專利名稱：信號控制的移相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般的信號控制的移相器并且特別地是涉及包括至少幾個延遲元件的一種移相器，該延遲元件響應(yīng)一個控制信值具有到一個被控的輸出端上的連接。
本發(fā)明也涉及一個對至少幾個信號起反應(yīng)的多路調(diào)制器并且特別涉及對一個反射碼信號起反應(yīng)的這樣一個多路調(diào)制器。
信號控制的移相器通常是模擬裝置，該模擬裝置包括一個可變的電抗，例如一個可變電抗器，該可變電抗具有一個由一個電壓幅值控制的值。這種移相器常常被使用在電壓控制的可變頻率振蕩器中，例如被用在鎖相環(huán)中。在這種應(yīng)用中，供給電壓控制的可變頻率振蕩器一個固定的時鐘以便得一個輸出頻率，該輸出頻率反饋到一個相位檢測的一個輸入端，該相位檢測器具有響應(yīng)一個輸入頻率的第二個輸入端。相位檢測器得到一個供給一個環(huán)路濾波器的誤差電壓，該環(huán)路濾波器為電壓控制的振蕩器提供一個可變幅值的電壓，以便控制振蕩器的輸出頻率。鎖相環(huán)被用來對帶有零頻率或相位誤差的進入頻率鎖定一個接收器。在響應(yīng)可變相位信號的接收器中，該信號代表數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例如QPSK或BPSK信號，對于帶有零相位誤差的一個符號頻率鎖定該接收器的一個解調(diào)器。通常利用第一個或第二個指令鎖相環(huán)來進行這種鎖定。
現(xiàn)有的模擬移相器和模擬鎖相環(huán)通常具有與模擬電路有關(guān)的缺點，也就是除了使用“擰”(“tweaking”)工序之外還缺少制造和實施中的重復(fù)性，低生產(chǎn)率的生產(chǎn)，不精確，并且對于該設(shè)備的其它部分必須修改模擬電路。為了克服這些問題，一個數(shù)字鎖相環(huán)響應(yīng)被解調(diào)的基帶信號，該數(shù)字鎖相環(huán)包括一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換的有一個響應(yīng)這樣一個信號的輸出端。該轉(zhuǎn)換器具有響應(yīng)一個采樣時鐘的第二輸入端，該采樣時鐘具有一個由數(shù)字鎖相環(huán)控制的可變頻率。當(dāng)由時鐘得到的一個采樣發(fā)生時，轉(zhuǎn)換器得到一個多位數(shù)字輸出信號，該信號具有一個取決于基帶信號幅值的可變值。由于在原位置和鎖相環(huán)位置之間的信號的傳送和加工中的缺陷，基帶信號經(jīng)過幅值變化的整個范圍。在每個符號期間通常采集至少兩個可變相位信號的采樣。
轉(zhuǎn)換器的可變數(shù)字輸出信號被供給一個符號數(shù)據(jù)譯碼器和誤差發(fā)生器。符號數(shù)據(jù)譯碼器和誤差產(chǎn)生器得到一個代表符號的數(shù)字值的數(shù)據(jù)輸出信號及一個代表在可變相位信號和采樣時鐘之間的相位誤差的信號。向一個符號定時環(huán)濾波器供給相位誤差數(shù)字控制信號，該控制信號也驅(qū)動一個直接式數(shù)字合成器，該濾波器具有一個代表一個正弦波的幅度值的數(shù)字輸出信號。直接式數(shù)字合成器驅(qū)動一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有一個類似正弦波的輸出，該輸出帶有等于由合成器得到的數(shù)字值的值。向一個低通濾波器提供數(shù)-模轉(zhuǎn)換器的類似正弦波的輸出。直接式數(shù)字合成器的頻率限制到幾兆赫，因此低通濾波器的輸出在頻率上大大地低于供給模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的基頻帶信號的頻率。為了給模-數(shù)轉(zhuǎn)換器提供一個可接受的采樣頻率，把低通濾波器的輸出供給一個倍頻鎖相環(huán)。因此，這個現(xiàn)有的系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，需要一個在數(shù)字鎖相環(huán)中的模擬鎖相環(huán)，及一個數(shù)-模轉(zhuǎn)換器和一個低通濾波器。
另一個用于解調(diào)供給一個接收器的可變相位信息信號的現(xiàn)有數(shù)字系統(tǒng)包括一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有分別響應(yīng)基頻帶信號和一個固定頻采樣時鐘的第一和第二輸入端。模-數(shù)轉(zhuǎn)換器得到一個數(shù)字輸出，該輸出具有在每個采樣時鐘發(fā)生時刻供給轉(zhuǎn)換器的基頻帶信號幅值的值。為了確定模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出信號的精確水平，一個插入器響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的輸出以找到所需時間上的采樣值。該插入器既可以是有限的也可以是無限的脈沖響應(yīng)型式。插入器得到一個供給一個符號定時處理器的數(shù)字輸出，該處理器具有一個適時修改用在插入器中的系數(shù)的輸出端，符號定時處理器也得到代表輸出信號的數(shù)據(jù)。
另外一種型式的數(shù)字鎖相環(huán)采樣一個接收信號的幅值。處理得到的采樣以便得到一個用于采樣源的頻率的誤差控制信號。誤差控制信號通過選擇用于一個固定時鐘源的幾個預(yù)定的分頻率因數(shù)中的一個因數(shù)來控制采樣源的頻率。隨著誤差的變化，分頻因數(shù)也變化，以便通過獨立的固定量使采樣源的頻率變化。這種型式的鎖相環(huán)具有不適合高頻率采樣源的缺點并且不能提供更高頻率分辨率。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種新的和改進的信號控制的移相裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種新的和改進的信號控制的可變頻率振蕩器和提供一種根據(jù)一個控制信號得到一個可變頻率波的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種新的和改進的數(shù)字鎖相環(huán)和一種數(shù)字鎖相一個輸入頻率和一個時鐘的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括一個響應(yīng)一個固定的頻率時鐘的數(shù)字控制的異步移相器的數(shù)字鎖相環(huán)。
本發(fā)明的進一步的目的是提供一種適合高頻的數(shù)字鎖相環(huán)，由于它使用一種固定頻率振蕩器為參考所以它是相對便宜的。
根據(jù)本發(fā)明的一個目的，通過得到一個信號使時鐘的相位隨著時間的變化而離散地變化。所述信號具有至少幾個隨著時間變化的離散變化值。建立對于時鐘的至少幾個離散的延遲時間。根據(jù)信號的值，時鐘經(jīng)過至少幾個被建立的離散的延遲時間，因此在時鐘所經(jīng)過的離散延遲時間和信號的變化值之間有一個對應(yīng)性，由此所經(jīng)過延遲的時鐘被離散地移相。
本發(fā)明的一個特征是根據(jù)時鐘經(jīng)過的延遲的相位把時鐘經(jīng)過的延遲復(fù)位到一個初始值，該時鐘與它經(jīng)過延遲之前的時鐘的相位有一個預(yù)定的關(guān)系。
在一個實施例中，通過得到至少幾個延遲的復(fù)制時鐘來建立至少幾個離散的延遲時間。相對于時鐘被延遲的復(fù)制的時鐘具有不同的離散的延遲間隔。根據(jù)不同的信號值，通過選擇不同的離散的延遲的復(fù)制時鐘來改變延遲時間。
在另一個實施例中，通過把時鐘供給至少幾個具有離散的延遲時間的延遲單元來建立至少幾個離散的延遲時間。根據(jù)不同的信號值，通過改變時鐘經(jīng)過的延遲單元的數(shù)量來改變延遲時間。
根據(jù)本發(fā)明的一種附加的目的，根據(jù)一個可變信號的值，使一個周期波形的相位移相。在波形源的一個輸出端和另外一個輸出端之間插入移相裝置。用于波形的相位移相的裝置包括至少幾個具有離散的延遲時間的延遲單元。響應(yīng)可變控制信號的裝置控制在波形源輸出端和其它的輸出端之間延遲單元的連接，由此控制在波形源輸出端和另外一個輸出端之間的周期波形上由延遲單元插入的延遲時間。
在另一個實施例中，延遲單元相互串聯(lián)，并且控制裝置響應(yīng)控制信號用于控制串聯(lián)在源輸出端和另外一個輸出端之間的延遲單元的數(shù)量。最好的是控制裝置選擇一個延遲單元的一個輸出端并把它連接到其它的輸出端上。
在第二個實施例中，設(shè)置1、2…N個延遲單元。延遲單元1被這樣連接，以致于它的一個輸出端連接到其它的輸出端上而不是通過N個延遲單元中的任一個來連接?？刂蒲b置控制在源輸出端和延遲單元的輸入端之間的連接和在相鄰延遲單元之間的連接，以致于根據(jù)具有一個串聯(lián)在源輸出端和另外一個輸出端之間的所述延遲單元的指令值K的控制信號，在延遲單元j的一個輸出端上的波形被耦合到延遲單元(j-1)的一個輸入端上，其中K有選擇地為1和N之間的任一個整數(shù)，而j有選擇地為1和K之間的每個整數(shù)。
在第二個實施例中，控制裝置建立一個連接關(guān)系，因此在源輸出端上的波形耦合到延遲單元j的一個輸入端上，有效地防止了在源輸出端和延遲單元(j-1)，(j-2)…2.1的輸入端之間的連接，并且在延遲單元j，(j-1)…2的輸出端和延遲單元(j-1)、(j-2)…1的輸出端之間分別建立了連接關(guān)系。
為了減少元件，最好是控制裝置把N個單元分成多個數(shù)，在第一個時間間隔期間對于N個單元的第一組中的P個單元控制裝置單調(diào)地改變K的值，然后在第二個時間間隔期間對于N個單元的第二組中的P個單元單調(diào)地改變K的值。控制裝置包括一個計數(shù)器或具有P個狀態(tài)的寄存器，在第一和第二時間間隔期間，控制信號從P狀態(tài)分別地耦合到第一和第二組的P個單元中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過由一個控制信號值來控制的量使一個周期的輸入波移相，該控制信號使波延遲和得到至少幾個延遲的復(fù)制波。相對于輸入波每個延遲的復(fù)制波具有一個不同的延遲間隔。根據(jù)控制信號值，選擇一個被延遲的復(fù)制波。通過由控制信號的值所確定的一個量相對于輸入的周期波所選的延遲的復(fù)制波來移相。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)一個具有代表供給時鐘的一個相位變化的一個值的控制信號使一個時鐘的相位移相的裝置包括響應(yīng)時鐘用于得到至少幾個復(fù)制時鐘的裝置。復(fù)制信號相互具有不同的時間延遲。一個響應(yīng)代表信號的相位變化的值的裝置把所選擇的一個復(fù)制信號耦合到一個隨著控制信號的值而變化的輸出端上。
為了使相對便宜的低頻硅集成電路裝置被用作為時鐘、延遲的復(fù)制信號獲得裝置和選擇連接裝置，該裝置最好包括當(dāng)在時鐘和輸出端上的復(fù)制信號之間存在一個預(yù)定的相位關(guān)系時把控制信號置移到一個預(yù)定值的裝置。代表信號的相位變化是一個相位校正信號，該校正信號根據(jù)一個代表在輸出端上的復(fù)制信號和一個參考頻率之間的一個恒定頻率誤差的信號得到的。預(yù)定的相位關(guān)系代表一個時鐘相位的大約n×360°的相位變化(n是包括單數(shù)的一個整數(shù))。當(dāng)在輸出端上的復(fù)制信號具有與時鐘的相位相差大約n×360°的一個相位時，控制信號的預(yù)定值被置位到與對于時鐘的一個0°相位變化有關(guān)的值。所產(chǎn)生的異步結(jié)構(gòu)在比一個異步電路的頻率更低的頻率上工作，該異步電路需要使用昂貴的材料，例如砷化鎵。
