DE102006001277A1

DE102006001277A1 - Quadratur-Phasenverschiebungs-Zeitbasis-System

Info

Publication number: DE102006001277A1
Application number: DE102006001277A
Authority: DE
Inventors: Mark Joseph Loveland Woodward; James R. Loveland Stimple; Willard Loveland Macdonald; Jady Loveland Palko
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2006-10-12
Also published as: GB2424960A; US20060241915A1; GB0606389D0; JP2006292741A

Abstract

Ein System umfasst ein Bereitstellen eines ersten Signals ansprechend auf ein empfangenes Signal, das eine erste Zeitgebungsbeziehung zu einem angelegten Signal aufweist, ein Einstellen der Phase des ersten Signals, um ein zweites Signal bereitzustellen, ein Erzeugen des zweiten Signals und ein Erzeugen eines Übernahmesignals, basierend auf einer gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals, wobei das Übernahmesignal eine zweite Zeitgebungsbeziehung zu dem angelegten Signal aufweist, die von der gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals abhängt.

Description

Zeitbasen richten eine Zeitgebung von Abtastwerterfassungen in Abtastoszilloskopen und anderen Messsystemen ein. Zeitbasen in kommerziell erhältlichen Abtastoszilloskopen verwenden üblicherweise Auslöser- und Verzögerungsschaltungen, um die Zeitgebung von Abtastwerterfassungen durch die Abtastoszilloskope zu steuern. Eine Zeitbasis z. B., die in dem U.S.-Patent 5,595,479 offenbart ist, sorgt für Abtastwerterfassungen bei bestimmten Verzögerungen relativ zu einem Auslöserereignis, wobei ein Feinverzögerungserzeuger die Genauigkeit der Verzögerungen einrichtet. Rausch- und Transientenantworten des Feinverzögerungserzeugers jedoch können einen Zeitgebungs-Jitter und Zeitgebungsungenauigkeiten bei Signalverläufen bewirken, die aus Abtastwerten rekonstruiert werden, die unter Verwendung der Zeitbasis erfasst werden. Ein Jitter von einer Pikosekunde und Zeitgebungsfehler von mehr als einer Pikosekunde z. B. sind typisch für diesen Typ Zeitbasis. Die Transientenantworten des Feinverzögerungserzeugers können auch zu einer Erholungszeit und einer Einspielzeit für die Zeitbasis führen, die die Rate von Abtastwerterfassungen einschränken, die unter Verwendung dieses Typs von Zeitbasis des Stands der Technik erzielt werden können.

Eine weitere Zeitbasis des Stands der Technik ist durch Jungerman u. a. in dem U.S.-Patent 6,564,160 B2 offenbart. Bei dieser Zeitbasis erfasst ein Paar von Abtastern Quadraturabtastwerte einer Referenzsinuswelle gemäß einem Oszillator, die mit der Referenzsinuswelle oder einem angelegten Messsignal nicht synchronisiert ist. Um Signalverläufe des angelegten Messsignals zu rekonstruieren, bildet die Zeitbasis Amplituden der erfassten Quadratur-Abtastwerte auf Zeitgebungsinformationen ab. Während diese Zeitbasis für rekonstruierte Signalverläufe sorgt, die einen geringen Jitter und eine hohe Zeitgebungsgenauigkeit aufweisen, wenn sie in einem Abtastoszilloskop verwendet werden, ist die Zeitgebung von Abtastwerterfassungen des angelegten Messsignals aufgrund des Mangels einer Synchronisation zwischen dem Oszillator und dem angewendeten Messsystem zufällig. Deshalb können, wenn diese Zeitbasis des Stands der Technik in einem Abtastoszilloskop enthalten ist, die Abtastwerte des angelegten Messsignals nicht zu bestimmten oder spezifizierten Zeiten erfasst werden. Die zufällige Zeitgebung von Abtastwerterfassungen führt außerdem zu einem ineffizienten Abtasten bei Messanwendungen, die Abtastfenster beinhalten, die eine schmale Zeitdauer aufweisen.

