專利名稱：振蕩器及其自校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種振蕩器及其自校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
在大規(guī)模數(shù)字集成電路中，時(shí)鐘信號(hào)已成為必不可少的部分。在這些數(shù)字系統(tǒng)電路中，常用的時(shí)鐘產(chǎn)生電路有三種RC (電阻-電容)振蕩器、環(huán)形振蕩器和晶體振蕩器。環(huán)形振蕩器的振蕩范圍很寬，穩(wěn)定度較高，然而環(huán)形振蕩器對(duì)電源的噪聲很敏感，布局尺寸面積較大。晶態(tài)振蕩器頻率很準(zhǔn)，而且工作穩(wěn)定，其精度只與所選擇的晶體器件固有頻率有關(guān)，但是晶體振蕩器的功耗較大、價(jià)格高，不能集成在芯片的內(nèi)部。RC振蕩器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低功耗、低成本和易于集成等優(yōu)點(diǎn)而成被廣泛應(yīng)用于集成電路中的振蕩器電路。但是RC振蕩器的輸出頻率受工作電壓和環(huán)境溫度變化的影響較大，另外其工藝相關(guān)性也比較差，受到半導(dǎo)體制造方法的影響，在同一晶圓上不同位置制備的振蕩器會(huì)產(chǎn)生不同的振蕩頻率。因此現(xiàn)有技術(shù)的振蕩器的輸出頻率不準(zhǔn)確，需要校準(zhǔn)。其他有關(guān)振蕩器及其校準(zhǔn)方法還可以參考公開號(hào)為CN101212212的中國(guó)發(fā)明專利，其公開了一種具有自校準(zhǔn)功能的振蕩器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)的振蕩器的輸出頻率不準(zhǔn)確，需要校準(zhǔn)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種振蕩器，包括振蕩單元，用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)；轉(zhuǎn)換單元，用于將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；比較單元，用于將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)；加減單元，用于保存校準(zhǔn)值，根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)；校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率?？蛇x的，所述比較單元將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓，所述比較單元輸出第一比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓且高于所述最低頻率電壓，所述比較單元輸出第二比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓，所述比較單元輸出第三比較結(jié)果信號(hào)?？蛇x的，所述加減單元根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值包括若所述比較單元輸出第一比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第一比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值加I ;若所述比較單元輸出第二比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第二比較結(jié)果對(duì)所述校準(zhǔn)值保持不變；若所述比較單元輸出第三比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第三比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值減I?？蛇x的，還包括控制單元和鎖存單元，所述控制單元用于產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，所述鎖存單元用于鎖存所述校準(zhǔn)值信號(hào)，所述校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率包括判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則所述校準(zhǔn)單元根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率；若否，則所述鎖存單元鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)?？蛇x的，所述控制單元為脈沖計(jì)數(shù)器，所述脈沖計(jì)數(shù)器通過(guò)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口?？蛇x的，所述轉(zhuǎn)換單元包括頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元，所述頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)?？蛇x的，所述比較單元包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第一反相器，所述第一運(yùn)算放大器的正向端和第二運(yùn)算放大器的正向端接所述電壓信號(hào)；所述第一運(yùn)算放大器的反相端接所述最高頻率電壓；所述第二運(yùn)算放大器的反相端接所述最低頻率電壓；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端接所述第一反相器的輸入端；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一反相器的輸出端輸出比較結(jié)果信號(hào)。對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種振蕩器的自校準(zhǔn)方法，包括產(chǎn)生振蕩信號(hào)；將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)；根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)；根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率?？蛇x的，所述將電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓，輸出第一比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓且高于所述最低頻率電壓，輸出第二比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓，輸出第三比較結(jié)果信號(hào)?？蛇x的，所述根據(jù)比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值包括若所述比較結(jié)果信號(hào)為第一比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值加I;若所述比較結(jié)果信號(hào)為第二比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值不變；若所述比較結(jié)果信號(hào)為第三比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值減I?？蛇x的，還包括在根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率前，判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，若否，則鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)。可選的，所述校準(zhǔn)時(shí)間窗口通過(guò)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生?？蛇x的，所述將振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)包括先將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的振蕩器，轉(zhuǎn)換單元將振蕩單元產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，然后通過(guò)比較單元將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓做比較，所述的最聞?lì)l率電壓和最低頻率電壓為振蕩器頻率漂移所允許的最聞?lì)l率和最低頻率對(duì)應(yīng)的電壓值，在比較單元輸出比較結(jié)果信號(hào)后，加減單元根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)調(diào)整校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)，校準(zhǔn)單元根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)振蕩信號(hào)的頻率，從而對(duì)振蕩單元輸出振蕩信號(hào)的頻率實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)，確保了振蕩器振蕩頻率的準(zhǔn)確。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案的振蕩器，還包括了控制單元和鎖存單元，所述的控制單元通過(guò)對(duì)振蕩單元產(chǎn)生的振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，在校準(zhǔn)時(shí)間窗口內(nèi)所述校準(zhǔn)單元根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，在校準(zhǔn)窗口外，所述鎖存單元鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)所述校準(zhǔn)單元暫停校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，從而實(shí)現(xiàn)了周期性的檢測(cè)振蕩器頻率并進(jìn)行校準(zhǔn)的功能。