該裝置最好包括在一個接收器鎖相環(huán)中，該鎖相環(huán)包括一個響應(yīng)代表信號的信息的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，該信號由于從一個發(fā)送器到接收器傳播的結(jié)果具有被降低的趨勢。根據(jù)一個響應(yīng)移相時鐘而得到的采樣波列，轉(zhuǎn)換器得到一個代表指令信號的幅值的多位數(shù)字信號。響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的裝置得到代表信號的頻率誤差和相位校正。為了得到相位校正信號，鎖相環(huán)包括對代表信號的頻率誤差積分的裝置。
在一種實施例中，根據(jù)與時鐘相位相差大約n×360°的被選的復(fù)制信號，響應(yīng)積分器的一個計數(shù)器得到相位校正信號并且被復(fù)位到0。
在第一種實施例中，無論數(shù)字控制信號什么時候變化總有防止在選擇裝置的輸出中發(fā)生故障的裝置。在這個實施例中，復(fù)制信號獲得裝置包括(N-1)個串聯(lián)的由1、2…(N-1)表示的等時延遲元件，并且連接裝置包括一個多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器具有一個響應(yīng)數(shù)字控制信號的控制輸入端和N個由0、1、2…(N-1)表示的信號輸入端，其中輸入信號端0和K分別響應(yīng)時鐘和由延遲元件K得到的復(fù)制信號，這里K有選擇地為1，2…(N-1)中的每一個。
相位變化信號最好是反射碼(例如格雷碼)并且多路調(diào)制器包括一個(N-1)個門電路的排列，每個門電路具有第一和第二個信號輸入端，一個信號輸出端和一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位的反射碼信號以便把兩個信號輸入端中的一個端上的信號傳送到隨著控制輸入端上的位值而變化的信號輸出端上。根據(jù)一個反射碼譯碼邏輯線路，門電路相互被連接以致于隨著反射碼信號前進基數(shù)10中的一個數(shù)的一個計數(shù)(由反射碼信號中的一個一位變化來表示)，在耦合到多路調(diào)制器信號輸出端的多路調(diào)制器信號輸入端的數(shù)量中具有一個相同增加。
在另一個實施例中，檢測在積分器輸出端上的變化以便得到一個移相信號。該移相信號控制(1)移相的周期波形和輸入到至少幾個延遲單元中的周期波形的連接關(guān)系，(2)在有選擇地被串聯(lián)在一起的延遲單元的輸出和輸入端之間的連接關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)代表供給時鐘的一個頻率校正的一個數(shù)字控制信號使一個時鐘移相的裝置包括響應(yīng)時鐘用來得到一個復(fù)制時鐘的裝置，該復(fù)制時鐘是通過一個被選擇的至少幾個離散間隔之中的一個間隔從時鐘被延遲而得到的。響應(yīng)頻率校正信號的裝置選擇一個離散間隔。在時鐘的許多周期發(fā)生以后，頻率校正信號具有變得很小的趨勢并因此改變所選復(fù)制信號的相對相位。響應(yīng)所選大約移相時鐘360°的復(fù)制信號的相位的裝置使驅(qū)動選擇裝置返回到一個初始狀態(tài)，該初始狀態(tài)與具有一個預(yù)定初始相位的所選復(fù)制信號有關(guān)，而該預(yù)定初始相位與時鐘相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的又一的方面，一個可變頻率源響應(yīng)一個周期的輸出波、如一個時鐘和一個第一數(shù)字控制信號，該控制信號具有一個代表周期的輸出波頻率變化的值，該可變頻率源包括一個響應(yīng)第一個數(shù)字控制信號得到一個第二控制信號的數(shù)字積分器，該第二控制信號具有一個與把一個移相加到周期的輸入波上相應(yīng)的值。響應(yīng)第二個數(shù)字控制信號和周期的輸入波的一個數(shù)字移相器通過由第二數(shù)字控制信號值確定的一個量使周期的輸入波移位，因此數(shù)字移相器得到一個可變頻率輸出，其中通過由第一數(shù)字控制信號值確定的一個量作為平均數(shù)使周期的輸入波的頻率移相。數(shù)字移相器包括響應(yīng)周期的輸入波用于延遲該波和得到一個復(fù)制波的裝置，該復(fù)制波是通過選擇的至少幾個離散間隔中的一個間隔相對時鐘被延遲而得到。響應(yīng)第二數(shù)字控制信號的裝置選擇一個離散的間隔，因此通過由第二數(shù)字控制信號值確定的一個量相對于周期的輸入波使延遲的復(fù)制波移相。
本發(fā)明的另一個方面的目的在于在一個恒定頻率輸入端和一個具有頻率稍微不同于恒定頻率的時鐘之間實現(xiàn)鎖相的方法。該方法包括在一個采樣頻率上采樣輸入的值和響應(yīng)該采樣的值以便得到一個第一表征值，該表征值具有等于在采樣頻率和恒定輸入頻率之間的頻率誤差的一個值。通過由第一表征值的值確定的一個量使時鐘的頻率移相，對第一表征值積分以便得到第二個表征值，該第二個表征值具有一個與施加在時鐘上的移相相對應(yīng)的值。施加的移相具有至少幾個不同離散值之中的一個值，其中所述移相值的相鄰值是彼此大約相等地被隔開。對于一段時間施加在時鐘上的一個延遲與所選的離散值成正比以便得到頻移時鐘。
在優(yōu)選的實施例中，通過把輸入轉(zhuǎn)換成這樣的值來采樣輸入，以致于每次對輸入采樣時都得到一個多位數(shù)字值。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明目的在于把一個時鐘的相位移相到至少幾個不同離散值中的一個被選的值上的一種方法，對于由所選的離散值確定一個時間在時鐘上施加一個延遲以得到移相的時鐘，以致于隨著所選值的變化，施加的延遲也變化。根據(jù)施加在時鐘上的延遲等于大約一個時鐘周期的一個整數(shù)倍，所選值復(fù)位到0。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，設(shè)置一個多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器響應(yīng)一個具有M個位分別由表示為0、1、2…(M-1)的反射碼信號能夠把N個輸入信號傳送到一個輸出端，其中位0和位(M-1)分別是反射碼信號的最低和最高的順序位，并且2(M)＝N。這種多路調(diào)制器包括由0、1、2…(N-1)表示的N個輸入端和(N-1)個門電路，每個門電路具有第一和第二個信號輸入端，一個信號輸出端和一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位的反射碼信號把在兩個信號輸入端中的一個端上的信號傳送給隨控制輸入端上的位置值而變化的信號輸出端上。門電路的信號輸入端，控制輸入端和信號輸出端相互連接并連接到輸入端以致于當(dāng)反射信號值從代表i的基數(shù)10中的值的一個反射值變到(i+1)時，在輸出端上的信號從輸入端i上的信號變?yōu)檩斎攵?i+1)上的信號，其中i有選擇地為0、1、2…(N-2)中的一個數(shù)。
優(yōu)選的是，多路調(diào)制器的(N-1)個門電路在空間上被設(shè)置為具有M行的一個樹，以致于行r包括N(2-r-1)個門電路，其中r有選擇地是0、1、2…(M-1)中的每一個并且行r中的門電路對反射碼信號的位r起反應(yīng)。
在優(yōu)選的實施例中，在行0中的門電路K(K是從0到( (N)/2 -2)的一個偶整數(shù))的第一和第二輸入端分別被連接以便對輸入端2K和(2K+1)上的信號起反應(yīng)，而在行0中的門電路(K+1)的第一和第二輸入端分別被連接以便對輸入端(2K+3)和(2K+1)上的信號起反應(yīng)。在行r+1中的門電路j(j是從0到N28(r+1)-2的一個偶整數(shù))的第一和第二輸入端分別地連接以便對行r中的門電路2j和(2j+1)的輸出端上的信號起反應(yīng)，而在行r+1中的門電路(j+1)的第一和第二輸入端分別地被連接以便對行r中的門電路(2j+3)和2(j+1)的輸出端上的信號起反應(yīng)，r有選擇地為0到(M-1)中的每一個。
因此本發(fā)明的進一步的目的是提供一種新的和改進的信號多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器具有至少幾個輸入端并且對一個反射碼信號起反應(yīng)把一個輸入端上的信號耦合到輸出端上。
本發(fā)明的一個附加的目的是提供一種信號多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器具有至少幾個輸入端并且對一個反射碼信號起反應(yīng)，以致于在反射碼信號的基數(shù)10個值和所選的輸入端上的信號之間具有一對一的關(guān)系，所選的輸入端被耦合到輸出端上。
通過下面結(jié)合附圖對幾個特殊實施例的詳細(xì)說明使本發(fā)明的上述的和進一步的目的、特征和優(yōu)點變得更明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施例包括一個數(shù)字控制的異步移相器的部分框圖和部分電路圖;
圖2是包括在圖1中的多路調(diào)制器的優(yōu)選實施的一個框圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的異步數(shù)字控制的移相器的另一種實施例的一個框圖;
圖4是包括在圖3中說明的結(jié)構(gòu)中的一個延遲元件的電路圖;
圖5是包括在圖3中的一個控制器的電路圖;和圖6是包括在圖5中的一個定序器的流程圖。
現(xiàn)參考附圖1，一個鎖相環(huán)對一個接收機基帶90°相位移鍵控信號起反應(yīng)，該鍵控信號在引線12和14上分別具有I分量和Q分量。由于發(fā)生在該引線上的信號分流之前的傳送和接收過程，使得在引線12和14上的信號一般地被降低，以致于原始的可變相位I和Q分路(兩方向)的幅值被變換成具有整個幅值的信號，該幅值是在引線12和14上的兩個分量的幅值之間。一般用于引線12和14上信號的比特，符號或波特速率是20兆赫。在引線12和14上的信號分別地供給模-數(shù)轉(zhuǎn)換器16和18，每個轉(zhuǎn)換器得到一個多位并行數(shù)字信號，該數(shù)字信號具有與在通過導(dǎo)線20供給轉(zhuǎn)換器可變頻率取樣時鐘時刻供給該轉(zhuǎn)換器的信號的幅值相同的值，在通常包括一個鎖相環(huán)的接收器中，取樣時鐘頻率是在引線12和14上信號的符號率的頻率的兩倍，以提供超前和遲后的門脈沖取樣信號，正如在現(xiàn)有技術(shù)中所公知的。
轉(zhuǎn)換器16和18的輸出信號供給數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)譯碼器和誤差產(chǎn)生器22以便在母線24和26上分別得到并行的多位數(shù)據(jù)和誤差輸出。在母線26上的誤差信號代表(數(shù)字地)由導(dǎo)線20上的信號提供的取樣相位相對于理想的取樣點的偏差。
代表母線26上信號的誤差供給符號定時環(huán)濾波器28用于在母線30上得到一個并行多位數(shù)字控制信號，該控制信號代表與母線26上誤差信號相關(guān)的頻率誤差。通常對于引線12和14上的每個符號，符號定時環(huán)濾波器28得到一個頻率誤差信號。轉(zhuǎn)換器16和18、數(shù)據(jù)譯碼器和誤差發(fā)生器22和符號定時環(huán)濾波器28的結(jié)構(gòu)是常規(guī)的并不需要進一步描述和解釋。