Angesichts der Mängel der Zeitbasen des Stands der Technik besteht Bedarf nach einem Zeitbasissystem, das einen geringen Jitter und eine hohe Zeitgebungsgenauigkeit bereitstellen kann, während es ermöglicht wird, dass Abtastwerte zu bestimmten oder spezifizierten Zeiten erfasst werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1 oder 12 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Zeitbasissystems gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm eines Quadratur-Phasenverschiebers, der geeignet zur Beinhaltung in dem in 1 gezeigten Zeitbasissystem ist;
3A und 3B Beispiele von Signalen, die durch den Quadratur- Phasenverschieber aus 2 bereitgestellt werden;
4 ein Zeitdiagramm für das Zeitbasissystem gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
5 einen Vergleich eines Zeitgebungsfehlers für Abtastwerte, die unter Verwendung einer Zeitbasis des Stands der Technik erfasst wurden, und für Abtastwerte, die unter Verwendung des Zeitbasissystems aus 1 erfasst wurden; und
6A und 6B einen Vergleich eines Jitters für Abtastwerte, die unter Verwendung der Zeitbasis des Stands der Technik erfasst wurden, und für Abtastwerte, die unter Verwendung des Zeitbasissystems aus 1 erfasst wurden.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Zeitbasissystems 10 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Das Zeitbasissystem 10 umfasst einen Signalkonditionierer 20, einen Quadratur-Phasenverschieber 30, einen Vorteiler 40 und einen Zähler 50. Bei einer typischen Anwendung des Zeitbasissystems 10 wird das Zeitbasissystem 10 in Verbindung mit einem Abtastsystem 60 mit dem Zähler 50, der mit einem Abtaster 62 gekoppelt ist, wie gezeigt ist, verwendet. In 1 ist der Vorteiler 40 zwischen dem Quadratur-Phasenverschieber 30 und dem Zähler 50 angeordnet, um es dem Zeitbasissystem 10 zu ermöglichen, Signale unterzubringen, die hohe Frequenzen aufweisen.
Bei einem Beispiel des Zeitbasissystems 10 umfasst der Signalkonditionierer 20 Schalter SW1, SW2, die eine Kopplung zu drei alternativen Signalpfaden bereitstellen. Einer der Signalpfade umfasst eine Durchgangsleitung 22, einer der Signalpfade umfasst ein Filter 24 und einer der Signalpfade umfasst eine Taktrückgewinneinheit 26. Die Signalpfade können über die Schalter SW1, SW2, üblicherweise basie rend auf dem Typ des Signals 11, das an das Zeitbasissystem 10 angelegt wird, ausgewählt werden. Bei alternativen Beispielen umfasst der Signalkonditionierer 20 einen Durchgangspfad 22, ein Filter 24 oder eine Taktrückgewinneinheit 26 in einer nichtgeschalteten Anordnung. Der Signalkonditionierer 20 kann auch eine beliebige weitere Kombination des Durchgangspfads 22, des Filters 24 und der Taktrückgewinneinheit 26 in einer geschalteten Anordnung umfassen. Der Signalkonditionierer 20 umfasst alternativ andere Typen von Komponenten, Elementen oder Systemen, um Attribute der Signale 11 unterzubringen, die an das Zeitbasissystem 10 geliefert werden.
Bei typischen Anwendungen des Zeitbasissystems 10 weist das Signal 11 eine eingerichtete Zeitgebungsbeziehung zu einem Signal 13 auf, das an das Abtastsystem 60 angelegt wird. Wenn z. B. das Signal 13 ein Datensignal ist und das Signal 11 der Takt des Datensignals 13 ist, ist das Signal 11 synchron zu dem Signal 13. Wenn das Signal 11, das an das Zeitbasissystem 10 angelegt wird, auch das Signal 13 ist, das an das Abtastsystem 60 angelegt wird, d. h. wenn das gleiche Signal an das Zeitbasissystem 10 und das Abtastsystem 60 angelegt wird, weisen das Signal 11 und das Signal 13 eine identische Zeitgebung bis auf innerhalb eines Zeitgebungsversatzes aufgrund von Pfaddifferenzen zwischen dem Abtastsystem 60 und dem Zeitbasissystem 10 auf. Wenn das Signal 11, das an das Zeitbasissystem 10 angelegt wird, und das Signal 13, das an das Abtastsystem 60 angelegt wird, zwei Datensignale mit unterschiedlichen Datenraten sind und von einem gemeinsamen Takt hergeleitet sind, weisen das Signal 11 und das Signal 13 eine eingerichtete Zeitgebungsbeziehung über den gemeinsamen Takt auf. In typischen Anwendungen des Zeitbasissystems 10 weist der Takt eine Grundfrequenz-Beziehung, eine Harmonische-Frequenz-Beziehung, eine Subharmonische-Frequenz-Beziehung oder eine weitere rationale Frequenz-Beziehung zu dem Datensignal auf. Die vorgelegten Beispiele stellen mehrere der vielen Typen von Signalen 11, 13 dar, die eingerichtete Zeitgebungsbeziehungen aufweisen, und die geeignet zum Anlegen an das Zeitbasissystem 10 und das Abtastsystem 60 sind.
