遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路。本發(fā)明的時(shí)鐘管理電路適合時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、時(shí)鐘質(zhì)量要求較高的技術(shù)領(lǐng)域，如航空、航天、軍品等產(chǎn)品，特別適用于航天領(lǐng)域的遙感相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，航天器上的遙感相機(jī)或遙感視頻電路為了提高圖像處理能力和圖像傳輸能力，系統(tǒng)工作頻率需要進(jìn)一步提高，這就對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的性能提出了新的要求。目前電路中的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)電纜或者背板進(jìn)行傳輸，時(shí)鐘信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于受到傳輸介質(zhì)的阻抗不連續(xù)和外界環(huán)境干擾的影響，信號(hào)質(zhì)量會(huì)有所下降。而且隨著遙感視頻電路復(fù)雜程度增加，電路的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度也隨著增加。目前采用的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列內(nèi)部程序?qū)崿F(xiàn)的時(shí)鐘管理有一定的局限性，難以適應(yīng)對(duì)時(shí)鐘管理要求更復(fù)雜的視頻電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決遙感視頻電路中的時(shí)鐘信號(hào)在傳輸過(guò)程中信號(hào)質(zhì)量下降，時(shí)鐘難以管理的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]一種遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，包括:時(shí)鐘管理芯片，接收時(shí)鐘輸入接口傳遞的外部時(shí)鐘信號(hào)、向時(shí)鐘輸出接口輸出時(shí)鐘信號(hào)；壓控晶體振蕩器，向時(shí)鐘管理芯片輸出壓控時(shí)鐘信號(hào)；無(wú)源環(huán)路濾波器，接收時(shí)鐘管理芯片比較外部時(shí)鐘信號(hào)和壓控時(shí)鐘信號(hào)得出的電流誤差信號(hào)，并將電流誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓誤差信號(hào)輸出至壓控晶體振蕩器的電壓控制端，調(diào)節(jié)壓控晶體振蕩器的相位。
[0006]還包括，控制接口，連接時(shí)鐘管理芯片和壓控晶體振蕩器，用于控制時(shí)鐘管理芯片的內(nèi)部參數(shù)。
[0007]微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)控制接口配置時(shí)鐘管理芯片內(nèi)部參數(shù)。
[0008]還包括，狀態(tài)監(jiān)控接口，連接時(shí)鐘管理芯片；時(shí)鐘管理芯片將自身狀態(tài)信息通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控接口輸出。
[0009]微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控接口獲得穩(wěn)定狀態(tài)指示。
[0010]微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控接口監(jiān)視時(shí)鐘管理芯片的狀
??τ O
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012](I)由于時(shí)鐘管理電路的同步功能，電路板之間傳輸?shù)母咚贂r(shí)鐘信號(hào)會(huì)變?yōu)轭l率相對(duì)較低的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘管理器將本地壓控晶振產(chǎn)生的高速時(shí)鐘與外部時(shí)鐘進(jìn)行相位同步，保證電路板之間時(shí)鐘信號(hào)的同步性，減小高速時(shí)鐘在傳輸過(guò)程中的對(duì)外輻射干擾。
[0013](2)由于時(shí)鐘管理電路的同步功能，電路板時(shí)鐘源可以采用時(shí)鐘管理電路輸出時(shí)鐘，板外輸入時(shí)鐘信號(hào)作為同步信號(hào)，提高系統(tǒng)性能。
[0014](3)由于時(shí)鐘管理電路的抑制時(shí)鐘抖動(dòng)功能，高速數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、高速串行收發(fā)芯片可采用時(shí)鐘管理器輸出的時(shí)鐘，提高電路性能。