由符號定時環(huán)濾波器28在母線30上得出的頻率誤差信號控制導(dǎo)線20上取樣時鐘的頻率和相位。為此，利用全加器32把母線30上的頻率誤差信號變換成一個數(shù)字相位誤差信號，該全加器32實際上是一個數(shù)字積分器。相位誤差信號的溢出位供給導(dǎo)線34，以便于在反射(最好是格雷)碼計數(shù)器36中向前計數(shù)，該反射碼計數(shù)器具有一個反射碼多位并行輸出，該輸出供給多路調(diào)制器40的選擇輸入端38。多路調(diào)制器40包括N個信號輸入端，分別表示為0、1、2…(N-2)和(N-1)。多路調(diào)制器40的N個信號輸入端響應(yīng)于固定的頻率時鐘源42和它的延遲復(fù)制信號。多路調(diào)制器40的信號輸入端0直接地對時鐘42的固定頻率輸出起反應(yīng)，而信號輸入端1、2…(N-2)、(N-1)對分別由△T，2△T…(N-1)△T，(N-1)△T延遲的復(fù)制信號起反應(yīng)，其中△T是一個延時時間。
供給輸入端1、2…(N-2)、(N-1)的延遲復(fù)制信號分別從級聯(lián)的延時元44.1，44.2…44.(N-2)、44.(N-1)得到。在一個優(yōu)選的實施例中，每個延時元件44包括一對級聯(lián)的單位增益倒相放大器;級聯(lián)的放大器的傳播延遲等于與每個延遲元件有關(guān)的延遲時間。對于延遲元件的所有可能的延遲時間級聯(lián)延遲元件44.1、44.2…44.(N-2)、44×(N-1)的總的延遲時間超過了固定頻率時鐘42的一個周期，并且對于最好的情況該延遲時間輕微地超過固定頻率時鐘42一個周期。在一個優(yōu)選的實施例中，多路調(diào)制器40具有128(27)個信號輸入端，因此N＝128并且具有127個延時元件44。
多路調(diào)制器40響應(yīng)于在選擇輸入端38的數(shù)字控制信號把在信號輸入端0、1、2…(N-2)、(N-1)的一個延遲復(fù)制信號供給多路調(diào)制器輸出端46。因此在輸出端46上的信號是一個固定頻率時鐘源42的一個時間延遲復(fù)制信號。該延遲在時鐘源42的頻率上與一個相移相對應(yīng)，并由在端38上的數(shù)字控制信號的值來確定。
由于在鎖相環(huán)中設(shè)置了一個反饋電路(如下所述)，所以當(dāng)時鐘的相位被移相近似一個整周期時即360°，多路調(diào)制器40在輸出端46上的輸出返回到與時鐘42相位的一個同相關(guān)系上。由于這個反饋設(shè)置，包括多路調(diào)制器40和延遲元件44的移相器是異步的并對于與元件44的每個有關(guān)的延遲時間不需要保持絕對的固定。因此元件44的傳播延遲時間能夠隨供電電壓，溫度和制造過程而變化?？偟膩碚f，時鐘42的頻率輕微地超過引線12和14上信號的符號率的頻率的兩倍。這引起了在端46上波形的相位在時鐘42的許多周期上單調(diào)地輕微超前。在借助于故障(glitch)阻擋電路48從端46到導(dǎo)線20耦合的取樣頻率中有一個相應(yīng)的變化。母線30上的頻率誤差信號由全加器32變換成一個相位誤差信號，該相位誤差信號具有一個供給導(dǎo)線34的溢出位。在時鐘42的許多周期以后，在由全加器32得到的相位誤差信號中有一個逐漸增加的變化，它導(dǎo)致了供給多路調(diào)制器40的輸入端子38上一個單調(diào)變化的相位輸入信號。
從端46耦合到導(dǎo)線20上的取樣時鐘引起了在母線30上的濾波器的輸出中的一個有限的變化。這導(dǎo)致了在全加器34的輸出中的變化和在多路調(diào)制器40的選擇輸入端38上的輸入信號的變化。即使在由環(huán)濾波器28得到頻率誤差信號中沒有變化，全加器或積分器32的輸出也變化，假定由環(huán)濾波器得到的頻率誤差信號具有一個有限的非零值。因此，在端46上的時鐘復(fù)制信號的相位單調(diào)地在時鐘42的許多周期上慢慢地變化。與供給輸入端38的信號值和與延遲元件44有關(guān)的延遲時間有關(guān)，每個相位變化是一個不連續(xù)的量。對于時鐘的許多周期在輸出端46上的相位相對于時鐘42的相位保持恒定，直到在由反射碼計數(shù)器36得到的信號值中和供給多路調(diào)制器40的輸入端38的信號值中有一個變化為止。
響應(yīng)于在端46上位移大約360°的時鐘復(fù)制信號的相位。(也就是近似時鐘42的一個周期)，反射碼計數(shù)器36復(fù)位到0。響應(yīng)復(fù)位到0的計數(shù)器36，多路調(diào)制器40輸入端38設(shè)置到0，它導(dǎo)致了在多路調(diào)制器40的信號輸入端上的時鐘被耦合到輸出端46上。多路調(diào)制器40的輸出由此與時鐘42的輸出同相，以便使一個新的移相周期被啟動。
無論什么時候多路調(diào)制器40被轉(zhuǎn)換，在輸出端46上能夠產(chǎn)生一個故障信號(glitch)。防止該故障信號達到端20上是非常重要的。用于防止這種故障信號的故障阻擋電路48包括OR門50，D觸發(fā)器52和延遲元件54。OR門50的一個輸入端直接地連接到多路調(diào)制器40的輸出端46，而OR門的輸出連接到D觸發(fā)器52的一個時鐘輸入端，D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)(D)輸入端被提供一個恒定的二進位1電平。在導(dǎo)線20上的時鐘脈沖提供給反射碼計數(shù)器36的一個時鐘輸入端，以致反射碼計數(shù)器響應(yīng)于時鐘脈沖的上升邊。觸發(fā)器52包括分別連接到OR門50的第二輸入端上和借助延遲元件54連接到觸發(fā)器52的異步復(fù)位(R)輸入端上的Q和Q輸出端。延遲元件54具有一個延遲時間，該延遲時間大于多路調(diào)制器40在輸出端46上產(chǎn)生一個相位變化所需要的時間，該相位變化響應(yīng)于在輸入端38上的信號值中的一個變化，后一個時間在此被稱作為多路調(diào)制器傳播延遲時間。
響應(yīng)于在多路調(diào)制器40的輸出端46上得到的脈沖上升邊，由OR門50得到一個脈沖的上升邊。由OR門50得到的上升邊觸發(fā)觸發(fā)器52，以致于其Q輸出端從0狀態(tài)變到1狀態(tài)，因此迫使OR門50的輸出到一個二進位1狀態(tài)。對于大于多路調(diào)制器傳播延遲時間的一個周期OR門50的輸出保持在1狀態(tài)。在由延遲元件54確定的延遲時間已經(jīng)過去以后，在元件54的輸出端上二進位1到0的變換使觸發(fā)器52復(fù)位。由于觸發(fā)器52被觸發(fā)到一個復(fù)位狀態(tài)，OR門50的輸出跟隨在多路調(diào)制器40的輸出端46上的變換。元件54固有的一個延遲裝置通過在元件54的輸出端上產(chǎn)生一人二進位0到1的變換停止觸發(fā)器52的復(fù)位。
OR門50的輸出提供給導(dǎo)線20，使引線12和14上的信號在每個符號周期期間通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器16和18來被取樣兩次。另外，OR門50的輸出也供給相位變化檢測器56的一個輸入端，該檢測器還有一個對時鐘42的輸出起反應(yīng)的第二輸入端，這是通過延遲元件58來耦合的。延遲元件58具有一個延遲時間，該延遲時間等于多路調(diào)制器傳播延遲時間加上OR門50的傳播延遲時間。當(dāng)在檢測器56的兩個輸入的上升沿的相位超前相位的延遲關(guān)系中有一個變化時，檢測器在輸出導(dǎo)線60上得到一個脈沖，該脈沖供給反射碼計數(shù)器36的復(fù)位輸入端。檢測器56和與其相關(guān)的電路基本上是用于相對時鐘源42的輸出波形在端46上波形大約n×360°移相(n是包括1在內(nèi)的一個整數(shù))的檢測器。
為了防止反射碼計數(shù)器36鎖定到一個0狀態(tài)，在檢測器56得到一個第一輸出脈沖之后并在此后的一個附加時間內(nèi)防止檢測器56得到一個第二輸出脈沖，直到輸出端46上的信號已經(jīng)被充分地移相為止。當(dāng)計數(shù)器36的輸出具有一個0值和與超過0°幾度的相關(guān)值時通過阻止檢測器56的輸出來實現(xiàn)這個結(jié)果。為此，檢測器56的輸出通過一個門電路(沒示出)來耦合和計數(shù)器36的輸出供給到一個檢測器(沒有示出)，對于一個最壞的情況，當(dāng)該計數(shù)器的輸出是在與對于時鐘42從0°到340°那么多的移相值有關(guān)的范圍內(nèi)時，它提供給該門電路一個禁止信號。因為引線12和14上信號的比特率能夠被考慮為恒定的和在低于時鐘42的頻率幾千Hz(例如7KHz)的一個參考值上，所以在多路調(diào)制器40的輸出端46上的相位變化在相對于時鐘42的相同方向上總是增加的，由于在時鐘42的輸出信號和在端46上的信號之間為一個零相位差，因此作為其結(jié)果檢測器56不能向?qū)Ь€60供給一個脈沖信號。
在一個優(yōu)選的實施例中，多路調(diào)制器40對一個具有M位的被反射的反射碼信號起反應(yīng)，其中N＝2M，而N是從延遲元件44來的多路調(diào)制器的0、1、2…(N-1)輸入的總數(shù)。因為對于基本的10個值的每個數(shù)的變化只有一個二進位值在變化，所以反射碼信號是所需要的。響應(yīng)在輸入端38上的信號中的一個二進位值的變化，多路調(diào)制器40在0、1、2…(N-2)，(N-1)之中的一個輸入端上選擇一個逐漸地加大或減小的信號。
一般來說，多路調(diào)制器40包括一排(N-1)門電路，每個門電路具有兩個信號輸入端(A和B)和一個控制輸入端(S)，該控制輸入端(S)對一個二進位電平起反應(yīng)以便來確定兩個輸入中的哪一個被耦合到一個輸出端上。這排門電路以一種樹的形式來設(shè)置。以致于在樹的0行有N/2個門電路，樹的1行N/4個門電路，樹的2行有N/8個門電路和r行有N(2-(r+1))個門電路。
0行的門電路的信號輸入端連接到多路調(diào)制器的信號輸入端上以致于在0行中的偶數(shù)門電路具有相對多路調(diào)制器的信號輸入端交叉連接的輸入端，而在0行中留下的門電路和多路調(diào)制器信號輸入端之間提供直接的連接。0行中門電路的輸出端利用類似的方法被連接到相鄰的1行門電路的A和B輸入端上。隨后的行中門電路的輸出用類似的方法連接到下一個相鄰行中間電路的A和B輸入端上。
一般來說對于一個用于給一個輸出端確定N個輸入信號線路的多路調(diào)制器，在0行中門電路K(其中K是從0到( (N)/2 -2)的一個偶整數(shù))的A和B輸入端分別連接得對多路調(diào)制器的信號輸入端2K和(2K+1)上的信號起反應(yīng)，而在0行中門電路(K+1)的A和B輸入端分別連接得對信號輸入端(2K+3)和2(K+1)上的信號起反應(yīng)。在(r+1)行中門電路j(其中j是從0到N2-(r+1)-2的一個偶整數(shù))的A和B輸入端分別連接得到r行中門電路2j和(2j+1)的輸出端上的信號起反應(yīng)，而在(r+1)行中門電路(j+1)的A和B輸入端分別連接得對r行中門電路(2j+3)和2(j+1)的輸出端上的信號起反應(yīng)，其中r可選擇0到(M-1)中的每一個和j可選擇0、1、2…N(2-r-1)中的每一個。特殊的多路調(diào)制器的排列使能夠設(shè)置和直接地確定從延遲元件44到多路調(diào)制器40輸出的路線和在多路調(diào)制器中的門電路之間的路線、而不需附加的交叉路線，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對于通過多路調(diào)制器的所有路徑的相同延遲而且具有好的準(zhǔn)確度。