圖1是本發(fā)明技術(shù)方案的振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的振蕩器的自校準(zhǔn)方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有技術(shù)的振蕩器的輸出頻率受工作電壓、環(huán)境溫度和制造工藝的影響較大，輸出頻率不準(zhǔn)確。因此，為了獲得穩(wěn)定的振蕩器輸出頻率，需要對(duì)振蕩頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種振蕩器，包括振蕩單元101，用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)；轉(zhuǎn)換單元102，用于將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；比較單元103，用于將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)；加減單元104，用于根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)；校準(zhǔn)單元105，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。在工作過(guò)程中，振蕩器會(huì)由于工作電壓和環(huán)境溫度的變化，振蕩頻率會(huì)發(fā)生漂移，在上述技術(shù)方案的振蕩器中，轉(zhuǎn)換單元102將振蕩單元101的產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，然后通過(guò)比較單元103將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓做比較，所述的最聞?lì)l率電壓和最低頻率電壓為振蕩器頻率漂移所允許的最聞?lì)l率和最低頻率對(duì)應(yīng)的電壓值，在比較單元103輸出比較結(jié)果信號(hào)后，加減單元104根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)調(diào)整校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)，校準(zhǔn)單元105根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)振蕩信號(hào)的頻率。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩單元101輸出振蕩信號(hào)的頻率實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)，確保振蕩器振蕩頻率的準(zhǔn)確。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的振蕩器的示意圖，所述振蕩器包括振蕩單元201、轉(zhuǎn)換單元202、比較單元203、加減單元204、校準(zhǔn)單元205、控制單元206和鎖存單元207。所述振蕩單元201用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)。本實(shí)施例中，所述振蕩單元201為RC振蕩器，所述的RC振蕩器主要由電容器和電阻器組成振蕩回路，通過(guò)電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)換產(chǎn)生振蕩信號(hào)，能將直流電信號(hào)轉(zhuǎn)化為具有一定頻率的交流電振蕩信號(hào)。但是RC振蕩器的輸出頻率受工作電壓和環(huán)境溫度變化的影響較大，輸出的頻率不穩(wěn)定，需要校準(zhǔn)。所述轉(zhuǎn)換單元202用于將振蕩單元201產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。為了校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，需要將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓或者電流與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)頻率對(duì)應(yīng)的電壓或電流做比較，確定所述振蕩信號(hào)的頻率是否發(fā)生漂移。本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換單元202包括頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元202a和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元202b，所述頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元202a將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元202b再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)。后續(xù)使用比較單元203將轉(zhuǎn)換單元202轉(zhuǎn)換所述振蕩信號(hào)的頻率獲得的所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較以確定所述振蕩信號(hào)的頻率是否發(fā)生漂移。所述比較單元203用于將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)。所述的最高頻率電壓和最低頻率電壓為預(yù)設(shè)的電壓值，所述的最高頻率電壓為振蕩器所允許的最高振蕩信號(hào)頻率所對(duì)應(yīng)的電壓值，所述的最低頻率電壓為振蕩器所允許的最低振蕩信號(hào)頻率所對(duì)應(yīng)的電壓值，所述最高頻率電壓高于所述最低頻率電壓，若所述振蕩信號(hào)的頻率由于工作電壓或者環(huán)境溫度的變化發(fā)生漂移的范圍超出上述對(duì)應(yīng)的范圍，就需要對(duì)振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。所述比較單元203將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓Vh和最低頻率電壓\比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓\，所述比較單元203輸出第一比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓Vh且高于所述最低頻率電壓Vl,所述比較單元203輸出第二比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓VH，所述比較單元203輸出第三比較結(jié)果信號(hào)。本實(shí)施例中，所述比較單元203包括第一運(yùn)算放大器203a、第二運(yùn)算放大器203b和第一反相器203c，所述第一運(yùn)算放大器203a的正向端和第二運(yùn)算放大器203b的正向端接所述轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換單元202輸出的電壓信號(hào)；所述第一運(yùn)算放大器203a的反相端接所述最高頻率電壓Vh ;所述第二運(yùn)算放大器203b的反相端接所述最低頻率電壓\ ;所述第二運(yùn)算放大器203b的輸出端接所述第一反相器203c的輸入端；所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端和所述第一反相器203c的輸出端輸出比較結(jié)果信號(hào)V1和V2。當(dāng)所述轉(zhuǎn)換單元202輸出的電壓信號(hào)輸入所述比較單元203與所述最高頻率電壓和最低頻率電壓比較后若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓'，所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=O,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V2=I ;若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓Vh且高于所述最低頻率電壓\，所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=O,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V2=O;若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓Vh，所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=I,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果
