本發(fā)明屬于數(shù)字測試技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置。

背景技術(shù)：

近年來，在電子技術(shù)快速發(fā)展的背景下，數(shù)字化設(shè)備也隨之不斷發(fā)展，并且在通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特性與緊缺性。從目前的情況來看，數(shù)字化設(shè)備的發(fā)展伴隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，向著集成化與智能化的方向演變，并且呈現(xiàn)出高精度、高集成度、多功能性、人機(jī)交互性、可編程性的發(fā)展特點(diǎn)。同時(shí)，半導(dǎo)體技術(shù)和集成技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展在很大程度上反應(yīng)出當(dāng)前電子行業(yè)的發(fā)展情況。

序列脈沖信號(hào)發(fā)生器作為一種典型的數(shù)字化設(shè)備，在許多領(lǐng)域都有重大的研究意義。首先，在傳統(tǒng)測試領(lǐng)域，尤其是對(duì)高頻電路、高速數(shù)字設(shè)備等進(jìn)行相關(guān)的功能測試，噪聲容限測試、信號(hào)抖動(dòng)容限測試，相應(yīng)測試時(shí)，往往需要為被測試系統(tǒng)提供抖動(dòng)頻率可調(diào)、抖動(dòng)大小可變占空比可調(diào)的頻譜分量豐富的脈沖信號(hào)，往往需要功能模式豐富的測試信號(hào)去進(jìn)行分析測試，鑒定其相應(yīng)情況，運(yùn)行狀態(tài)等，或者對(duì)其進(jìn)行故障診斷，往往要頻段范圍寬、發(fā)射功率大、精度高的信號(hào)源為其服務(wù)。

抖動(dòng)是指序列脈沖信號(hào)在短期內(nèi)重要的瞬間變化相對(duì)于理想位置發(fā)生的偏移。抖動(dòng)可以分為隨機(jī)性抖動(dòng)(rj)和確定性抖動(dòng)(dj)，而確定性抖動(dòng)又可以分為周期性抖動(dòng)(pj)、數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)(ddj)和占空比抖動(dòng)(dcd)三種。

隨機(jī)抖動(dòng)產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，很難消除。器件內(nèi)部熱噪聲，晶體的隨機(jī)振動(dòng)，宇宙射線等都有可能引起隨機(jī)抖動(dòng)。隨機(jī)抖動(dòng)滿足高斯分布，在理論上是無邊界的，只要測試的時(shí)間足夠長，隨機(jī)抖動(dòng)也是無限大的。確定性抖動(dòng)不是高斯分布，通常是有邊際的，它是可重復(fù)可預(yù)測的。信號(hào)的反射、串?dāng)_、開關(guān)噪聲、電源干擾、emi等都會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)性抖動(dòng)。

過去多年來用于量化抖動(dòng)的最常用的方法是峰峰值抖動(dòng)(peak-to-peakjitter)和均方根抖動(dòng)(root-mean-squarejitter)。由于時(shí)鐘系統(tǒng)是數(shù)字系統(tǒng)非常關(guān)鍵的一部分，直接決定了數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的成敗，是整個(gè)系統(tǒng)的主動(dòng)脈，因此時(shí)鐘的抖動(dòng)一直備受關(guān)注。高速串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)一般要求在特定誤碼率情況下(如10e-12)的總體抖動(dòng)、固有抖動(dòng)、隨機(jī)抖動(dòng)等指標(biāo)不能過大；而時(shí)鐘信號(hào)一般是芯片手冊給出要求。

在數(shù)字系統(tǒng)中，抖動(dòng)將引起系統(tǒng)誤碼率的增加，為了使數(shù)字系統(tǒng)在有抖動(dòng)的情況下，仍能保證系統(tǒng)的指標(biāo)，那么抖動(dòng)就應(yīng)該限制在一定范圍之內(nèi)，這就是所謂的抖動(dòng)容限。因此，為了測量數(shù)字系統(tǒng)的抖動(dòng)容限，就需要模擬多類型數(shù)字信號(hào)抖動(dòng)或時(shí)鐘抖動(dòng)、可控抖動(dòng)幅度等，在保證系統(tǒng)的指標(biāo)的情況下得到容許的最大抖動(dòng)范圍。而目前在國內(nèi)公開文檔中未發(fā)現(xiàn)序列脈沖信號(hào)上加載抖動(dòng)來對(duì)被測試設(shè)備進(jìn)行測試的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置，為被測試設(shè)備提供周期性的部分上升沿抖動(dòng)信號(hào)，在抖動(dòng)范圍可控情況下，完成被測試設(shè)備的測試。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置，其特征在于，包括：