0行中門電路的控制輸入對從反射碼計數(shù)器36得到的最低指令位起反應(yīng)，1行中門電路的控制輸入對從計數(shù)器36得到的下一個最低指令位起反應(yīng)，等等，因此最后的(M-1)行中門電路的控制輸入對從計數(shù)器36得到的最高指令位起反應(yīng)。因此響應(yīng)于基數(shù)10中的一個數(shù)的反射碼信號的變化，對于在樹的僅一行中所有門電路的狀態(tài)都將有變化。
在圖2中說明了一個對固定頻率時鐘42的輸出和它的7個延遲復(fù)制信號的輸出以及反射碼計數(shù)器36的輸出起反應(yīng)的多路調(diào)制器40的簡化的變形結(jié)構(gòu)。在圖2中，固定頻率的時鐘42驅(qū)動級聯(lián)的延遲元件44.1、44.2、…44.7。時鐘42的輸出供給多路調(diào)制器40的信號輸入端0上，而延遲元件44.1、44.2、…44.7的輸出分別供給多路調(diào)制器40的信號輸入端1、2…7上。對于圖2中簡化的情況下，多路調(diào)制器40包括一個7個門電路的排列，它們被設(shè)置在3個行中，以致于0行(第一行)包括4個門電路，1行(第二行)包括2個門電路而2行(第三行，即最后一行)包括1個門電路。因此，0行包括門電路70.11，70.12，70.13和70.14，1行包括門電路70.21和70.22而2行包括門電路70.31。
門電路70的每一個具有兩個信號輸入端A和B，一個控制信號輸入端S和一個輸出端。響應(yīng)于在端S上具有一個二進位0值的信號，在端A上的信號被耦合到該門電路的輸出端上，響應(yīng)于在端S上具有一個二進位1值的信號，在端B上的信號被耦合到該門電路的輸出端上。門電路70.11的A和B輸入端分別地對多路調(diào)制器信號輸入端0和1上的信號起反應(yīng)，而門電路70.12的A和B輸入端分別地對多路調(diào)制器信號輸入端3和2上的信號起反應(yīng)。對于0行中剩下的門電路的A和B輸入端存在有類似的關(guān)系其結(jié)果是門電路70.13的A和B輸入端對多路調(diào)制器的信號輸入端4和5上的信號起反應(yīng)，而門電路70.14的A和B輸入端分別對多路調(diào)制器的信號輸入端7和6上的信號起反應(yīng)。門電路70.11-70.14的控制輸入端S以并聯(lián)的方式由反射碼計數(shù)器36的最小有效位輸出來觸發(fā)。
1行中門電路70.21和70.22的控制輸入端S以并聯(lián)的方式由反射碼計數(shù)器36的第二個最小有效位輸出來觸發(fā)。門電路70.21的A和B輸入端分別對門電路70.11和70.12的輸出起反應(yīng)，而門電路70.22的A和B輸入分別對門電路70.14和70.13的輸出起反應(yīng)。
2行中門電路的控制輸入端S對反射碼信號的最大有效位輸出起反應(yīng)。門電路70.31的A和B輸入端分別對門電路70.21和70.22的輸出起反應(yīng)。對于圖2中所示簡化的情況，由門電路70.31得到多路調(diào)制器的輸出。
在運行中，對于在供給門電路70的反射碼信號中每個單個位的變化，那么就有耦合到多路調(diào)制器輸出的多路調(diào)制器的輸入信號端的數(shù)目的一個單階變化。因此，例如，響應(yīng)于供給門電路70具有一個000值的反射碼，門電路70.31的輸出是多路調(diào)制器的信號輸入端0上的信號。在這種情況下，所有門電路70被觸發(fā)，以致于在它們的A輸入端上的信號被耦合到門電路的輸出端，其結(jié)果是在多路調(diào)制器的輸入端0上的信號通過門電路70.11，70.12和7…0.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。響應(yīng)于從000前進到001的反射碼信號，在多路調(diào)制器的輸入端1上的信號借助于門電路70.31和70.21耦合到門電路70.31的輸出端上。響應(yīng)于前進到011的反射碼信號，在多路調(diào)制器的輸入端2上的信號通過門電路70.12，70.21和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。響應(yīng)于前進到010的反射碼信號，在多路調(diào)制器輸入端3上的信號通過門電路70.12，70.21和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。響應(yīng)于由從010到110的一個一位數(shù)增加的反射碼信號，在多路調(diào)制器輸入端4上的信號通過門電路70.13，70.22和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。響應(yīng)于具有一個111值的反射碼信號，在多路調(diào)制器輸入端5上的信號通過門電路70.13，70.22和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。響應(yīng)于具有一個101值的反射碼信號，在多路調(diào)制器輸入端6上的信號通過門電路70.14，70.22和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。最后，響應(yīng)于具有一個100值的反射碼信號，在多路調(diào)制器輸入端7上的信號通過門電路70.14，70.22和70.31耦合到多路調(diào)制器的輸出端上。因此，響應(yīng)于供給門電路70的反射碼控制信號的每一個單個位的變化，多路調(diào)制器的輸出在多路調(diào)制器輸入端上的信號之間順序地前進。由于每一次反射碼信號的僅僅一個位能夠變化，所以每一次僅是排列的一行中的門電路變化。
圖1中的數(shù)字移相器需要故障阻擋電路48。在許多情況下希望完全地取消故障發(fā)生的可能性和由此希望取消故障阻擋電路48。為此目的，在圖3中提供了一種數(shù)字控制的異步移相器198。移相器198代替了在一個鎖相環(huán)接收器中圖1所示的整個數(shù)字移相器，通過取消反射碼計數(shù)器36來使圖1所示的接收器變型，以致于通過全加器32的輸出來驅(qū)動移相器198，因此移相器198的控制單元的移相命令輸入端隨著全加器輸出的變化而變化。
移相器能夠被看作為一個可變頻率和相位的振蕩器，用類似于圖1的數(shù)字移相器響應(yīng)于由環(huán)濾波器28得到的頻率控制輸出信號△f而作用的方法，該振蕩器對由環(huán)濾波28得到的信號△f起反應(yīng)。
在圖3中所說明的可變相位時鐘源包括N個延遲單元200.1，200.2，…200.(K-1)，200.(K)，200.(K+1)…200.(N)。一個已選擇的號(i)的延遲單元200相互串聯(lián)并且通過開關(guān)202和204與固定頻率和相位的時鐘源208相串聯(lián)。通過對固定頻率和相位的時鐘源208起反應(yīng)的控制單元206來控制開關(guān)202和204的狀態(tài)。具有總數(shù)為N個開關(guān)202和N個開關(guān)204，以致于開關(guān)202和204中的一個開關(guān)與一個不同延遲單元200有關(guān)。因此，開關(guān)202.1和204.1與延遲單元200.1有關(guān)，開關(guān)202.2和204.2與延遲單元200.2有關(guān)，開關(guān)202.(K)和204.(K)與延遲單元200.(K)有關(guān)，等等。延遲單元200.1的輸出被看作為具有一個與其有關(guān)的“零”延遲時間。開關(guān)202以相互串聯(lián)的方式與各個延遲單元200連接，而開關(guān)204有選擇地把延遲單元的輸入端連接到時鐘源208的輸出端上。通過控制單元206來驅(qū)動開關(guān)202和204，因此與一個特殊的延遲單元有關(guān)的開關(guān)在斷開之前閉合的方式中被驅(qū)動。
最初，開關(guān)204的有開關(guān)都在閉合狀態(tài)而開關(guān)202的所有開關(guān)都在打開狀態(tài)?？刂茊卧?06響應(yīng)由全加器32(圖1所示)的輸出供給它的一個移相指令信號和響應(yīng)時鐘208的輸出的上升沿以便來驅(qū)動開關(guān)202和204，以致于響應(yīng)跟隨第一個移位信號的第一個時鐘脈沖的上升沿，開關(guān)202.1和204.1改變狀態(tài)使開關(guān)202.1閉合而使開關(guān)204.1打開。因為開關(guān)204的所有開關(guān)(和特別定開關(guān)204.2)是閉合的，即在打開操作之前是閉合的。響應(yīng)跟隨供給控制單元206的第二個移相脈沖的第一個時鐘脈沖的上升沿，開關(guān)202.2和204.2分別地閉合和打開。用這種方式操作連續(xù)地進行以致于響應(yīng)在移相脈沖K供給控制單元206之后的第一個時鐘脈沖的上升沿，開關(guān)202.(K)和204.(K)分別地閉合和打開。響應(yīng)由相位變化檢測器56得到的一個復(fù)位輸出信號，控制單元206復(fù)位到0，以便返回到前面所述的初始狀態(tài)，開關(guān)202一旦被閉合就保持閉合狀態(tài)，而開關(guān)204一旦被打開就保持找開狀態(tài)直到由檢測器56的輸出使控制單元206復(fù)位為止，這種情況發(fā)生在輸出端210上的波列被移相了輕微地大于時鐘208的一個頻率周期，該頻率正如在時鐘輸出端212上得到的頻率一樣。
在圖3中所說明的裝置的最初條件狀態(tài)下，實際上一個延遲單元200.1位于該電路中以致于在時鐘的輸出端212和輸出端210之間由時鐘源208得到波形的相位中有一個稍微的固定變化。響應(yīng)供給控制單元206的移相脈沖1，延遲單元200.2的延遲被加入，因此耦合到端210上的時鐘源208的相位被改變了。
響應(yīng)供給控制單元206的移相脈沖K，在固定時鐘208的輸出端和端210之間插入了延遲單元200.1，200.2…，200.(K)和200.(K+1)的延遲，以致于具有一個大約為(K+1)△T的移相，其中△T近似等于延遲單元200的每一個單元的延遲時間。延遲單元200的延遲時間近似地彼此相等，但不是完全彼此相等，它是因為由延遲單元的制造公差和在延遲單元中及使用期間發(fā)生的偏差所引起的。延遲單元200.1至200.(N)的總的延遲時間稍微地大于固定時鐘源208的一個周期的時間。在大多數(shù)情況下，在開關(guān)202.(N)從它的正常打開狀態(tài)被驅(qū)動到它的正常閉合狀態(tài)之前和在開關(guān)204.(N)從它的正常閉合狀態(tài)被驅(qū)動到它的正常打開狀態(tài)之前通過檢測器56的輸出使控制單元206復(fù)位。
現(xiàn)在來參見附圖4，它給出了串聯(lián)的延遲單元200.1至200.(N)的一個單個延遲單元200.(K)示圖。延遲單元200.(K)包括OR門213和214，它們分別具有供給“與”門215輸入的輸出端。(實際上門電路213-215在一個半導(dǎo)體基片被構(gòu)成一個單個的集成電路OR-AND門電路;在圖1和3中所示的所有延遲單元都是在一個半導(dǎo)體基片上的集成電路。)AND門215包括直接連接延遲單元200.(K-1)的OR門的一個輸入端上的輸出端216，該輸入端與延遲單元200.(K)的OR門214的一個類似輸入端相對應(yīng)。類似地，延遲單元200.(K)的OR門214的一個輸入端與延遲單元200.(K+1)的輸出端連接，該輸出端與延遲單元200.(K)的輸出端216相對應(yīng)。OR門213和214通過在端228上互補型式的信號來驅(qū)動，該信號是從與延遲單元200.(K)有關(guān)的控制單元206的一個輸出端得到的。這些互補的輸入實際上執(zhí)行圖3上的開關(guān)202(K)和204(K)，以致于OR門213和214的輸入分別執(zhí)行開關(guān)204(K)和202(K)。在端228上的信號直接地供給OR門214的一個輸入端并借助于反相器218供給OR門213的一個輸入端。OR門213的第二個輸入端對時鐘208的輸出起反應(yīng)。