Bei dem Beispiel des Signalkonditionierers 20, der in 1 gezeigt ist, sind, wenn das Signal 11 sinusförmig ist, wie z. B. ein sinusförmiger Takt, die Schalter SW1, SW2 üblicherweise auf eine Position gesetzt, die den Signalpfad auswählt, der die Durchgangsleitung 22 umfasst. Dies führt zu einem konditionierten Signal 15, das sinusförmig ist, das an den Quadratur-Phasenverschieber 30 geliefert wird. Wenn das Signal 11 ein Takt- oder ein weiteres Zeitgebungssignal ist, das mehrere Frequenzkomponenten aufweist, sind die Schalter SW1, SW2 üblicherweise auf eine Position gesetzt, die den Signalpfad auswählt, der das Filter 24 umfasst. Das Filter 24 ist üblicherweise ein Einzelfilter oder eine Bank auswählbarer Filter, das/die eine sinusförmige Komponente des Signals 11 extrahiert, so dass das konditionierte Signal 15, das an den Quadratur-Phasenverschieber 30 geliefert wird, sinusförmig ist. Wenn das Signal 11 ein Datensignal ist, sind die Schalter SW1, SW2 üblicherweise in eine Position gesetzt, die den Signalpfad auswählt, der die Taktrückgewinneinheit 26 umfasst. Die Taktrückgewinneinheit 26 extrahiert einen Takt aus dem Datensignal und filtert den Takt, um ein konditioniertes Signal 15 an den Quadratur-Phasenverschieber 30 zu liefern, das sinusförmig ist. Alternative Auswahlen von Signalpfaden in dem Signalkonditionierer 20 können basierend auf den Attributen der Signale 11, 13 oder basierend auf der Benutzung oder Anwendung des Zeitbasissystems 10 durchgeführt werden.
Bei einem Beispiel des Signalkonditionierers 20 umfasst die Taktrückgewinneinheit 26 ein Taktrückgewinnmodul des Modells 83496A von AGILENT TECHNOLOGIES, INC., kaskadiert mit einem Filter oder einem oder mehreren auswählbaren Filtern (nicht gezeigt). Bei alternativen Beispielen umfasst die Taktrückgewinneinheit 26 eine Phasenregelschleife (PLL), die geeignet zum Rückgewinnen eines Takts aus dem Signal 11 ist, das an das Zeitbasissystem 10 angelegt wird. Die Schleifenbandbreite der PLL kann gemäß Kommunikationssignalstandards spezifiziert werden, wie z. B. den Standards IEEE 802.3 oder INCITS MJSQ, oder gemäß anderen Standards oder bestimmten Kriterien. Bei einem Beispiel ist die PLL konfiguriert, um es der Taktrückgewinneinheit 26 zu ermöglichen, einen Takt rückzugewinnen, der Frequenzkomponenten mit einer Harmonische-Frequenz-Beziehung, einer Subharmonische-Frequenz-Beziehung oder einer weiteren rationellen Frequenz-Beziehung zu dem Signal 11 aufweist, das an das Zeitbasissystem 10 angelegt wird. Das Filter oder das eine oder die mehreren auswählbaren Filter können konfiguriert sein, um eine bestimmte Frequenzkomponente des rückgewonnenen Takts zu extrahieren, um ein konditioniertes Signal 15 an den Quadratur-Phasenverschieber 30 zu liefern, das sinusförmig ist.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Quadratur-Phasenverschiebers 30, der geeignet zur Beinhaltung in dem Zeitbasissystem 10 ist. Der Quadratur-Phasenverschieber 30 empfängt ein sinusförmiges Signal oder ein anderes geeignet konditioniertes Signal 15, das durch den Signalkonditionierer 20 bereitgestellt wird (in 1 gezeigt), und verschiebt die Phase des konditionierten Signals 15 gemäß einem Steuersignal 17, um ein Signal 21 bereitzustellen. