-480。
包括與第四電容C4串聯(lián)的并聯(lián)連接的第三電容C3和第一電感L1的第一調(diào)諧電路耦合在第三電阻R3的第二電極與地之間。第三電阻R3為第一調(diào)諧電路提供隔離和限流。第一調(diào)諧電路預(yù)定具有大致20MHz的諧振頻率，即VCXO 110的輸出頻率。第一調(diào)諧電路在諧振頻率下有高阻抗，而在其它頻率下有低阻抗。這樣，從VCXO 110的輸出的時(shí)鐘信號(hào)的所有其它頻率分量被旁路到地，只留下第一調(diào)諧電路的20MHz的諧振頻率附近的VCXO 110的輸出信號(hào)分量。因此，在第三電阻R3的第二電極處的信號(hào)是在VCXO 110頻率下的正弦波。
第五電容C5從第三電阻R3的第二電極與第一調(diào)諧電路的連接點(diǎn)連接到第二邏輯門30的輸入端，并且連接到第四電阻R4和第五電阻R5的各自的第一電極。第四電阻R4的第二電極連接到工作電位VCC的源，而第五電阻R5的第二電極連接到地。第二邏輯門30的輸出端通過(guò)第六電阻R6耦合到邏輯門30的輸入端。第四和第五電阻R4和R5的組合提供了第五電容C5的放電通路以及對(duì)第二邏輯門的輸入端的粗的DC偏置，而第六電阻R6給第二邏輯門30加偏壓使其進(jìn)入激活區(qū)域。第五電容C5把標(biāo)稱20MHz的正弦波從第一調(diào)諧電路交流(AC)耦合到第二邏輯門30的輸入端。
以這種方式連接的邏輯門起高增益放大器作用。當(dāng)把正弦波信號(hào)AC耦合到邏輯門的輸入端，它規(guī)格化化到中間偏壓點(diǎn)。因此，正弦波輸入信號(hào)將在第二邏輯門30的輸出端產(chǎn)生大致50％占空比的時(shí)鐘信號(hào)。第一調(diào)諧電路(C3,L1,C4)與帶有其偏置元件(R4,R5,R6)的第二邏輯門30的組合構(gòu)成(圖1的)占空比校正電路120。
第二邏輯門30的輸出端耦合到“異”門50的第一輸入端，以及延遲電路40的輸入端。延遲電路40的輸出端被耦合到“異”門50的第二輸入端。例如，延遲電路40可以是分立的低通RC濾波器，它有連接在它的輸入端和輸出端之間的電阻以及連接在它的輸出端與地之間的電容?！爱悺遍T50與延遲電路40的組合以已知的方式產(chǎn)生在20MHz輸入信號(hào)的每個(gè)轉(zhuǎn)變處的一系列脈沖、或者40MHz頻率的一系列脈沖。這樣，它形成(圖1的)倍頻器130。
“異”門50的輸出端也耦合到第七電阻R7的第一電極。包括并聯(lián)連接的第六電容C6和第二電感L2以及與其串聯(lián)的第七電容C7的第二調(diào)諧電路連接在第七電阻R7的第二電極與地之間。第七電阻R7對(duì)第二調(diào)諧電路提供隔離和限流。第二調(diào)諧電路有VCXO 110的頻率的兩倍的或40MHz的諧振頻率。第二調(diào)諧電路也在諧振頻率處有高的阻抗而在其它頻率下有低阻抗。這樣，其它頻率被旁路到地，只留下在第二調(diào)諧電路諧振頻率，即40MHz附近的“異”門50的輸出信號(hào)分量。在第七電阻R7的第二電極與第二調(diào)諧電路的連接點(diǎn)處的信號(hào)是VCXO 110頻率的兩倍的正弦波。
第八電容C8從第七電阻R7的第二電極與第二調(diào)諧電路的連接點(diǎn)連接到第三邏輯門60的輸入端，并且連接到第八電阻R8和第九阻R9的各自的第一電極。第八電阻R8的第二電極連接到工作電位VCC的源，而第九電阻R9的第二電極連接到地。第三邏輯門60的輸出端通過(guò)第十電阻R10耦合到第三邏輯門60的輸入端。以與第二邏輯門30類似的方式，第八和第九電阻R8和R9分別為第八電容C8提供放電通路和對(duì)第三邏輯門的輸入端的粗的DC偏置，而第十電阻R10給第三邏輯門60加偏壓使其進(jìn)入激活區(qū)域。第八電容C8把標(biāo)稱40Mhz的正弦波信號(hào)從第二調(diào)諧電路耦合到第三邏輯門60的輸入端。因?yàn)锳C耦合到輸入端的正弦波規(guī)格化)到中間偏壓點(diǎn)，所以，第三邏輯門產(chǎn)生具有兩倍VCXO 110頻率的、大致50％占空比的時(shí)鐘信號(hào)。第二調(diào)諧電路(C6,L2,C7)與帶有其偏置元件(R8,R9,R10)的第三邏輯門60的組合構(gòu)成(圖1的)占空比校正電路140。
第三邏輯門60的輸出端耦合到第十一電阻R11的第一電極。第十一電阻R11的第二電極產(chǎn)生具有大致50％占空比的、所希望的40MHz的受控時(shí)鐘信號(hào)，并被耦合到第九電容C9的第一電極和(圖1的)符號(hào)定時(shí)恢復(fù)(STR)電路300的輸入端。第十一電阻R11和第九電容C9形成用于使由第三邏輯門60產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的高次諧波成分的頻率響應(yīng)下降的RC網(wǎng)絡(luò)。