OR門213和214的傳播延遲加上AND門215的傳播延遲構(gòu)成了在延遲單元200.(K+1)的輸出端和在端216上的延遲單元200.(K-1)的輸入端之間的延遲單元200.(K)的延遲。對于時鐘208由延遲單元200.(K)在OR門213的輸入端和端216之間提供了一個類似的傳播延遲。門電路213-215的結(jié)構(gòu)，如一個OR-AND門電路，對于供給延遲單元200.(K)的脈沖上升沿和下降沿提供了對稱的延遲時間。
根據(jù)從具有一個二進位0值的端228上的控制單元206來的信號，OR門213得到一個二進位1的輸出，使AND門215能夠?qū)R門214的輸出端上的轉(zhuǎn)換起反應(yīng)。因此，門電路213和214的輸出不受從時鐘電源208來的脈沖的影響。在這樣的條件下，OR門214響應(yīng)在延遲單元200.(K+1)的AND門的輸出端上由二進位1到0的轉(zhuǎn)換，該輸出端與AND門215的輸出端216相對應(yīng)。因此，在延遲單元200.(K)的端228上的信號電平是一個0電平時，在延遲單元200.(K+1)的輸出中二進位數(shù)0到1的轉(zhuǎn)換被傳送到AND門215的輸出端216上和傳送到延遲單元200.(K-1)的輸入端并且具有一個等于延遲單元200.(K)的延遲時間的延遲時間。
相反，根據(jù)在端228上的電平是一個二進位數(shù)1，AND門215的輸出是一個從時鐘源208來的信號的復(fù)制信號。這是因為門電路214設(shè)置在一個二進位的1電平而控制單元206的輸出也是一個二進位的1電平，以使AND門215能夠?qū)R門213的輸出端上的轉(zhuǎn)換起反應(yīng)并能夠防止在端217上的信號中的轉(zhuǎn)換通過OR門214耦合到AND門215上。在這種情況下，OR門213的輸出是時鐘208的輸出的一個復(fù)制信號。因此，根據(jù)從時鐘源208得到的二進位的1電平，AND門215的輸出216被驅(qū)動到二進位的1電平狀態(tài)。在端216上的二進位的1脈沖發(fā)生在一個時間，也就是從門電路213的輸入端上的時鐘脈沖的發(fā)生時間到由延遲單元200.(K)的傳播時間所延遲的時間。
為執(zhí)行控制單元206的最簡單的方法是對于每個延遲階段200.1-200.(N)提供一個獨立的控制階段。由于有大量的延遲單元，用N代表這樣的數(shù)如64、128或256，這樣的方法使用了過多量的元件。為了減少元件的數(shù)量到易控制的水平，把延遲單元200.1-200.(N)分成若干組，每一組包括相同數(shù)量的延遲單元。在特定描述的實施例中，每一組包括16個延遲單元，并且總共包括4組，因此N＝64。
在特定組中的延遲單元200按次序被起動，從一個特定組中具有最小號的延遲單元開始并且進行到該組中的最大號的延遲單元。因此，例如在第一組中，開關(guān)202.1-202.16按次序被閉合，而與開關(guān)204.1-205.16按次序打開相交替。在開關(guān)202.1-202.16和204.1-204.16按次序被驅(qū)動的同時，與延遲單元200.17-200.(N)有關(guān)的剩下的開關(guān)也按次序打開和閉合。在延遲單元200.1-200.16的開關(guān)被操作的同時，延遲單元200.17-200.(N)的開關(guān)的操作不影響位于端212和210之間的延遲，是因為在開關(guān)202.1-15和204.1-15的狀態(tài)變換期間，開關(guān)202.16是打開的。當(dāng)開關(guān)202.16和204.16分別被閉合和打開時，它保證開關(guān)202.17和204.17分別地打開和閉合。在開關(guān)202.1-202.16和204.1-204.16已經(jīng)按次序被驅(qū)動以后，控制延遲單元200.1-200.16的開關(guān)的控制單元206的相同結(jié)構(gòu)被用來按次序與開關(guān)204.17-204.32的打開交替地閉合202.17-202.32。開關(guān)202.1-16保持在一個靜態(tài)的閉合狀態(tài)而開關(guān)204.1-16保持在一個靜態(tài)的打開的狀態(tài)。開關(guān)202.1-16和204.1-16保持在一種靜止的狀態(tài)，并且隨后延遲單元200.1-200.32的開關(guān)保持在一種靜止?fàn)顟B(tài)，而延遲200.33-200.48的開關(guān)按次序被驅(qū)動。用這種方法操作持續(xù)到相位變化檢測器56得到一個復(fù)位脈沖為止，在這里控制單元206被驅(qū)動返回到一個初始狀態(tài)。
圖5是控制單元206的電路圖，它包括4位無故障譯碼計數(shù)器220，例如一個反射碼計數(shù)器，AND門224.1-224.4，定序器232、4位反饋移相寄存器234，同步置位復(fù)位觸發(fā)器236.1-236.4、AND門238.1-238.4，所有元件相互連接來控制64個延遲單元200.1-200.64。由時鐘源208來的脈沖分別供給計數(shù)器220，定序器232，移相寄存器234和觸發(fā)器236.1-236.4的輸入端。移相輸入脈沖供給計數(shù)器220的起動計數(shù)(CE)輸入端并從定序器232供給移相寄存器234的起動移相(SE)輸入端。在它們起動的同時，計數(shù)器220和移相寄存器234響應(yīng)由時鐘源208來的脈沖的上升沿，以便增加計數(shù)器的計數(shù)和移相寄存器的狀態(tài)。
計數(shù)器220具有包括線22.1-222.15的一個譯碼的15位輸出。在復(fù)位狀態(tài)下，所有線22.1-222.15具有一個二進位的1值。根據(jù)通過端270供給控制單元206的15個連續(xù)的移相脈沖，1到0的變換按順序供給線222.1-222.15。根據(jù)供給起動計數(shù)(CE)輸入端的15個連續(xù)的移相脈沖，計數(shù)器220從0狀態(tài)到1狀態(tài)被定序，該定序是隨著從時鐘208供給計數(shù)器的時鐘輸入端(C)的一個脈沖來進行的。因為在時鐘42(等效于圖3中的時鐘208)的輸出頻率和供給線12和14的信息的頻率之間的頻率偏移，所以在全加器32的值中有一個單調(diào)的增加，它導(dǎo)致了在導(dǎo)線34上連續(xù)的一些恒定頻率的移相輸出脈沖。因此，在線222.1-222.15上的計數(shù)器220的輸出中有一個稍微的恒定頻率的變化。
線222.1-222.15并聯(lián)地供給門電路排224.1-224.4的輸入端，每個門電路都與四組延遲單元200.1-200.64中的一組有關(guān)，門電路排224.1-224.4中的每一個門電路，包括15個AND門電路，一個AND門用于延遲單元200.1-200.15，200.17-200.31，200.33-200.47中的一個。根據(jù)二進位的0電平，AND門224.1-224.4被中止，該電平是按次序分別供給導(dǎo)線226.1-226.4上每個門電路剩下的輸入端。
首先驅(qū)動觸發(fā)器236.1-236.4，因此在每個導(dǎo)線226.1-226.4上得到一個二進位的1電平，以便起動所有AND門224.1-224.4。根據(jù)借助端270供給控制器206的16、32、48和64的移相脈沖，導(dǎo)線226.1-226.4上的電平分別地從1變到0，以便按次序地中止AND門224.1-224.4。為了此目的，每個AND門224.1-224.4有一個15位的輸出母線;15位母線的每一位母線與15個不同輸入端中的一個端連接，每個端對應(yīng)于延遲單元200.(K)(圖4中)的端228。門電路224.1，224.2，224.3的15位輸出母線的單獨的位分別連接到對應(yīng)于延遲單元200.1-200.15，200.17-200.31，200.33-200.47和200.49-200.63的端228的輸入端上。延遲單元200.16，200.32，200.48和200.64的輸入端分別地對應(yīng)于導(dǎo)線228.16，228.32，228.48和228.64上的二進位數(shù)的電平，也分別對載入到反饋移相寄存器234的4個級中的二進位數(shù)的電平起反應(yīng)。首先，移相寄存器234分別載著導(dǎo)線228.64，228.48，228.32和228.16上的0001電平。對應(yīng)每個1移相，最初載有二進位1的電平移相，因此它按次序地供給導(dǎo)線228.16，228.32，228.48和228.64。
計數(shù)器220包括一個復(fù)位輸入端(RST)，該端對相位變化檢測器56的復(fù)位輸出起反應(yīng)，正如通過OR門230來耦合的。OR門230也對編程的定序器232的一個復(fù)位輸出起反應(yīng)。該定序器232響應(yīng)由時鐘電源208來的脈沖而前進，并且具有一個對相位變化檢測器56的復(fù)位輸出起反應(yīng)的復(fù)位輸入端(RST)。
定序器232包括一個從計數(shù)器220的端TC來的輸入，該輸入具有一個響應(yīng)于在最終狀態(tài)中計數(shù)器的二進位的1值。在計數(shù)器220的最終狀態(tài)中，一個二進位的0電平供給所有的導(dǎo)線221.1-221.15。定序器232也響應(yīng)端270上的移相脈沖。定序器232響應(yīng)于其輸入以便得到用于控制把脈沖供給導(dǎo)線226.1-226.4及導(dǎo)線228.16，228.32，228.48和228.64的輸出信號。為了此目的，定序器232把“I移相”脈沖供給移相寄存器234的起動移相(SE)輸入端并且以并聯(lián)方式有選擇地把“置位組”脈沖通過AND門238.1，238.2，238.3和238.4分別地供給置位復(fù)位觸發(fā)器236.1，236.2，236.3和236.4。AND門238.1-238.4也分別對從移相寄存器234的4個級來的輸出信號起反應(yīng)，因此導(dǎo)線228.16、228.32，228.48和228.64分別與門電路238.1，238.2，238.3和238.4連接。
驅(qū)動移相寄存器234以致于它的級1-4按次序地載有二進位的1，以便按次序地起動門電路238.1-238.4，由此定序器232的“置位組”的輸出脈沖供給觸發(fā)器236.1-236.4的置位(S)輸入端。這將引起導(dǎo)線226.1-226.4上的二進位數(shù)按次序由1轉(zhuǎn)換到0。根據(jù)相位變化檢測56的復(fù)位輸出，所有觸發(fā)器236.1-236.4同時復(fù)位到一個0狀態(tài)。因為導(dǎo)線226.1-226.4連接到觸發(fā)器236.1-236.4的轉(zhuǎn)換輸出端上，所以當(dāng)觸發(fā)器復(fù)位時在導(dǎo)線226.1-226.4上是二進位數(shù)1。