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst das Steuersignal 17 ein I-Signal (In-Phase-Signal) 19a, das durch einen Phasen-DAC (-Digital-Analog-Wandler) 32a bereitgestellt wird, und ein Q-Signal (Quadratur-Phasensignal) 19b, das durch einen Phasen-DAC 32b bereitgestellt wird. Der Quadratur-Phasenverschieber 30 umfasst üblicherweise einen Quadratur-Koppler 34, einen In-Phase-Modulator I_MOD in einem in Phase gekoppelten Pfad des Quadratur-Kopplers 34 und einen Quadratur-Phasenmodulator Q_MOD in einem quadraturgekoppelten Pfad des Quadratur-Kopplers 34. Das I-Signal 19a und das Q-Signal 19b werden an die Modulatoren I_MOD bzw. Q_MOD angelegt. Resultierende modulierte Signale, die durch die Modulatoren I_MOD, Q_MOD bereitgestellt werden, werden über einen Ausgangssummierer 36 oder einen anderen Signalkombinierer, der in dem Quadratur-Phasenverschieber 30 enthalten ist, vektorsummiert. Ein Variieren eines oder beider des I-Signals 19a und des Q-Signals 19b über den entsprechenden Phasen-DAC 32a und den Phasen-DAC 32b bewirkt entsprechende Phasenverschiebungen an dem Signal 21, das durch den Quadratur-Phasenverschieber 30 bereitgestellt wird. Statische Einstellungen, abgestufte Einstellungen, sinusförmige Einstellungen oder andere zeitveränderliche Einstellungen an dem I-Signal 19a und/oder den Q-Signal 19b liefern eine Vielzahl von Typen einer Phasenmodulation für das Signal 21.
Bei einem Beispiel liefern das I-Signal 19a und das Q-Signal 19b ein abgestuftes Steuersignal 17 an die Modulatoren I_MOD, Q_MOD. Das abgestufte Steuersignal 17 führt zu einer entsprechenden Phasenverschiebung Δφ für das Signal 21, wie in dem exemplarischen Signalverlauf des Signals 21 in 3A gezeigt ist. Zu Darstellungszwecken ist die Phasenverschiebung Δφ als sofort auftretend, innerhalb eines Zyklus des Signals 21, gezeigt. Aufgrund der endlichen Antwortzeit der Phasen-DACs 32a, 32b jedoch, die das I-Signal 19a bzw. das Q-Signal 19b bereitstellen, tritt die resultierende Phasenverschiebung Δφ üblicherweise nach einem Phasenübergang (nicht gezeigt) auf, der eine Zeitdauer aufweist, die größer ist als ein Zyklus des Signals 21.
Das I-Signal 19a und das Q-Signal 19b können auch ein zeitveränderliches Steuersignal 17 an die Modulatoren I_MOD, Q_MOD liefern. Bei einem Beispiel liefern die Phasen-DACs 32a, 32b ein sinusförmiges I-Signal 19a und ein kosinusförmiges Q-Signal 19b, die die gleiche Frequenz f aufweisen. Dieses zeitveränderliche Steuersignal 17 bewirkt, dass das Signal 21 eine Frequenzverschiebung relativ zu dem konditionierten Signal 15 aufweist, die gleich der Frequenz f ist. 3B zeigt ein Beispiel eines Signalverlaufs des Signals 21, das frequenzmäßig gemäß der Frequenz f des sinusförmigen I-Signals 19a und des kosinusförmigen Q-Signals 19b verschoben ist. Zu Darstellungszwecken ist die Frequenzverschiebung des Signals 21 als sofort auftretend, innerhalb eines Zyklus des konditionierten Signals 15, gezeigt. Aufgrund der endlichen Antwortzeit der Phasen-DACs 32a, 32b jedoch tritt die resultierende Frequenzverschiebung in dem Signal 21 üblicherweise nach einem Phasenübergang (nicht gezeigt) des konditionierten Signals 15 auf, das eine Zeitdauer aufweist, die größer ist als ein Zyklus des konditionierten Signals 15.
Wie in 1 gezeigt ist, empfängt der Zähler 50 das Signal 21 von dem Quadratur-Phasenverschieber 30. Wenn die Frequenz des Signals 21 den Frequenzbereich überschreitet, der durch den Zähler 50 untergebracht werden kann, kann ein Frequenzteiler oder Vorteiler 40 zwischen dem Quadratur-Phasenverschieber 30 und dem Zähler 50 angeordnet werden. Der Vorteiler 20 teilt die Frequenz des Signals 21, um ein frequenzgeteiltes Signal an den Zähler 50 bereitzustellen, das innerhalb des Frequenzbereichs des Zählers 50 ist. Wenn die Frequenz des Signals 21 innerhalb des Frequenzbereichs des Zählers 50 ist, kann der Vorteiler 40 aus dem Zeitbasissystem 10 weggelassen werden.