符號(hào)定時(shí)恢復(fù)(STR)電路300的輸出端耦合到第十二電阻R12的第一電極。第十二電阻R12的第二電極耦合到第十電容C10和第十三電阻R13的各自的第一電極。第十三電阻R13的第二電極耦合到第十一電容C11和第十四電阻R14的各自的第一電極。第十四電阻R14的第二電極耦合到第十二電容C12和第十五電阻R15的各自的第一電極。第十五電阻R15的第二電極耦合到第十三電容C13和第十六電阻R16的各自的第一電極。第十六電阻R16的第二電極耦合到DC放大器220的輸入端。
如上所述，符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300使用了由受控振蕩器100產(chǎn)生的40MHz的時(shí)鐘來(lái)恢復(fù)被發(fā)送的符號(hào)，并產(chǎn)生誤差信號(hào)e，此誤差信號(hào)代表從受控振蕩器100來(lái)的時(shí)鐘信號(hào)與所接收的符號(hào)的定時(shí)之間的誤差。在最佳實(shí)施例中，這誤差信號(hào)具有二進(jìn)制速率乘法器(BRM)信號(hào)的形式，它的平均值是誤差的值。這種BRM信號(hào)用分立濾波器210來(lái)濾波，以便提取平均值。第十二電阻R12和第十電容C10形成第一低通RC濾波器級(jí)；第十三電阻R13和第十一電容C11形成第二低通RC濾波器級(jí)；第十四電阻R14和第十二電容C12形成第三低通RC濾波器級(jí)；以及第十五電阻R15和第十三電容C13形成第四低通RC濾波器級(jí)。第一、第二、第三、第四低通濾波器級(jí)結(jié)合起來(lái)形成(圖3的)分立低通濾波器(LPF)210。分立低通濾波器210產(chǎn)生代表從符號(hào)定時(shí)恢復(fù)電路300來(lái)的BRM誤差信號(hào)e的平均值的信號(hào)。
分立低通濾波器210通過(guò)第十六電阻R16被耦合到DC放大器220的輸入端。DC放大器220的輸出端被耦合到第十四電容C14的第一電極，以及通過(guò)第十七電阻R17和第十八電阻R18耦合到第一變?nèi)荻O管V1和第二變?nèi)荻O管V2的各自的第一電極。第十四電容C14的第二電極接地。DC放大器220產(chǎn)生用于分別控制第一和第二變?nèi)荻O管V1和V2的DC控制信號(hào)。第十七和第十八電阻R17和R18起著把DC放大器220分別與第一和第二變?nèi)荻O管V1和V2中的每一個(gè)隔離開的作用，并且把第一和第二變?nèi)荻骞躒1和V2彼此隔離開。第十四電容C14為變?nèi)荻O管控制信號(hào)提供附加的濾波作用。
下面的表Ⅰ給出在圖4所說(shuō)明的元件的最佳值。
雖然以在數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)中實(shí)施的形式說(shuō)明了本發(fā)明，但是，本專業(yè)的技術(shù)人員明白根據(jù)本發(fā)明的受控振蕩器可以用在任何需要有相當(dāng)高頻率和嚴(yán)格控制的占空比的受控晶體振蕩器的地方。
權(quán)利要求
1．一種用來(lái)以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的可控晶體振蕩器，其特征在于包括壓控晶體振蕩器，它以所希望的頻率的次諧波頻率產(chǎn)生振蕩信號(hào)；第一占空比校正器，它被耦合到所述壓控晶體振蕩器；倍頻器，它耦合到所述第一占空比校正器，用于以所希望的頻率產(chǎn)生振蕩信號(hào)；以及第二占空比校正器，它耦合到所述倍頻器，用于以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。
2．權(quán)利要求1的受控振蕩器，其特征在于所述壓控晶體振蕩器包括隔離的皮爾斯振蕩器。
3．權(quán)利要求2的受控振蕩器，其特征在于所述壓控晶體振蕩器包括邏輯門的隔離的皮爾斯振蕩器。
4．權(quán)利要求2的受控振蕩器，其特征在于所述壓控晶體振蕩器包括基模晶體。
5．權(quán)利要求2的受控振蕩器，其特征在于所述所希望的頻率是大致40MHz，而所述所希望的頻率的次諧波是大致20MHz。
6．權(quán)利要求1的受控振蕩器，其特征在于所述第一占空比校正器把占空比校正為大致50％，并且包括調(diào)諧電路，它有大致是所希望的頻率的次諧波的諧振頻率，它耦合到所述壓控晶體振蕩器；高增益放大器，其輸入端被加偏壓到其中間偏壓點(diǎn)，并且其輸出端產(chǎn)生用來(lái)校正占空比的振蕩信號(hào)；以及用于把所述調(diào)諧電路AC耦合到所述高增益放大器的所述輸入端的電路。