4位反饋移相寄存器234的最后級被耦合返回到該移相寄存器的數(shù)據(jù)(D)輸入端。根據(jù)相位變化檢測器56的復(fù)位輸出，移相寄存器234被驅(qū)動到一個初始狀態(tài)。在該復(fù)位條件下，在移相寄存器234的第一級中是二進位的1而其余的級是二進位的0狀態(tài)。移相寄存器234包括一個對定序器232的1移相輸出起反應(yīng)的移相起動(SE)輸入端和一個對時鐘208的輸出起反應(yīng)的輸入時鐘端(C)。移相寄存器234被構(gòu)成并且響應(yīng)它的輸入，以致于根據(jù)供給端270上的16、32、48和64移相脈沖(每個移相脈沖跟隨一個由時鐘源208來的脈沖)，在第一級中的二進位數(shù)1移相到級2、3和4。因此，最初的一個二進位的1電平供給絕緣導(dǎo)線228.16。
在16個移相脈沖以后，在導(dǎo)線228.16上有一個二進位的1到0的轉(zhuǎn)換并且由移相器234的第二級把一個二進位的0到1的轉(zhuǎn)換提供給導(dǎo)線228.32。二進位的1電平保持在導(dǎo)線228.32上直到32個移相脈沖已經(jīng)供給端270為止。除非在第64個移相脈沖被得到之前由檢測器56得到一個復(fù)位脈沖以外，否則用這種方法對于導(dǎo)線228.48和228.64進行連續(xù)的操作。
圖6是用于說明定序器232工作的一個流程圖。定序器232按順序被驅(qū)動并且響應(yīng)它的輸入信號以便得到置位組、1移相，和CRST輸出信號，這些信號分別提供給門電路238.1-238.4，移相寄存器234的SE輸入端和計數(shù)器220的RST輸入端。根據(jù)定序器232具有一個從相位變化檢測器56來的一個脈沖的復(fù)位輸入信號，驅(qū)動定序器到空位狀態(tài)252。當(dāng)關(guān)于一個二進位的1電平是否在計數(shù)器220的TC輸出端上的確定已作出時，從時鐘208來的下一個脈沖驅(qū)動定序器232到判定點254，在計數(shù)器220的TC輸出端上的一個二進位的1代表計數(shù)器是在它的最終的狀態(tài)。如果計數(shù)器220是在它的最終狀態(tài)，在定序器并聯(lián)把二進位的1電平供給AND門238.1-238.4的每一個門電路期間，定序器232前進到“置位組”狀態(tài)256。下一個時鐘脈沖使定序器232前進到狀態(tài)258。在狀態(tài)258中，定序器232通過OR門230為計數(shù)器220的RST輸入端提供一個二進位的1電平。當(dāng)關(guān)于一個移相脈沖是否供給控制單元206的決定被作出時從時鐘源208來的下一個脈沖使定序器232前進到判定點260。如果有一個移相脈沖，定序器前進到狀態(tài)262。在狀態(tài)262中，定序器232為移相寄存器234的移相起動輸入端提供一個“I移相”脈沖。根據(jù)下一個時鐘脈沖，定序器232返回到空位狀態(tài)252并且根據(jù)下一組時鐘脈沖重復(fù)該周期。
如果在判定點254上定序器232確定計數(shù)器220不在它的最終狀態(tài)。該定序器維持在空位狀態(tài)252。定序器維持在狀態(tài)252中直到一個二進位的1電平在計數(shù)器220的TC輸出端上為止，以表示該計數(shù)器是在最終的狀態(tài)。根據(jù)判定點260確定沒有移位脈沖供給定序器232，定序器232維持在狀態(tài)258并且連續(xù)不斷地把計數(shù)器220復(fù)位到最初狀態(tài)。定序器232維持在狀態(tài)258直到通過端270供給該定序器一個移相脈沖為止。
在復(fù)位狀態(tài)中，除了延遲單元200.32、200.48和200.64的端228以外，由控制單元206供給每個延遲單元200.1-200.64的端228一個二進位的1電平。在復(fù)位狀態(tài)中，導(dǎo)線226.1-226.4分別供給AND門224.1-224.4二進位的1電平，和驅(qū)動計數(shù)器220以致于在每個輸出導(dǎo)線222.1-222.15上驅(qū)動一個二進位的1電平并且在移相寄存器234的第一個級中的二進位的1電平被耦合到與延遲單元200.16的輸入端相連的導(dǎo)線228.16上。因此，在端212上從時鐘208來的時鐘脈沖在從端212到端210的傳播中由與延遲單元200.1有關(guān)的延遲時間來延遲。
在端212和210之間用于時鐘源208的延遲單元200.1的延遲被維持到移相脈沖1供給計數(shù)器220的計數(shù)起動輸入端(CE)和定序器232的一個輸入端為止。根據(jù)由從時鐘源208來的下一個時鐘脈沖的上升沿跟隨的移相脈沖1，計數(shù)器220的狀態(tài)被增加數(shù)1。這引起了延遲單元200.1，200.17，200.33和200.49的端228上的二進位電平從一個二進位的1變到一個二進位的0狀態(tài)，而在其余的延遲單元的端228上二進位的電平不改變。在延遲單元200.17、200.33和200.49的控制端228上的狀態(tài)從一個二進位的1到0的變化不影響由時鐘208的輸出端上的延遲電路198施加的延遲。這是因為一個單獨電平“1”供給導(dǎo)線228.16使開關(guān)202.16打開和使所有延遲單元200.17-200.64與延遲單200.1-200.16斷開，這些延遲單元200.1-200.16是在該電路中有效的。
當(dāng)延遲單元200如所述的置位時，通過延遲單元200.1和200.2的延遲時間來延遲從時鐘208來的脈沖。供給延遲單元200.1的控制端228的二進位的0電平防止由時鐘208來的脈沖的耦合穿過延遲單元200.1OR門213。供給延遲單元200.2的控制端228的二進位的1電平使從時鐘208來的脈沖通過OR門213和AND門215耦合到延遲單元200.2的端216上并且具有與延遲單元200.2有關(guān)的延遲時間。在延遲單元200.2的輸出端216上的脈沖耦合到延遲單元200.1的端217上，從那里耦合到延遲單元200.1的輸出端216上并且具有一個被加入的延遲單元200.1的延遲。因此，從時鐘208來的時鐘脈沖從端212耦合到端210上并且具有被加入的延遲單元200.1和200.2的延遲。
根據(jù)由第一個15個連續(xù)的移相脈沖所增加的計數(shù)器220，對于延遲單元200.1-200.15用這種方法連續(xù)操作。此時，計數(shù)器達到它的終態(tài)。根據(jù)從時鐘208來的一個脈沖這引起由計數(shù)器220的TC輸出供給定序器232的一個二進位的1電平使該定序器前進到“置位組”。由于定序器232在狀態(tài)256，定序器并聯(lián)向每個AND門238.1-238.4供給一個二進位的1電平。
根據(jù)從時鐘208來的下一個時鐘脈沖，定序器232前進到復(fù)位狀態(tài)258，使計數(shù)器220復(fù)位到在計數(shù)器的所有級中是一個二進位1電平的初始狀態(tài)，以致于向每個導(dǎo)線222.1-222.15供給二進位的1電平。從時鐘208來的下一個脈沖使定序器232前進到判定點260，在那里檢測端270上存在或不存在一個移相脈沖。根據(jù)移相脈沖16，定序器232前進到狀態(tài)262并且向移相寄存器234的移相起動輸入端(SE)提供一個二進位的1電平。這使一個二進位的1電平載入到移相寄存器的第二個級中，而移相寄存器的級1，3和4的每個級載有一個二進位的0電平。
當(dāng)由于計數(shù)器220根據(jù)15個移相脈沖被定序的結(jié)果而定序器232是在狀態(tài)256時，觸發(fā)器236.1置位到1使導(dǎo)線226.1上的電平從一個二進位的1變化到0。因為移相寄存器234的第一個級的二進位的1狀態(tài)通過AND門238.1耦合到觸發(fā)器236.1，所以發(fā)生這種變換。根據(jù)導(dǎo)線226.1上的電平是在二進位的0電平，AND門224.1被中止，并且向延遲單元220.1-220.15的輸入端提供二進位的0電平直到由檢測器56得到下一個復(fù)位脈沖為止。
向延遲單元200.16的輸入端228提供一個二進位的1電平直到向控制單元206提供一個移相脈沖再加上一個時鐘脈沖為止。這是因為在移相脈沖1-15的間隔期間移相寄存器234的第一級保持在一個二進位的1狀態(tài)。移相脈沖16和后面從時鐘208來的時鐘脈沖使移相寄存器234的第一級從二進位的1狀態(tài)變換到0狀態(tài)。在移相寄存器的第二級載有一個二進位的1的同時，該移相寄存器的其余的級載有二進位的0狀態(tài)。這引起了在導(dǎo)線228.16上從二進位的1到0的變換，因此延遲單元200.16被插入在端212和210之間。在端212和210之間對于時鐘208的脈沖總的延遲時間變?yōu)檠舆t單元200.1-200.16結(jié)合的延遲時間。在操作262之后，通過由時鐘208來的下一個時鐘脈沖驅(qū)動定序器232返回到空位狀態(tài)252。
因此，在向定序器232和計數(shù)器220提供第16個移相脈沖之后，后面有從時鐘208來的下一個脈沖，向延遲單元200.1-200.16的控制端228提供二進位的0電平。在此時，二進位的1電平通過觸發(fā)器236.2-236.4分別提供給AND門224.2-224.4并通過計數(shù)器220提供給導(dǎo)線222.1-222.15。因此除延遲單元200.48和200.64被供給二進位的0電平以外，向延遲單元200.17-200.64的輸入端提供二進位的1電平。
根據(jù)移相脈沖17-64對于其余的延遲單元200.17-200.64用所述的方法進行連續(xù)操作直到由相位變化檢測器56向控制單元206提供一個復(fù)位脈沖。在許多情況下，由相位變化檢測器56向控制單元206提供一個復(fù)位脈沖顯著地早于在控制單元200.64的端228上的電平從一個二進位的1變到0電平。相對于在一個特殊延遲單元200上的狀態(tài)變化，當(dāng)復(fù)位脈沖被得到時的時間是隨機的和可變的，它與制造公差、溫度和延遲單元的供電電壓有關(guān)。在任何情況下，當(dāng)串聯(lián)在一起時，對于延遲單元200.1-200.64的總的延遲時間必須超過時鐘208的兩個相鄰脈沖之間的周期。根據(jù)從相位變化檢測器56來的復(fù)位脈沖，驅(qū)動計數(shù)器220，定序器232，移相寄存器234和觸發(fā)器236.1-236.4到最初狀態(tài)，如前面所描述的。根據(jù)在端270上的下一個移相脈沖，定序又重新開始。
雖然已經(jīng)描述和說明了本發(fā)明的專門實施例。但是明顯地，可以對專門說明和描述的實施例作出各種變型，而沒有超出在附加權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的真實精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種隨著時間的變化離散地改變一個時鐘相位的方法，該方法包括得到一個具有至少幾個離散的隨時間變化的變化值的信號，設(shè)立至少幾個離散的用于時鐘的延遲時間，和響應(yīng)至少幾個信號值，這些信號值使時鐘經(jīng)歷了至少幾個所設(shè)立的離散的延遲時間，因此在時鐘經(jīng)歷的離散的延遲時間和信號的變化值之間具有一個對應(yīng)，因而經(jīng)歷延遲的時鐘離散地被移相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括根據(jù)時鐘經(jīng)歷延遲的相位使時間經(jīng)歷的延遲復(fù)位到初始值，該時鐘相對于它被延遲之前的時鐘的相位具有一個預(yù)定的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過得到至少幾個延遲的時鐘的復(fù)制信號來設(shè)立至少幾個離散的延遲時間，相對于時鐘該延遲的復(fù)制信號具有不同的離散的延遲間隔，根據(jù)不同的信號值通過選擇不同的一個離散的被延遲的復(fù)制信號來進行響應(yīng)步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，通過向至少幾個具有離散的延遲時間的延遲單元提供時鐘來確定至少幾個離散的延遲時間，通過改變時鐘所經(jīng)歷的延遲單元的數(shù)量來進行響應(yīng)步驟。