Der Zähler 50 zählt eine bestimmte Anzahl von Zyklen des Signals 21 und erzeugt ein Strobe- bzw. Übernahmesignal 25, das auf der gezählten Anzahl von Zyklen des Signals 21 basiert. Das Übernahmesignal 25 wird üblicherweise auf das Auftreten eines Endzählwerts des Zählers 50 hin bereitgestellt. Ein programmierbarer Zähler, wie z. B. ein ONSEMICONDUCTOR Modell MC10E016 von SEMICONDUCTOR COMPONENTS INDUSTRIES, LLC., erlaubt ein Einstellen der gezählten Anzahl von Zyklen des Signals 21, üblicherweise indem der Anfangszählwert des Zählers 50 programmiert wird, um der Endzählwert des Zählers 50 minus der bestimmten Anzahl von zu zählenden Zyklen zu sein. Ein entsprechendes Einstellen des Zählers 50 variiert die Anzahl von Zyklen des Signals 21, die zwischen den erzeugten Übernahmesignalen 25 auftreten.
Ein Einstellen des Zählers 50 ermöglicht es, dass die Zeitintervalle zwischen Übernahmesignalen 25 in Zeitinkrementen variiert werden können, die gleich der Dauer eines Zyklus des Signals 21 sind. Durch ein Einstellen des Quadratur-Phasenverschiebers 30 können die Zeitintervalle zwischen Übernahmesignalen 25 durch entsprechend einstellbare Zeitinkremente variiert werden. Der Phasenverschiebungs-Einstellbereich des Quadratur-Phasenverschiebers 30 ist ausreichend, um Phasenverschiebungen über einen breiten Einstellbereich unterzubringen, was für einen breiten Bereich einer Einstellung für die Zeitgebung des Übernahmesignals 25 sorgt.
Bei einer exemplarischen Anwendung des Zeitbasissystems 10 wird das Übernahmesignal 25 an einen Abtaster 62 eines Abtastsystems 60 (in 1 gezeigt) geliefert, wobei das Übernahmesignal 25 die Zeitgebung von Abtastwerterfassungen durch den Abtaster 62 bezeichnet. Üblicherweise werden der Quadratur-Phasenverschieber 30 und/oder der Zähler 50 zwischen den Abtastwerterfassungen eingestellt oder programmiert, um die Zeitgebung der Abtastwerterfassungen durch den Abtaster 62 einzustellen. Der Quadratur-Phasenverschieber 30 und der Zähler 50 ermöglichen es, dass die Zeitgebung von Abtastwerterfassungen des Signals 13 durch das Abtastsystem 60 spezifiziert, gesteuert oder anderweitig bezeichnet werden kann.
Wenn der Quadratur-Phasenverschieber 30 eine Phasenverschiebung Δφ in dem phasenverschobenen Signal 21 induziert, wie in dem exemplarischen Signalverlauf aus 3A gezeigt ist, modifiziert das Übernahmesignal 25 die Zeitgebung der Abtastwerterfassungen durch das Abtastsystem 60 durch eine Zeit Δt, die gleich der Phasenverschiebung Δφ geteilt durch die Frequenz des konditionierten Signals 15 ist. Wenn der Quadratur-Phasenverschieber 30 die Phase des Übernahmesignals 25 gemäß einem sinusförmigen I-Signal 19a und kosinusförmigen Q-Signal 19b verschiebt, wie in dem exemplarischen Signalverlauf aus 3B gezeigt ist, wird das resultierende Signal 21 frequenzmäßig von dem konditionierten Signal 15 versetzt. Aufgrund des Frequenzversatzes bewirkt das resultierende Übernahmesignal 25, das an die Abtastwerte 62 angelegt wird, eine Präzession oder progressive Variation bei der Zeitgebung der Abtastwerterfassungen des Signals 13 durch das Abtastsystem 60.
