[发明专利]兼容多种时钟的同步系统及其同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步系统，特别是涉及一种兼容多种时钟的同步系统及其同步方法。

背景技术

随着测试技术的发展，多种测量仪器在一起使用的情况越来越多，利用各种测量仪器组建测试系统来进行测试的情况也越来越多，为了保证测量的精度和准确度，消除由于各测量仪器时钟不同步而引入的测量误差，常需要将所用测量仪器的时钟信号进行同步。但由于各仪器厂商选用的标准时钟频率不同，故其所提供输出的时钟信号也不尽相同，如有的提供1MHz时钟输出，有的提供5MHz时钟输出，有的提供10MHz时钟输出，而仪器的时钟输入又多为10MHz，这就会造成各仪器之间时钟无法同步，从而增大了测量误差。

现有的解决方案基本可以归纳为两种，第一种方案是倍频分频时钟同步方案，第一种方案通过倍频或分频的方法，来实现内外时钟的同步。具体为当选用的标准时钟低于10MHz时，为了能提供标准的10MHz输出时钟，时钟同步系统常设计成倍频电路，如图1和图2所示。当选用的标准时钟是1MHz时，需要经过一个10倍频单元，来产生10MHz的输出时钟。当选用的标准时钟是5MHz时，需要经过一个2倍频单元，来产生10MHz的输出时钟。同时为了能与仪器外部的时钟同步，还要设计相应的分频电路，来产生内部使用的时钟信号。

第二种方案是直接选择10MHz时基进行时钟同步的方案，就是不计成本，直接选用10MHz时钟作为仪器内部的标准时钟，这样就可以直接提供10MHz参考时钟输出。

第一种方案的缺点如下：兼容性差，只能同步10MHz时钟，当外部参考为1MHz、2MHz、5MHz常用时钟频率时还是无法实现时钟同步的问题。

第二种方案缺点如下：成本高，当仪器不需要使用10MHz时钟时也要选择10MHz标准时基作为内部的参考时钟，而10MHz标准时基的价格要比5MHz或1MHz时基的价格贵30％～50％左右。同时还存在与第一种方案相同的兼容性差的问题，只能同步10MHz时钟，无法同步其他频率的常用时钟。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种兼容多种时钟的同步系统及其同步方法，其可以兼容1MHz、2MHz、5MHz和10MHz多种时钟输入，提供默认10MHz时钟输出，根据外部输入时钟频率可选1MHz、2MHz、5MHz时钟输出，来解决不同时钟频率无法同步的问题，从而保证仪器测量的精度，消除由于时钟不同步而引入的测量误差。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种兼容多种时钟的同步系统，其特征在于，其包括外部时钟匹配放大单元、内部时基信号产生单元、第一多谐振荡10MHz选频单元、第二多谐振荡10MHz选频单元、第一10MHz带通滤波器放大单元、第二10MHz带通滤波器放大单元、内外参考时钟选择单元、时钟驱动单元和控制单元，外部时钟匹配放大单元与第一多谐振荡10MHz选频单元、时钟驱动单元连接，第一10MHz带通滤波器放大单元与第一多谐振荡10MHz选频单元、内外参考时钟选择单元连接，内部时基信号产生单元与第二多谐振荡10MHz选频单元连接，第二10MHz带通滤波器放大单元与第二多谐振荡10MHz选频单元、内外参考时钟选择单元连接，时钟驱动单元与控制单元、内外参考时钟选择单元连接。

优选地，所述外部时钟匹配放大单元的功能主要是将仪器外部提供的频率为1、2、5或10MHz时钟信号进行隔直、阻抗匹配，同时输入限幅保护电路进行限幅，然后进入由三极管组成的两级放大电路进行放大。

优选地，所述第一多谐振荡10MHz选频单元以限幅放大后输入的1、2、5或10MHz时钟信号为触发，经过由LC电路组成的10MHz选频网络，将1、2、5或10MHz时钟信号均转换成了10MHz时钟信号。

优选地，所述第一10MHz带通滤波器放大单元将第一多谐振荡10MHz选频单元选频后的10MHz外部时钟信号经过由电感电容组成的LC带通滤波器滤波，然后利用三极管进行两级放大，使10MHz时钟信号满足由正弦到TTL电平转换的要求，提供给内外参考时钟选择单元。

优选地，，所述内外参考时钟选择单元包括时基检测单元、第一与非门、第二与非门、第三与非门，时基检测单元与第一与非门、第二与非门连接，第三与非门与第一与非门、第二与非门连接。

本发明还提供一种兼容多种时钟的同步系统的同步方法，其特征在于，所述兼容多种时钟的同步系统的同步方法采用上述的兼容多种时钟的同步系统，所述兼容多种时钟的同步系统的同步方法包括以下步骤：