7．權(quán)利要求6的受控振蕩器，其特征在于所述高增益放大器包括被加偏壓而進(jìn)入激活區(qū)域的邏輯門。
8．權(quán)利要求6的受控振蕩器，其特征在于所述壓控振蕩器的輸出端耦合到第一占空比校正器；以及所述調(diào)諧電路連接在所述壓控振蕩器的輸出端與參考電位的源點(diǎn)之間，并且，在其諧振頻率下呈現(xiàn)高阻抗，而在非諧振頻率下呈現(xiàn)低阻抗。
9．權(quán)利要求1的受控振蕩器，其特征在于所述倍頻器包括“異”門，它有耦合到第一占空比校正器的第一輸入端和第二輸入端，并且以所希望的頻率產(chǎn)生振蕩信號(hào)；以及延遲電路，它連接在所述第一占空比校正器與所述“異”門的所述第二輸入端之間。
10．權(quán)利要求1的受控振蕩器，其特征在于所述第二占空比校正器包括調(diào)諧電路，它有基本上是所希望的頻率的諧振頻率；高增益放大器，其輸入端被加偏壓到其中間偏壓點(diǎn)的輸入端，并且，其輸出端產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；以及用于把所述調(diào)諧電路AC耦合到所述高增益放大器的所述輸入端的電路。
11．權(quán)利要求10的受控振蕩器，其特征在于輸送高增益放大器包括被加偏壓而進(jìn)入激活區(qū)域的邏輯門。
12．權(quán)利要求10的受控振蕩器，其特征在于所述倍頻器的輸出端耦合到第二占空比校正器；以及所述調(diào)諧電路連接在所述倍頻器的所述輸出端與所述參考電位的源點(diǎn)之間，并且在其諧振頻率下呈現(xiàn)高阻抗，而在非諧振頻率下呈現(xiàn)低阻抗。
13．一種信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于包括受控振蕩器，用于以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，它包括壓控晶體振蕩器，它響應(yīng)控制信號(hào)、以所希望的頻率的次諧波產(chǎn)生振蕩信號(hào)；第一占空比校正器，它被耦合到所述壓控晶體振蕩器；倍頻器，它耦合到所述第一占空比校正器，用于以所希望的頻率產(chǎn)生振蕩信號(hào)；第二占空比校正器，它耦合到所述倍頻器，用于以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；信號(hào)處理電路，它對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)作出響應(yīng)、用于處理輸入數(shù)據(jù)信號(hào)并產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘定時(shí)誤差信號(hào)；分立濾波器，它對(duì)所述時(shí)鐘定時(shí)誤差信號(hào)作出響應(yīng)；連接在所述分立濾波器與所述壓控振蕩器之間、用于產(chǎn)生控制信號(hào)以便把所述時(shí)鐘定時(shí)誤差信號(hào)減到最小的電路。
14．權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括用于以二進(jìn)制速率乘法器信號(hào)的形式產(chǎn)生時(shí)鐘定時(shí)誤差信號(hào)的電路；所述分立濾波器包括分立低通濾波器；以及所述控制信號(hào)發(fā)生電路包括DC放大器。
15．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征在于所述分立濾波器包括RC低通濾波器。
全文摘要
以所希望的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的可控晶體振蕩器包括以所希望的頻率的次諧波頻率產(chǎn)生信號(hào)的壓控晶體振蕩器(110)。壓控晶體振蕩器耦合到第一占空比校正器(120),后者產(chǎn)生大致具有所希望的占空比的信號(hào)。第一占空比校正器耦合到倍頻器(130),后者大致以所希望的頻率產(chǎn)生信號(hào)。接著,倍頻器耦合到第二占空比校正器(140)。第二占空比校正器以所希望的頻率產(chǎn)生具有所希望的占空比的時(shí)鐘信號(hào)。
文檔編號(hào)H03B5/32GK1209228SQ96180017
公開日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1996年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月22日
發(fā)明者R·A·皮特施, P·K·瓦格納, J·S·斯圖爾特, K·拉馬斯瓦邁 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司