4 zeigt ein Beispiel eines Zeitdiagramms für das Zeitbasissystem 10, das mit einem Abtastsystem 60 konfiguriert ist, um Abtastwerterfassungen des Signals 13 bereitzustellen, das an das Abtastsystem 60 angelegt wird. In 4 ist das Signal 13 als aus erfassten Abtastwerten S₁, S₂, ..., S_N als ein rekonstruiertes Signal 23 rekonstruiert gezeigt. Die erfassten Abtastwerte S₁, S₂, ..., S_N in dem rekonstruierten Signal 23 werden gemäß dem Übernahmesignal 25 zeitlich geplant, das eine Zeitgebungsbeziehung zu dem Signal 13 aufweist, die auf der gezählten Anzahl von Zyklen des Signals 21 basiert. In dem exemplarischen Zeitdiagramm, das in 4 gezeigt ist, liefern das I-Signal 19a und das Q-Signal 19b eine Serie abgestufter Steuersignale an den Quadratur-Phasenverschieber 30, die eine Serie von Phasenverschiebungen Δφ₁, Δφ₂, ..., Δφ_N an dem Signal 21 bewirken. Wenn die Zyklen des Signals 21 durch den Zähler 30 gezählt werden, wird die Zeitgebung des resultierenden Übernahmesignals 25 gemäß den Phasenverschiebungen Δφ₁, Δφ₂, ..., Δφ_N durch Zeitintervalle Δt₁, Δt₂, ..., Δt₃ variiert. Diese Variation bei der Zeitgebung des Übernahmesignals 25 aufgrund der Phasenverschiebungen Δφ₁, Δφ₂, ..., Δφ_N, die durch den Quadratur-Phasenverschieber 30 bereitgestellt werden, bewirkt, dass Abtastwerte an unterschiedlichen Positionen innerhalb nachfolgender Zyklen des Signals 13 erfasst werden. Dies sorgt für eine geeignete Verteilung der Zeitgebung der erfassten Abtastwerte S₁, S₂, ..., S_N in dem rekonstruierten Signal 23.
Da das Zeitbasissystem 10 das Übernahmesignal 25 basierend auf der gezählten Anzahl von Zyklen des konditionierten Signals 15 erzeugt, wie durch den Quadratur-Phasenverschieber 30 phasenverschoben, um das phasenverschobene Signal 21 bereitzustellen, werden die Zeitgebungsbeziehungen zwischen dem Übernahmesignal 25, dem Signal 11 und dem Signal 13 durch das Zeitbasissystem 10 beibehalten, wenn das Zeitbasissystem 10 in Verbindung mit einem Abtastsystem 60 verwendet wird.
5 zeigt ein Diagramm 27 eines Zeitgebungsfehlers für Abtastwerte, die unter Verwendung des Zeitbasissystems 10 in Verbindung mit dem Abtastsystem 60 erfasst werden. Das Diagramm 27 zeigt, dass die Zeitgebungsgenauigkeit der Abtastwerte, die mit dem Zeitbasissystem 10 erfasst werden, innerhalb eines Zeitgebungsfehlers von etwa 0,4 Pikosekunden liegt. 5 zeigt auch ein Diagramm PA1 eines Zeitgebungsfehlers für Abtastwerte, die unter Verwendung einer Zeitbasis des Stands der Technik erfasst werden. Die Zeitbasis des Stands der Technik weist eine Transientenantwort auf, die in einem Stoß bei dem Zeitgebungsfehler resultiert, der 1,5 Pikosekunden überschreitet, was die Zeitgebungsgenauigkeit der Zeitbasis des Stands der Technik senkt.
6A zeigt einen Jitter für ein rekonstruiertes Signal PA2 aus unter Verwendung der Zeitbasis des Stands der Technik erfassten Abtastwerten. 6B zeigt das rekonstruierte Signal 23 aus unter Verwendung des in 1 gezeigten Zeitbasissystems 10 erfassten Abtastwerten. Ein Vergleich der Diagramme PA2, 23 zeigt an, dass das Zeitbasissystem 10, wenn es mit einem Abtastsystem 60 konfiguriert ist, für einen geringeren Jitter sorgt als die Zeitbasis des Stands der Technik.
Während die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert dargestellt wurden, sollte ersichtlich sein, dass Modifizierungen und Anpassungen an diesen Ausführungsbeispielen für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sind, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfin dung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen.