延遲補(bǔ)償電路1，用于接收序列脈沖信號(hào)din，并對(duì)序列脈沖信號(hào)din進(jìn)行延遲補(bǔ)償，使同步電路輸出信號(hào)的上升沿先于序列脈沖信號(hào)din到達(dá)信號(hào)截取電路；

同步電路，用于接收序列脈沖信號(hào)din和門控信號(hào)，完成門控信號(hào)與序列脈沖信號(hào)的同步，得到用于截取序列脈沖的截取信號(hào)；

信號(hào)截取電路1和信號(hào)截取電路2，分別接收經(jīng)過延遲補(bǔ)償電路1延遲補(bǔ)償后的序列脈沖信號(hào)和截取信號(hào)，通過截取信號(hào)對(duì)延遲補(bǔ)償后的序列脈沖信號(hào)進(jìn)行截取，得到門外信號(hào)和門內(nèi)信號(hào)；信號(hào)截取電路1又將門內(nèi)信號(hào)扇出成兩路，分別送入上升沿檢測電路以及下降沿檢測電路；

上升沿檢測電路和下降沿檢測電路，用于提取門內(nèi)信號(hào)的上升沿信息和下降沿信息，得到窄化上升沿信號(hào)和窄化下降沿信號(hào)；

地址控制器，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)和門控使能信號(hào)進(jìn)行延遲處理后將其作為抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)，用于控制抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路將抖動(dòng)數(shù)據(jù)送入到延遲電路；

抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)的控制下，將攜帶有抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路固有延遲的抖動(dòng)數(shù)據(jù)送入到延遲電路；

延遲電路，用于接收窄化上升沿信號(hào)和抖動(dòng)數(shù)據(jù)，并在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載控制信號(hào)的控制下，將抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載到窄化上升沿信號(hào)，再發(fā)送給沿合成電路；

頭延遲控制電路，用于接收窄化下降沿信號(hào)，并進(jìn)行可控延遲，實(shí)現(xiàn)窄化上升沿信號(hào)的不同抖動(dòng)幅度下的負(fù)抖動(dòng)，再發(fā)送給沿合成電路；

沿合成電路，將延遲電路和頭延遲控制電路發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行合成，得到包含上升沿信息和下降沿信息的上升沿加抖信號(hào)；

延遲補(bǔ)償電路2，用于接收門外信號(hào)，并對(duì)門外信號(hào)進(jìn)行延遲補(bǔ)償，使門外信號(hào)與上升沿加抖信號(hào)的總延遲相同，再送入到數(shù)據(jù)合成電路；

數(shù)據(jù)合成電路，將上升沿加抖信號(hào)和延遲補(bǔ)償后的門外信號(hào)進(jìn)行異或合成，得到部分上升沿加抖的序列脈沖信號(hào)。

本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置，將輸入序列脈沖通過同步后的門控信號(hào)截取，得到需要在上升沿加載抖動(dòng)的部分和門控信號(hào)之外的無需加載抖動(dòng)的部分。對(duì)于需要加載抖動(dòng)的部分序列脈沖波形分解為上升沿信號(hào)與下降沿信號(hào)，將抖動(dòng)轉(zhuǎn)化為延遲定時(shí)控制加載到上升沿，上升沿信號(hào)作為觸發(fā)器時(shí)鐘和下降沿信號(hào)作為復(fù)位信號(hào)使得序列脈沖在上升沿來時(shí)拉高，下降沿來時(shí)拉低，實(shí)現(xiàn)對(duì)該部分序列脈沖信號(hào)的上升沿加抖后的波形合成。其中，上升沿在可編程延遲線的作用下時(shí)延，由于時(shí)延的數(shù)值是可編程控制的，因此上升沿到來的時(shí)刻隨控制數(shù)據(jù)變化，由上升沿和下降沿合成的序列脈沖信號(hào)的上升沿就產(chǎn)生了抖動(dòng)。最后通過數(shù)據(jù)合成電路將加載了抖動(dòng)的部分序列脈沖和未加載抖動(dòng)的部分序列脈沖合成得到完整的部分上升沿加抖的序列脈沖信號(hào)。

同時(shí)，本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置還具有以下有益效果：

(1)、通過使用可編程延遲線以及觸發(fā)器脈沖合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在單獨(dú)上升沿上加載可編程抖動(dòng)；

