專利名稱：一種高頻時鐘信號發生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子電路，具體涉及一種高頻時鐘信號發生器。
背景技術：
信號發生器又稱信號源或振蕩器，在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用，例 如電視調試、芯片設計等都需要10-170MHz時鐘的系統。 另外，在視頻芯片的設計過程中需要做FPGA仿真，此時需要多重頻率的高頻時鐘 信號，一般都在十幾MHz到一百四十多MHz之間，且經常需要相位可調，最好在顯示屏上進 行顯示目前的時鐘頻率。在電視數字板的設計過程中也經常需要這個范圍頻率的時鐘信 號。 目前，這些時鐘信號主要采用晶振來產生，但是六七十MHz以上頻率的晶振就比 較難找了，況且相位也不可調，頻率比較固定，不可更改；雖然也可以采用專門信號發生儀 器，但這種儀器電路非常復雜，價格昂貴。
實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是，如何提供一種高頻時鐘信號發生器，能替代
專門信號發生儀器應用在電視機研發、測試和生產中，同時電路簡單、價格便宜。
本實用新型的技術問題這樣解決構建一種高頻時鐘信號發生器，包括具行
鑒相功能的鎖相環芯片及與其行頻信號輸入端連接的脈沖寬度調制P麗(PulseWidth
Modulation)信號發生單元。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，所述P麗信號發生單元包括但不限 制于采用兩種方式( — )由具P麗功能的中央處理器(CPU)兼做； (二)二個定時器。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，該信號發生器還包括輸入裝置和 CPU，所述輸入裝置、CPU和鎖相環芯片依次電連接。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，所述輸入裝置包括但不限制于是按 鍵。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，所述CPU通過內部集成電路總線 (IIC總線)連接所述鎖相環芯片。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，該信號發生器還包括與所述CPU連 接的顯示屏。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，該信號發生器還包括電源。 按照本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，所述鎖相環芯片包括但不限制于是
CAT公司的CAT9984芯片。 本實用新型提供的高頻時鐘信號發生器，采用P麗信號為行頻信號源，具行鑒相
3功能的鎖相環芯片進行分頻，在45KHz頻率、占空比為10%的行頻信號，就能獲得的最大頻 率為45*1000*4095 = 184. 275MHz時鐘信號，滿足170MHz的要求，同時頻率、相位可調，較 晶振功能更強大，較專門信號發生儀器電路更為簡單，成本更有優勢。
圖1是本實用新型高頻時鐘信號發生器原理框圖； 圖2是圖1所示信號發生器軟件流程示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點 和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確 的界定。 如圖1所示，該具體實施例的高頻時鐘信號發生器由HPLL芯片1、帶有P麗功能的 CPU2、按鍵3、顯示屏4和電源5組成，其中 HPLL芯片1 :即帶有行鑒相功能的鎖相環芯片，行鑒相鎖相環當輸入一定頻率的 行頻信號后，它會鎖定行頻，并且對行頻信號進行分頻，分頻比可以自行設定，一般是由一 個12bit的寄存器控制。信號輸出時鐘就是通過對一個頻率的行頻信號進行鎖相、鑒相、分 頻而得到的。 帶有P麗功能的CPU 2 :用來輸出P麗信號和控制中心。作為行頻信號源，該CPU
發出一個P麗信號給HPLL信號，HPLL芯片會將此當作一個行頻信號，也就是HPLL的工作信
號；另外，作為整個系統的控制中心，該CPU完成接收按鍵輸入，根據需要的頻率計算HPLL
芯片所需要設置的寄存器，并且通過IIC總線寫入HPLL芯片以及驅動顯示屏進行顯示。該
帶有P麗功能的CPU可以由不帶有P麗功能的CPU加兩個定時器替代。 按鍵3 :主要用來輸入所需要的指令和參數，如輸入需要的信號頻率等。 顯示屏4 :用來顯示輸入的數據和設定好的信號頻率以及當前的狀態，可以采用
數碼管或者液晶顯示屏方式。