Claims

System (10) mit folgenden Merkmalen: einem Signalkonditionierer (20), der ein erstes Signal ansprechend auf ein empfangenes Signal bereitstellt, das eine erste Zeitgebungsbeziehung zu einem angelegten Signal aufweist; einem Quadratur-Phasenverschieber (30), der die Phase des ersten Signals gemäß einem Steuersignal einstellt, um ein zweites Signal bereitzustellen; und einen Zähler (50), der das zweite Signal empfängt und ein Übernahmesignal (25) basierend auf einer gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals erzeugt, wobei das Übernahmesignal eine zweite Zeitgebungsbeziehung zu dem angelegten Signal aufweist, die auf der gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals basiert.
System gemäß Anspruch 1, das ferner einen Abtaster aufweist, der das angelegte Signal empfängt und einen Satz von Abtastwerten des angelegten Signals gemäß dem Übernahmesignal erfasst.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das empfangene Signal ein Takt ist, der dem angelegten Signal zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 3, bei dem der Signalkonditionierer (20) ein Filter (24) umfasst, das eine sinusförmige Signalkomponente des empfangenen Signals auswählt, so dass das erste Signal sinusförmig ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das angelegte Signal mit dem Signalkonditionierer (20) gekoppelt ist, um das empfangene Signal bereitzustellen.
System gemäß Anspruch 5, bei dem der Signalkonditionierer (20) eine Taktrückgewinneinheit (26) umfasst, die das erste Signal bereitstellt, wobei das erste Signal sinusförmig ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das empfangene Signal und das angelegte Signal von einem gemeinsamen Takt hergeleitet sind.
System gemäß Anspruch 1, bei dem der Signalkonditionierer (20) konfigurierbar ist, um ein Element eines Filters (24), einer Taktrückgewinneinheit (26) und eines Durchgangspfads (22) in einem Signalpfad zwischen einem Eingang, der das empfangene Signal empfängt, und einem Ausgang, der mit dem Quadratur-Phasenverschieber (30) gekoppelt ist, zu umfassen.
System gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem der Signalkonditionierer (20) konfigurierbar ist, um ein Element eines Filters (24), einer Taktrückgewinneinheit (26) und eines Durchgangspfads (22) in einem Signalpfad zwischen einem Eingang, der das empfangene Signal empfängt, und einem Ausgang, der mit dem Quadratur-Phasenverschieber (30) gekoppelt ist, zu umfassen.
System gemäß Anspruch 1, bei dem der Zähler (50) das Übernahmesignal (25) auf das Auftreten eines Endzählwerts hin erzeugt.
System gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem der Zähler (50) das Übernahmesignal (25) auf das Auftreten eines Endzählwerts hin erzeugt.
System mit folgenden Merkmalen: einer Einrichtung zum Bereitstellen eines ersten Signals ansprechend auf ein empfangenes Signal, das eine erste Zeitgebungsbeziehung zu einem angelegten Signal aufweist; einer Einrichtung zum Einstellen der Phase des ersten Signals gemäß einem Steuersignal, um ein zweites Signal bereitzustellen; und einer Einrichtung zum Empfangen des zweiten Signals und Erzeugen eines Übernahmesignals (25) basierend auf einer gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals, wobei das Übernahmesignal eine zweite Zeitgebungsbeziehung zu dem angelegten Signal aufweist, die auf der gezählten Anzahl von Zyklen des zweiten Signals basiert.
System gemäß Anspruch 12, das ferner eine Einrichtung zum Empfangen des angelegten Signals und Erfassen eines Satzes von Abtastwerten des angelegten Signals gemäß dem Übernahmesignal aufweist.
System gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem das empfangene Signal ein Takt ist, der dem angelegten Signal zugeordnet ist.
System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Einrichtung zum Bereitstellen des ersten Signals eine Einrichtung zum Auswählen einer sinusförmigen Signalkomponente des empfangenen Signals umfasst, so dass das erste Signal sinusförmig ist.
System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem das angelegte Signal das empfangene Signal bereitstellt.
System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem eine Taktrückgewinneinheit (26) das erste Signal bereitstellt, wobei das erste Signal sinusförmig ist.
System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem das empfangene Signal und das angelegte Signal von einem gemeinsamen Takt hergeleitet sind.
System gemäß Anspruch 12, bei dem ein Zähler (50) das Übernahmesignal (25) auf das Auftreten eines Endzählwerts hin erzeugt.
System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem ein Zähler (50) das Übernahmesignal (25) auf das Auftreten eines Endzählwerts hin erzeugt.