(2)、加載的抖動(dòng)可由數(shù)據(jù)控制得到任意類型的抖動(dòng)，包括正弦抖動(dòng)、三角抖動(dòng)、高斯抖動(dòng)等；

(3)、序列脈沖的加抖裝置可在信號(hào)源產(chǎn)生數(shù)據(jù)內(nèi)容之后加載抖動(dòng)，加載的過程無需外部同步時(shí)鐘，對(duì)信號(hào)源設(shè)備無強(qiáng)制性要求，只需信號(hào)源端和抖動(dòng)的控制數(shù)據(jù)的輸入即可，另外，將抖動(dòng)控制器集成到設(shè)備中，最大的特點(diǎn)是無需重新設(shè)計(jì)信號(hào)源端。

(4)、邊沿抖動(dòng)轉(zhuǎn)化為延遲定時(shí)的控制，利用高分辨率延遲線得到序列脈沖上升沿抖動(dòng)的高精密控制，可實(shí)現(xiàn)抖動(dòng)分辨率優(yōu)于1ps。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置原理框圖；

圖2是圖1中虛線框部分即序列脈沖部分上升沿加抖裝置的電路圖；

圖3是圖2所示序列脈沖部分上升沿加抖裝置的抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載時(shí)序圖；

圖4是圖2所示序列脈沖部分上升沿加抖裝置的時(shí)序波形圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。

實(shí)施例

圖1是本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置原理框圖。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明一種序列脈沖部分上升沿加抖的裝置，包括：延遲補(bǔ)償電路1和延遲補(bǔ)償電路2、同步電路、信號(hào)截取電路1和信號(hào)截取電路2、上升沿檢測電路和下降沿檢測電路、地址控制器、抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、延遲電路、頭延遲控制電路、沿合成電路和數(shù)據(jù)合成電路；

下面對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行詳細(xì)描述：

延遲補(bǔ)償電路1，用于接收序列脈沖信號(hào)din，并對(duì)序列脈沖信號(hào)din進(jìn)行延遲補(bǔ)償，使同步電路輸出信號(hào)的上升沿先于序列脈沖信號(hào)din到達(dá)信號(hào)截取電路；

同步電路，用于接收序列脈沖信號(hào)din和門控信號(hào)，完成門控信號(hào)與序列脈沖信號(hào)的同步，得到用于截取序列脈沖的截取信號(hào)；

信號(hào)截取電路1和信號(hào)截取電路2，分別接收經(jīng)過延遲補(bǔ)償電路1延遲補(bǔ)償后的序列脈沖信號(hào)和截取信號(hào)，通過截取信號(hào)對(duì)延遲補(bǔ)償后的序列脈沖信號(hào)進(jìn)行截取，得到門外信號(hào)和門內(nèi)信號(hào)；信號(hào)截取電路1又將門內(nèi)信號(hào)扇出成兩路，分別送入上升沿檢測電路以及下降沿檢測電路；

上升沿檢測電路和下降沿檢測電路，用于提取門內(nèi)信號(hào)的上升沿信息和下降沿信息，得到窄化上升沿信號(hào)和窄化下降沿信號(hào)；

地址控制器，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)和門控使能信號(hào)進(jìn)行延遲處理后將其作為抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)，用于控制抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路將抖動(dòng)數(shù)據(jù)送入到延遲電路；

抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)的控制下，將攜帶有抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路固有延遲的抖動(dòng)數(shù)據(jù)送入到延遲電路；

延遲電路，用于接收窄化上升沿信號(hào)和抖動(dòng)數(shù)據(jù)，并在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載控制信號(hào)的控制下，將抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載到窄化上升沿信號(hào)，再發(fā)送給沿合成電路；

頭延遲控制電路，用于接收窄化下降沿信號(hào)，并進(jìn)行可控延遲，實(shí)現(xiàn)窄化上升沿信號(hào)的不同抖動(dòng)幅度下的負(fù)抖動(dòng)，再發(fā)送給沿合成電路；

沿合成電路，將延遲電路和頭延遲控制電路發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行合成，得到包含上升沿信息和下降沿信息的上升沿加抖信號(hào)；

延遲補(bǔ)償電路2，用于接收門外信號(hào)，并對(duì)門外信號(hào)進(jìn)行延遲補(bǔ)償，使門外信號(hào)與上升沿加抖信號(hào)的總延遲相同，再送入到數(shù)據(jù)合成電路；

數(shù)據(jù)合成電路，將上升沿加抖信號(hào)和延遲補(bǔ)償后的門外信號(hào)進(jìn)行異或合成，得到部分上升沿加抖的序列脈沖信號(hào)。