5.用于根據(jù)一個控制信號值使一個周期的波形的相位移相的裝置，該相位移相裝置被插接在一個波形源的一個輸出端和另一個輸出之間，該裝置包括至少幾個具有離散延遲時間的延遲單元，和用于延遲單元的控制連接對控制信號的值起反應(yīng)的裝置，該延遲單元是在波形源的輸出端和另外的輸出端之間，以致于隨著控制信號值的變化，在周期的波形上加入延遲單元的延遲時間中具有相應(yīng)的變化，該延遲單元位于該波形源的輸出端和另外的輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中延遲單元相互串聯(lián)，控制裝置響應(yīng)控制信號值用于實際上控制串聯(lián)在波形源的輸出端和另外的輸出端之間的延遲單元的數(shù)量，以致于隨著控制信號值的變化，在串聯(lián)在兩個輸出端之間的延遲單元的數(shù)量中具有相應(yīng)的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中控制裝置選擇延遲單元中的一個單元的輸出并把該輸出耦合到另外的輸出端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中根據(jù)在另外的輸出端上的移相了大約周期波形的一個周期的整倍數(shù)的相位，控制裝置使另外端出端上的相位復(fù)位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中控制裝置包括一個用于選擇延遲單元中的一個單元的輸出并把該輸出耦合到另外的輸出端上的對控制信號起反應(yīng)的多路調(diào)制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中多路調(diào)制器具有分別對應(yīng)于在延遲單元1、2…N的輸出端上波形的1、2…N個延遲的復(fù)制信號的1、2…N個信號輸入端，在輸入端K上的延遲的復(fù)制信號的延遲時間超過在輸入端1、2…(K-1)上延遲的復(fù)制信號的延遲時間，其中K分別是2…N中的每一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中多路調(diào)制器所響應(yīng)的控制信號是一個M位數(shù)字反射碼信號，該信號具有一個代表被插入到波形源輸出端和另外的輸出端之間的移相的值，該多路調(diào)制器包括(N-1)個門電路，每個門電路具有(a)第一和第二個信號輸出端，(b)一個信號輸出端和(c)一個對反射碼信號的一個位起反應(yīng)的控制輸入端，該控制輸入端用于隨著在該控制輸入端上位值的變化把兩個信號輸入端之中的一端上的信號傳送到信號輸出端，這些門電路的信號輸入端和信號輸出端相互連接起來，多路調(diào)制器的輸入端和輸出端和這些門電路的控制輸入端被連接以便對控制信號的M個位起反應(yīng)，以致于當(dāng)反射信號值從一個代表i的基數(shù)10中的值的反射值變到(i+1)時，在多路調(diào)制器輸出端上的信號從多路調(diào)制器輸入端i上的信號變到多路調(diào)制器輸入端(i+1)的信號，其中i分別地是0、1、2…(N-2)中的每一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中設(shè)置1、2…N個所述的延遲單元，延遲單元1被連接以致于它的一個輸出端連接到所述的另外的輸出端而不是通過所述N個延遲單元的任何其它的單元來連接，控制裝置控制在延遲單元的端之間的連接和在波形源輸出端和延遲單元1的輸入端之間的連接，以致于根據(jù)具有一個串聯(lián)在波形源輸出端和另外的輸出端之間的所述延遲單元的指令K值的控制信號，延遲單元j的一個輸出端連接到延遲單元(j-1)的一個輸入端上，其中K可選擇為1和N之間的任一個整數(shù)，而j分別地是在2和N之間的每個整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中根據(jù)在另外的輸出端上的波形控制裝置使K的值復(fù)位，該波形在相位上不同于波形源輸出端上的波形，它經(jīng)過波形頻率的一個周期的整數(shù)倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中在打開延遲單元(K-1)的一個輸入端和波形源的輸出端之間的連接之前，控制裝置在延遲單元K和(K-1)之間建立連接關(guān)系。
15.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中根據(jù)在另外的輸出端上通過大約周期的波形的一個周期的整數(shù)倍的移位的相位使另外的輸出端上的相位復(fù)位。
16.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中在波形源的輸出端和另外的輸出端之間的延遲單元的數(shù)量隨著一個時間變化而單調(diào)地變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中該裝置被包括在一個鎖相環(huán)中，該鎖相環(huán)包括一個響應(yīng)代表一組位的一個信息的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，至少一部分信息具有一個被降低的趨向，根據(jù)響應(yīng)在另外的輸出端上的移相的周期波形所得到的一個采樣波形列，該轉(zhuǎn)換器得到一個代表信息幅值的多位數(shù)字信號，和響應(yīng)該轉(zhuǎn)換器用于得到代表在信息和另外的輸出端上的相位移相的波形之間的頻率和相位誤差的信號的裝置，所得到的相位校正信號是控制信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中鎖相環(huán)被包括在一個接收器中，該接收器響應(yīng)一個波，在該波上的信息被調(diào)制。
19.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中該裝置包括在一個可變頻率振蕩器中，該裝置進一步包括一個用于改變振蕩器頻率的指令源，對于在另外的輸出端上的振蕩器的一個恒定的頻率輸出通過指令源為0得到一個信號值，并且對于在振蕩器輸出頻率中的變化通過指令源不為0來得到一個信號值，該控制裝置對通過指令源來得到的值積分以便控制在周期的波形上由延遲單元插入的延遲時間的量。
20.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中作為一個整體的延遲單元具有一個復(fù)位狀態(tài)，和控制裝置，從復(fù)位狀態(tài)單調(diào)地改變在隨時間而變的周期的波形上由延遲單元所加入的延遲時間并且根據(jù)另外端上的相位使加入的延遲時間復(fù)位到復(fù)位狀態(tài)，在另外端上的相位移相了大約一倍的周期波形的一個周期。
21.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中設(shè)置N個所述的延遲單元，控制裝置響應(yīng)控制信號的值以便有選擇地連接K個所述的延遲單元，所述延遲單元以相互串聯(lián)的關(guān)系位于波形源的輸出端和另外的輸出端之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中控制裝置把N個元件分成多個組，在第一個時間間隔期間對于N個元件中的第一組的P個元件控制裝置單調(diào)地把K的值從1變到P，并且在第二個時間間隔期間對于第二組的Q個元件單調(diào)地把K的值從1到Q。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的裝置，其中控制裝置包括一個具有P個狀態(tài)的計數(shù)器，該P個狀態(tài)是從1到P來定序的，和用于在第一個時間間隔期間把代表計數(shù)器所在P個狀態(tài)的控制信號從計數(shù)器耦合到第一組的P個元件中的和用于在第二個時間間隔期間把代表計數(shù)器所在Q個狀態(tài)的控制信號從計數(shù)器耦合到第二組的Q個元件中的裝置，其中Q不大于P。
24.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中延遲單元是在一個集成電路片上的門電路。
25.用于根據(jù)代表供給一個時鐘的頻率校正的一個控制信把該時鐘的相位移相的裝置，該裝置包括響應(yīng)該時鐘在至少幾個不同的離散的時間延遲上使該時鐘延遲的裝置，和響應(yīng)頻率校正信號的值，用于把通過離散的時間延遲所延遲的時鐘耦合到一個輸出端上以致于當(dāng)頻率校正信號的值不是零時在輸出端上時鐘的離散的時間延遲中具有相應(yīng)變化的裝置，在時鐘的許多周期已經(jīng)出現(xiàn)之后頻率校正信號是很小的以便使輸出端上的延遲時鐘的相應(yīng)相位變化。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，進一步包括響應(yīng)在輸出端上移相了大約時鐘的一個周期的一個整倍數(shù)的延遲時鐘的相位并用于使控制復(fù)位，以致于在輸出端上的時鐘相對于供給延遲裝置的時鐘具有一個預(yù)定的初始相位的裝置。
27.用于根據(jù)代表供給時鐘的一個相位變化的一個控制信號使該時鐘的相位移相的裝置，該裝置包括響應(yīng)該時鐘用于得到至少幾個該時鐘的復(fù)制信號的裝置，該復(fù)制信號相互具有不同的時間延遲，和響應(yīng)代表信號的相位變化用于把被選擇的一個復(fù)制信號耦合到一個隨控制信號值的變化的輸出端上的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，進一步包括當(dāng)在時鐘和輸出端上的復(fù)制信號之間存在一個預(yù)定的相位關(guān)系時用于把控制信號復(fù)位到一個預(yù)定值的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中在時鐘和輸出端上的復(fù)制信號的相位超前一相位滯后的關(guān)系中所預(yù)定的關(guān)系是一個變量。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中代表信號的相位變化是根據(jù)代表一個在輸出端上的復(fù)制信號和一個參考頻率之間的實際上恒定的頻率誤差的一個信號所得到的一個相位校正信號，預(yù)定的相位關(guān)系代表時鐘的大約一個360°的相位變化，當(dāng)在輸出端上的復(fù)制信號有一個相位，該相位與供給輸出端之后的時鐘相位相關(guān)大約P×360°時，預(yù)定的信號值被置位到與對于時鐘為一個零相位延遲有關(guān)的一個值，其中P是一個整數(shù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中該裝置包括在一個鎖相環(huán)中，該鎖相環(huán)包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器響應(yīng)通過其采樣的一個符號，至少一部分信息具有一個被降低的趨勢，根據(jù)一個采樣波列該轉(zhuǎn)換器得到代表信息幅值的一個多位數(shù)字信號，采樣波列是根據(jù)在輸出端上選擇的復(fù)制信號來得到的，和響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的裝置，該裝置用于得到代表相對于選擇的復(fù)制信號供給轉(zhuǎn)換器的信息的頻率誤差和相位校正的信號所得到的相位校正信號是控制信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的裝置，其中用于得到代表信號的頻率誤差和相位校正的裝置包括對于代表由轉(zhuǎn)換器得到的信號的頻率誤差積分的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中耦合裝置具有一個有限的傳播延遲，該裝置用于設(shè)置信號，它包括用于檢測在相關(guān)的相位超前一相位滯后的關(guān)系中的一個變化，該關(guān)系是輸出端上選擇的復(fù)制信號和由傳播延遲所延遲的時鐘的一個復(fù)制信號的關(guān)系。