[0015](4)由于時(shí)鐘管理電路的時(shí)鐘管理功能，可以實(shí)現(xiàn)多路通道時(shí)鐘輸出或者三態(tài)的控制，可以對(duì)多路通道時(shí)鐘輸出頻率進(jìn)行設(shè)置，該頻率是壓控晶振輸出時(shí)鐘頻率分頻值，可以在一定范圍內(nèi)控制輸出時(shí)鐘之間的相位關(guān)系，可以在差分信號(hào)或者單端信號(hào)之間選擇輸出時(shí)鐘的電平標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出了本發(fā)明的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路的組成示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的用于遙感相機(jī)的時(shí)鐘管理電路，包括時(shí)鐘管理芯片、無(wú)源環(huán)路濾波器、壓控晶振(壓控晶體振蕩器)、時(shí)鐘輸入接口、時(shí)鐘輸出接口、控制接口和狀態(tài)監(jiān)控接口。時(shí)鐘輸入接口將外部時(shí)鐘信號(hào)輸入到時(shí)鐘管理芯片，時(shí)鐘管理芯片接收壓控晶振中輸出的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘管理芯片通過(guò)內(nèi)部的鑒相器比較外部時(shí)鐘信號(hào)與壓控晶振輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位關(guān)系并由電荷泵輸出時(shí)鐘相位差的電流誤差信號(hào)，無(wú)源環(huán)路濾波器接收電流誤差信號(hào)、濾除電流誤差信號(hào)中存在的高頻噪聲，并將其轉(zhuǎn)換成電壓誤差信號(hào)，電壓誤差信號(hào)通過(guò)壓控晶振電壓控制端調(diào)節(jié)壓控時(shí)鐘的相位。由此，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整誤差，實(shí)現(xiàn)外部時(shí)鐘與壓控時(shí)鐘的同步，最終電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。時(shí)鐘管理芯片輸出的時(shí)鐘信號(hào)是壓控晶振經(jīng)過(guò)分頻所得到，時(shí)鐘管理電路最終實(shí)現(xiàn)輸出時(shí)鐘與輸入的壓控晶振時(shí)鐘的相位同步。根據(jù)輸入時(shí)鐘和壓控晶振時(shí)鐘的相位噪聲，可以通過(guò)三線串行協(xié)議接口配置芯片參數(shù)，并通過(guò)合理設(shè)計(jì)無(wú)源環(huán)路濾波器中分立元件參數(shù)，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘抖動(dòng)的抑制。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路I包含時(shí)鐘管理芯片11、無(wú)源環(huán)路濾波器7、壓控晶振5、時(shí)鐘輸入接口 3、時(shí)鐘輸出接口 9、控制接口 2和狀態(tài)監(jiān)控接口 10。根據(jù)從外部輸入到時(shí)鐘輸入接口 3的時(shí)鐘信號(hào)相位噪聲和壓控晶振5的時(shí)鐘信號(hào)相位噪聲，獲得系統(tǒng)環(huán)路帶寬，根據(jù)環(huán)路帶寬，確定組成無(wú)源環(huán)路濾波器7的分立元件參數(shù)和時(shí)鐘管理芯片11配置參數(shù)。外部時(shí)鐘信號(hào)輸入到時(shí)鐘管理芯片11，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)控制接口 2配置時(shí)鐘管理芯片11內(nèi)部參數(shù)，壓控晶振5輸出時(shí)鐘信號(hào)4到時(shí)鐘管理芯片11，時(shí)鐘管理芯片11通過(guò)內(nèi)部處理，比較外部時(shí)鐘信號(hào)和壓控晶振5的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電流誤差信號(hào)8，該信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)源環(huán)路濾波器的低通濾波和電流-電壓轉(zhuǎn)換作用生成控制電壓信號(hào)6，該信號(hào)根據(jù)壓控晶振5調(diào)節(jié)能力控制輸出時(shí)鐘信號(hào)4的頻率，當(dāng)時(shí)鐘管理電路I穩(wěn)定，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列可以通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控接口 10獲得穩(wěn)定狀態(tài)指示，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列還可以通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控接口 10監(jiān)視輸入時(shí)鐘和壓控晶振時(shí)鐘4的狀態(tài)，可以通過(guò)控制接口 2控制時(shí)鐘管理芯片復(fù)位或者進(jìn)入低功耗狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，輸出時(shí)鐘接口 9根據(jù)需要選擇單端時(shí)鐘或者差分時(shí)鐘，輸出的時(shí)鐘信號(hào)可以提供給對(duì)時(shí)鐘質(zhì)量要求高的器件，比如高速數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、高速串行收發(fā)芯片和微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列。