圖2是圖1中虛線框部分即序列脈沖部分上升沿加抖裝置的電路圖。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，地址控制器的時(shí)延t2以及抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路的時(shí)延t5之和小于時(shí)鐘周期的一半t/2。這樣可以保證在延遲電路的抖動(dòng)序列脈沖信號(hào)在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)之前到來，實(shí)現(xiàn)抖動(dòng)數(shù)據(jù)的加載。

在本實(shí)施例中，信號(hào)截取電路包括一個(gè)與門，在與門兩輸入端數(shù)據(jù)都為“1”時(shí)，輸出為“1”，只要有一個(gè)輸入端為“0”則輸出端為“0”。因此實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的截取功能。

上升沿檢測電路選用一個(gè)d觸發(fā)器，d觸發(fā)器的d端接高電平，時(shí)鐘端接上升沿信號(hào)；當(dāng)上升沿到來時(shí)，d觸發(fā)器q端輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，并作為d觸發(fā)器的復(fù)位信號(hào)，使d觸發(fā)器輸出復(fù)位，并由高電平變?yōu)榈碗娖?，d觸發(fā)器q端輸出窄化上升沿信號(hào)。

下降沿檢測電路選用一個(gè)d觸發(fā)器，d觸發(fā)器的d端接高電平，時(shí)鐘端接下降沿信號(hào)；當(dāng)下降沿到來時(shí)，d觸發(fā)器q端輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，并作為d觸發(fā)器的復(fù)位信號(hào)，使d觸發(fā)器輸出復(fù)位，并由低電平變?yōu)楦唠娖剑琩觸發(fā)器q端輸出窄化下降沿信號(hào)。

圖3是圖2所示序列脈沖部分上升沿加抖裝置的抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載時(shí)序圖。

如圖3所示，在本實(shí)施例中，抖動(dòng)數(shù)據(jù)djitter在抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)load上升沿到來時(shí)加載，抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載信號(hào)load與時(shí)鐘信號(hào)clk有t3的時(shí)間延遲，djitter根據(jù)地址產(chǎn)生器產(chǎn)生的地址address從抖動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取得到。所有的抖動(dòng)數(shù)據(jù)加載過程都在觸發(fā)信號(hào)gate_en高電平范圍內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)gate_en信號(hào)為低時(shí)，抖動(dòng)數(shù)據(jù)地址控制器停止產(chǎn)生地址，保留gate_en為高時(shí)的最后一個(gè)地址數(shù)據(jù)，同時(shí)抖動(dòng)數(shù)據(jù)停止輸出，在下一次gate_en為高時(shí)接著上一個(gè)gate_en為低時(shí)的地址繼續(xù)輸出抖動(dòng)數(shù)據(jù)，這樣就可以保證抖動(dòng)數(shù)據(jù)都可以有效地加載到上升沿上。

圖4是圖2所示序列脈沖部分上升沿加抖裝置的時(shí)序波形圖。

如圖4所示，在本實(shí)施例中，在上升沿加載了抖動(dòng)的序列脈沖信號(hào)dout與未加載抖動(dòng)的序列脈沖信號(hào)之間有由固定延遲線產(chǎn)生的延遲tdelay。抖動(dòng)大小(trj1…trj3)不會(huì)超過經(jīng)過窄化的上升沿和下降沿的脈寬。

如圖4所示，gate信號(hào)為高電平時(shí)為門有效，在高電平范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入信號(hào)都會(huì)被截取出來，截取出來的信號(hào)在上升沿加載抖動(dòng)之后為dp1，在門外的信號(hào)為dp2，最后由dp1和dp2經(jīng)過數(shù)據(jù)合成電路合成為門控信號(hào)內(nèi)上升沿加抖的輸出信號(hào)dout。

需要說明的是，在本發(fā)明中利用序列脈沖波形沿分解與沿合成方法，通過分別調(diào)節(jié)上升沿的延遲和下降沿的延遲完成對(duì)序列脈沖波形的上升沿和下降沿出現(xiàn)時(shí)刻的精密控制，將波形上升沿抖動(dòng)轉(zhuǎn)化為上升沿的定時(shí)控制。延遲電路不僅可以選取數(shù)控可編程延遲線，也可以選取模擬電平控制的高精度可控延遲線，而抖動(dòng)數(shù)據(jù)則由dac芯片完成抖動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)化用以模擬電平控制的高精度可控延遲線的模擬控制。

盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。