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的裝置，進一步包括一個響應(yīng)積分器用于得到相位校正信號的計數(shù)器，根據(jù)檢測裝置檢測到的一個變化該計數(shù)器復(fù)位到0，該變化是在輸出端上選擇的復(fù)制信號和時鐘中的相關(guān)的相位超前-相位滯后關(guān)系中的變化。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其中計數(shù)器得到一個具有M個位的反射碼控制信號用于控制耦合裝置，復(fù)制信號得到裝置包括一個多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器具有N個信號輸入端，每個輸入端0、1、2…(N-1)分別對應(yīng)于具有大約為0、△T，2△T…(N-1)△T的延遲時間的時鐘的復(fù)制信號，其中△T是一個延遲時間，該多路調(diào)制器包括(N-1)個門電路，每個門電路包括(a)第一和第二信號輸出端，(b)一個信號輸出端和(c)一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位反射碼信號把兩個信號輸入端之一上的信號傳送到信號輸出端，該信號輸出是隨著控制輸入端上的位值而變化的，這些門電路的信號輸入端和信號輸出端相互連接，多路調(diào)制器的輸入端和輸出端及門電路的控制輸入端被連接起來以使對M個位的控制信號起反應(yīng)，因此，當(dāng)反射信號值從一個代表i的基數(shù)10中的值的反射值變到(i+1)時，在多路調(diào)制器輸出端上的信號從多路調(diào)制器輸入端i上的信號變到多路調(diào)制器輸入端(i+1)上的信號，其中i有選擇地是0、1、2…(N-2)中的每一個。
36.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中耦合裝置有一個有限的傳播延遲，用于控制信號復(fù)位的裝置包括用于檢測在輸出端上選擇的復(fù)制信號和由傳播延遲所延遲的時鐘的一個復(fù)制信號中同時發(fā)生的相同的轉(zhuǎn)換。
37.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中當(dāng)根據(jù)相位變化控制信號轉(zhuǎn)換時耦合裝置具有在輸出端上得到一個誤操作的趨勢，和耦合到輸出端的裝置用于防止該誤操作耦合到輸出端。
38.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中復(fù)制信號獲得裝置包括(N-1)個串聯(lián)的由1、2…(N-1)表示的相等時間延遲元件，和用于耦合的裝置包括一個具有N個輸入端由0、1、2…(N-1)表示的多路調(diào)制器，輸入端0對時鐘起反應(yīng)，輸入端K對由延遲單元K得到的復(fù)制信號起反應(yīng)，其中K有選擇地為1、2…(N-1)中的每一個，該多路調(diào)制器包括響應(yīng)控制信號的另一個輸入端和輸出端。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的裝置，其中相位變化信號是反射碼，多路調(diào)制器包括(N-1)個門電路的一個排列，每個門電路包括第一和第二信號輸入端，一個信號輸出端和一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位的反射碼信號把兩個信號輸入端中的一個端上的信號傳送到隨控制輸入上的位值而變化的信號輸出端。
40.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中該裝置包括在一個可變頻率的振蕩器中，該振蕩器響應(yīng)一個頻率控制信號，該裝置進一步包括一個響應(yīng)頻率控制信號以得到代表信號的相位變化的積分器。
41.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中耦合裝置包括一個多路調(diào)制器，該多路調(diào)制器具有一個信號輸出端、由0、1、2…(N-1)表示的N個信號輸入端，該多路調(diào)制器對具有M個位的一個反射碼信號起反應(yīng)，其中2M＝N，多路調(diào)制器包括(N-1)個門電路，每個門電路具有第一和二個信號輸入端，一個信號輸出端和一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位的反射碼信號以便把兩個信號輸入端中的一個端上的信號傳送到隨控制輸入端上的位值而變化的信號輸出端上，信號輸入端，信號輸出端，和控制輸入端和M位被耦合在一起，以致于當(dāng)反射信號值從一個代表i的基數(shù)10中的值的反射值變到(i+1)時，在輸出端上的信號從輸入端i上的信號變到輸入端(i+1)上的信號，其中i有選擇地為0、1、2…(N-2)中的每一個。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的裝置，其中(N-1)個門電路間隙地設(shè)置為具有M行的一個樹，以致于行r包括N(2-r)個門電路，其中r有選擇地為1、2…M中的每一個。
43.一種多路調(diào)制器，它能夠根據(jù)具有M個位的反射碼信號把N個輸入信號傳送到一個信號輸出端，其中2M＝N，該多路調(diào)制器包括由0、1、2……(N-1)表示的N個信號輸入端，(N-1)個門電路，每個門電路具有第一和第二個信號輸入端，一個信號輸出端和一個控制輸入端，該控制輸入端響應(yīng)一位的反射碼信號以便把兩個信號輸入端中的一端上的信號傳送到隨控制輸入端上的位值而變化的信號輸出端上;信號輸入端，信號輸出端，信號輸入端和控制輸入端和M個位被耦合在一起，以致于當(dāng)反射信號值從一個代表i的基數(shù)10中的值的反射值變到(i+1)時，在輸出端上的信號從輸入端i上的信號變到輸入端(i+1)上的信號，其中i有選擇地為0、1、2…(N-2)中的每一個。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的裝置，其中(N-1)個門電路在空間上設(shè)置為具有M個行的一個樹，以致于行r包括N(2-(r+1))個門電路，其中r有選擇地為0、1、2…(M-1)中的每一個。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，其中在行0中的門電路K(K是從0到( (N)/2 -2)的一個偶整數(shù))的第一和第二輸入端分別被連接以便對輸入端2K和(2K+1)上的信號起反應(yīng)，在行0中的門電路(K+1)的第一和第二輸入端分別被連接以便對輸入端(2K+3)和(2K+1)上的信號起反應(yīng)，在行r+1中的門電路j(j是從0到N2-(r+1)-2的一個偶整數(shù))的第一和第二輸入端分別被連接以便對行r中的門電路2j和2j+1的輸出端上的信號起反應(yīng)，在行r+1中的門電路(j+1)的第一和第二個輸入端分別被連接以便對行r的門電路(2j+3)和2(j+1)的輸出端上的信號起反應(yīng)，其中r有選擇地為0到(M-1)中的每一個。
46.一種在一個恒定頻率輸入和一個時鐘之間實現(xiàn)鎖相的方法，該時鐘具有稍微不同于恒定頻率的一個頻率，該方法包括對一個采樣頻率上的輸入值進行采樣，響應(yīng)所采樣的值以便得到第一個表征值，該表征值有一個等于在采樣的頻率和恒定頻率輸入之間的頻率誤差的值，通過一個數(shù)值使時鐘的頻率移相，該數(shù)值是由第一個表征值乘以第1個表征值的積分的值來確定的，以便得到第二個表征值，該第二個表征值具有一個與施加到時鐘上的一個移相相應(yīng)的值，被施加的移相有至少幾個各種各樣離散的值，所述移相的相鄰的值大約相等地被相互隔開，對于與所選的離散值成正比的一個時間在時鐘上施加一個延遲以便得到被移相時鐘的頻率。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其中通過得到至少幾個復(fù)制的時鐘來施加延遲，以致于相鄰的復(fù)制信號K是以大約相同的數(shù)量彼此延遲的時間，和選擇復(fù)制信號，該復(fù)制信號由時鐘移動了一個數(shù)值的移相相位，該數(shù)值是由第二個表征的值來確定。
48.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其中通過把時鐘供給至少幾個具有離散的延遲時間的延遲單元來施加延遲，和改變在時鐘上施加延遲的延遲單元的數(shù)量和所選擇的離散的值變化的數(shù)量。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，進一步包括根據(jù)施加在時鐘上的延遲使所選的值復(fù)位到0，所施加的延遲等于時鐘的大約一個周期的一個整數(shù)倍。
50.一種把時鐘的相位移相到一個被選擇的至少幾個不同離散的值的一個值的方法，包括對于一個由所選的離散值確定的時間在時鐘上施加一個延遲以便得到被移相的時鐘，以致于隨著所選值的變化所施加的延遲也變化，和根據(jù)在時鐘上施加的延遲使所選的值復(fù)位到0，該施加的延遲等于大約一個時鐘周期的一個整數(shù)倍。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中通過得到至少幾個復(fù)制的時鐘來施加延遲，每個復(fù)制時鐘相對于時鐘具有一個不同的延遲時間，和響應(yīng)被選擇的離散值來選擇一個復(fù)制時鐘。
52.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中通過把時鐘供給至少幾個具有離散的延遲時間的延遲單元來施加延遲，和改變在時鐘上施加延遲的延遲單元的數(shù)量和所選的離散值變化的數(shù)量。
全文摘要
通過由一個控制信號的值來控制的數(shù)值使一個時鐘移相，該控制信號是設(shè)立至少幾個施加在時鐘上的離散的延遲時間?？刂菩盘栔悼刂票皇┘拥碾x散延遲時間的選擇。一個鎖相環(huán)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器響應(yīng)代表可變相位的位和所選移相時鐘的信息以便控制信號值。由至少幾個串聯(lián)的等時間延遲單元來得到被選的復(fù)制信號。在一個實施例中，一個多路調(diào)制器響應(yīng)時鐘和反射碼的信號值以便控制從一個延遲單元到一個輸出端的連接。在另一實施例中，通過信號值來控制插入在時鐘和一個輸出端之間的串聯(lián)延遲單元的數(shù)量。
文檔編號H03K5/13GK1093842SQ9311998
公開日1994年10月19日 申請日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月23日
發(fā)明者戈登堡·約阿夫, 格·希孟 申請人:康姆斯崔姆公司