電源5 :給高頻時鐘信號發生器各功能部件提供工作電源。 如圖2所示，該具體實施例的高頻時鐘信號發生器內置CPU中軟件流程具體包括 以下步驟 l)上電，系統初始化； 2)顯示當前狀態，包括顯示當前輸出的時鐘信號頻率； 3)識別是否有按鍵輸入？是進入下一步，否則返回步驟2); 4)判斷要求輸出頻率是否在設計范圍內？是進入下一步，否則返回步驟2); 5)顯示輸入數據(頻率)； 6)設置HPLL芯片的分頻比； 7)顯示當前輸出的時鐘信號頻率，返回步驟2)。 最后，該具體實施例的高頻時鐘信號發生器，可采用具有16位P麗功能的AVR單 片機ATMEGA 16L作為帶有P麗功能的CPU 2，其頻率在7. 2KHz到7. 37MHz之間，占空比 0-100%可調；另外采用CAT公司的CAT9984作為HPLL芯片1。由于本高頻時鐘信號發
4生器應用在電視機領域，其輸出頻率范圍是10-170腿z，因此單片機ATMEGA 16L可發出一 個45KHz頻率、占空比為10%的行頻信號，此時可以獲得的最大頻率為45*1000*4095 = 184. 275MHz，滿足170MHz的要求，而CAT9984芯片內有寄存器可以對輸出時鐘信號的相位 在360度內按11. 25步階進行調整，做到了相位可調節，具體流程如下首先初始化系統，單 片機ATMEGA 16L對CAT9984芯片、按鍵、顯示屏驅動進行初始化，單片機ATMEGA 16L輸出 一個45KHz、占空比為10X的行頻信號給CAT9984芯片。接下來顯示當前狀態，檢測是否有 按鍵輸入，若無則始終顯示當前狀態，若有輸入，則判斷是所需要的頻率是否在10-170MHz 之間，若不在則報錯，驅動顯示屏進行顯示，若在范圍內，則單片機ATMEGA 16L根據輸入計 算出寫入CAT9984芯片的寄存器，CAT9984的分頻比(PLL_divider)=輸入/45*1000，同 時需要設置VC0的頻率范圍，這個通過查表的方式進行設置。此時，可以通過按鍵設置所需 要信號的相位，兩個按鍵設置用來對相位進行加減一個步階。用戶可以根據需要進行設置。 這樣，該電路系統較為簡單，輸出時鐘信號頻率較高，相位可以隨意調節，可以自行設置所 需要的頻率，并且能夠實時的顯示，時鐘的jitter抖動指標比較低。 以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞 動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范 圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
權利要求一種高頻時鐘信號發生器，其特征在于，包括具行鑒相功能的鎖相環芯片及與其行頻信號輸入端連接的PWM信號發生單元。
2. 根據權利要求書1所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，所述P麗信號發生單元包 括二個定時器。
3. 根據權利要求書2所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，該信號發生器還包括輸 入裝置和CPU，所述輸入裝置、CPU和鎖相環芯片依次電連接。
4. 根據權利要求書1所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，所述P麗信號發生單元內 置在具P麗功能的CPU中。
5. 根據權利要求書4所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，該信號發生器還包括與 所述CPU連接的輸入裝置。
6. 根據權利要求書3或4所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，該信號發生器還包括 與所述CPU連接的顯示屏。
7. 根據權利要求書3或4所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，所述CPU通過內部集 成電路總線連接所述鎖相環芯片。
8. 根據權利要求書3或5所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，所述輸入裝置是按鍵。
9. 根據權利要求書1所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，所述鎖相環芯片是CAT公 司的CAT9984芯片。
10. 根據權利要求書l-5任一項所述高頻時鐘信號發生器，其特征在于，該信號發生器 還包括電源。
專利摘要本實用新型涉及一種高頻時鐘信號發生器，一種高頻時鐘信號發生器，包括具行鑒相功能的鎖相環芯片及與其行頻信號輸入端連接的PWM信號發生單元，進一步包括輸入按鍵、控制CPU和顯示單元。這種高頻時鐘信號發生器，采用行鑒相鎖相對PWM源信號進行分頻，利用45KHz頻率、占空比為10％的PWM信號就能獲得最大頻率為45*1000*4095＝184.275MHz時鐘信號，滿足10-170MHz的電視機研發、測試和生產調試要求，其頻率、相位可調，較晶振電路功能更強大，較專門信號發生儀器電路更簡單，成本更有優勢。
文檔編號H03K5/13GK201523364SQ20092004246
公開日2010年7月7日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者劉勇 申請人:青島海信電器股份有限公司