[0019]本發(fā)明具有時(shí)鐘去抖、時(shí)鐘同步、時(shí)鐘分頻與時(shí)鐘分配的功能，適用于對(duì)時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量要求高、對(duì)時(shí)鐘同步性要求高和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的遙感相機(jī)電子學(xué)部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，包括: 時(shí)鐘管理芯片(11)，接收時(shí)鐘輸入接口(3)傳遞的外部時(shí)鐘信號(hào)、向時(shí)鐘輸出接口(9)輸出時(shí)鐘信號(hào)； 壓控晶體振蕩器(5)，向所述時(shí)鐘管理芯片(11)輸出壓控時(shí)鐘信號(hào)； 無(wú)源環(huán)路濾波器(7)，接收所述時(shí)鐘管理芯片(11)比較所述外部時(shí)鐘信號(hào)和所述壓控時(shí)鐘信號(hào)得出的電流誤差信號(hào)，并將所述電流誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓誤差信號(hào)輸出至所述壓控晶體振蕩器(5)的電壓控制端，調(diào)節(jié)所述壓控晶體振蕩器(5)的相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，還包括，控制接口(2)，連接所述時(shí)鐘管理芯片(11)和所述壓控晶體振蕩器(5)，用于控制所述時(shí)鐘管理芯片(11)的內(nèi)部參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)所述控制接口(2)配置所述時(shí)鐘管理芯片(11)內(nèi)部參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，還包括，狀態(tài)監(jiān)控接口(10)，連接所述時(shí)鐘管理芯片(11);所述時(shí)鐘管理芯片(11)將自身狀態(tài)信息通過(guò)所述狀態(tài)監(jiān)控接口(10)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)所述狀態(tài)監(jiān)控接口(10)獲得穩(wěn)定狀態(tài)指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，其特征在于，微控制器或者現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列通過(guò)所述狀態(tài)監(jiān)控接口(10)監(jiān)視所述時(shí)鐘管理芯片(11)的狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種遙感相機(jī)時(shí)鐘管理電路，包括：時(shí)鐘管理芯片，接收時(shí)鐘輸入接口傳遞的外部時(shí)鐘信號(hào)、向時(shí)鐘輸出接口輸出時(shí)鐘信號(hào)；壓控晶體振蕩器，向時(shí)鐘管理芯片輸出壓控時(shí)鐘信號(hào)；無(wú)源環(huán)路濾波器，接收時(shí)鐘管理芯片比較外部時(shí)鐘信號(hào)和壓控時(shí)鐘信號(hào)得出的電流誤差信號(hào)，并將電流誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓誤差信號(hào)輸出至壓控晶體振蕩器的電壓控制端，調(diào)節(jié)壓控晶體振蕩器的相位。本發(fā)明由于時(shí)鐘管理電路的同步功能，電路板之間傳輸?shù)母咚贂r(shí)鐘信號(hào)變?yōu)轭l率相對(duì)較低的時(shí)鐘信號(hào)，減小高速時(shí)鐘在傳輸過(guò)程中的對(duì)外輻射干擾。
【IPC分類】G04G7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104536284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410532654
【發(fā)明人】程甘霖, 榮鵬, 黃競(jìng), 張磊, 蘇浩航, 郭宇琨, 倪建軍, 王鑫, 趙洋, 閆靜純, 林為秀
【申請(qǐng)人】北京空間機(jī)電研究所
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年10月10日