Ih 巧 V2=0。所述加減單元204用于保存校準(zhǔn)值，根據(jù)所述比較單元203輸出的比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)。所述校準(zhǔn)值為數(shù)字域的二進(jìn)制數(shù)值，所述校準(zhǔn)值可以為4位、8位、16位或其他合適的位數(shù)，其位數(shù)可以根據(jù)振蕩器所需的校準(zhǔn)精度調(diào)整。所述校準(zhǔn)值的初始值為振蕩器初始化時(shí)所設(shè)置，且與振蕩器預(yù)設(shè)的振蕩信號(hào)頻率所對(duì)應(yīng)。所述加減單元204根據(jù)比較單元203輸出的比較結(jié)果加減校準(zhǔn)值包括若所述比較單元203輸出第一比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元204根據(jù)所述第一比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值加I ;若所述比較單元203輸出第二比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元204根據(jù)所述第二比較結(jié)果對(duì)所述校準(zhǔn)值保持不變；若所述比較單元203輸出第三比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元204根據(jù)所述第三比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值減I。本實(shí)施例中，所述加減單元204為加減計(jì)數(shù)器，所述加減單元204輸入所述比較單元203輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1和V2,并根據(jù)V1和V2的值來(lái)加減校準(zhǔn)值若所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=O,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V2=L則所述加減單元204對(duì)所述校準(zhǔn)值加I ;若所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=O,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V2=O,則所述加減單元204對(duì)所述校準(zhǔn)值保持不變；若所述第一運(yùn)算放大器203a的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V1=I,所述第一反相器203c的輸出端輸出的比較結(jié)果信號(hào)V2=O,則所述加減單元204對(duì)所述校準(zhǔn)值減I。校準(zhǔn)單元205用于根據(jù)所述加減單元204輸出的校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。 所述校準(zhǔn)單元205將所述加減單元204獲得的所述校準(zhǔn)信號(hào)反饋于振蕩單元201,對(duì)振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。在RC振蕩器中，對(duì)振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行調(diào)整可以通過(guò)改變對(duì)電容的充放電電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。充放電電流由充放電電流源控制，所述充放電電流源通過(guò)多個(gè)開關(guān)控制，開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷可以影響到注入到電容的電流，以此來(lái)改變振蕩信號(hào)的頻率。本實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)值為數(shù)字域的二進(jìn)制數(shù)值，即其每一位為數(shù)字域的O或者1，所述校準(zhǔn)單元204根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)值來(lái)控制所述振蕩單元201中充放電電流源的開關(guān)，即用數(shù)字域的O或I來(lái)對(duì)應(yīng)充放電電流源的開關(guān)，達(dá)到改變振蕩單元201中電容的充放電電流，改變所述振蕩信號(hào)頻率的目的。所述振蕩器還包括控制單元206和鎖存單元207，所述控制單元206用于產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，所述鎖存單元207用于鎖存所述校準(zhǔn)值信號(hào)，所述校準(zhǔn)單元206校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率包括判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則所述校準(zhǔn)單元206根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率；若否，則所述鎖存單元207鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)所述校準(zhǔn)單元206暫停校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。本實(shí)施例中，所述控制單元206的輸入端與振蕩單元201的輸出端相連，所述控制單元206的輸出端與所述鎖存單元207相連，作為所述鎖存單元207的鎖存信號(hào)；所述鎖存單元207的輸入端與所述加減單元204的輸出端相連，所述鎖存單元207的輸出端與所述校準(zhǔn)單元205的輸入端相連。所述控制單元206為脈沖計(jì)數(shù)器，所述脈沖計(jì)數(shù)器通過(guò)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，在計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口信號(hào)，可以通過(guò)控制所述計(jì)數(shù)值的大小來(lái)控制所述控制單元206產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口的時(shí)機(jī)和頻率。所述鎖存單元207為鎖存器，所述的鎖存器輸入端的狀態(tài)不會(huì)隨輸入端的狀態(tài)變化而變化，僅在鎖存信號(hào)有效時(shí)輸入的狀態(tài)被保存到輸出，直到下一個(gè)鎖存信號(hào)的到來(lái)才改變。所述控制單元206在校準(zhǔn)時(shí)間窗口內(nèi)，產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口信號(hào)，所述鎖存單元207將所述加減單元204輸出的校準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)叫?zhǔn)單元205對(duì)所述振蕩單元201的振蕩信號(hào)頻率進(jìn)行校準(zhǔn)；在鎖存時(shí)間窗口之外，所述鎖存單元207的輸出端保持不變，所述校準(zhǔn)信號(hào)被鎖存，校準(zhǔn)單元205暫停工作。所述的控制單元206通過(guò)對(duì)振蕩單元201產(chǎn)生的振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，在校準(zhǔn)時(shí)間窗口內(nèi)所述校準(zhǔn)單元205根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，在校準(zhǔn)窗口外，所述鎖存單元207鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)所述校準(zhǔn)單元205暫停校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，從而實(shí)現(xiàn)了周期性的檢測(cè)振蕩器頻率并進(jìn)行校準(zhǔn)的功能。對(duì)應(yīng)的，請(qǐng)參考圖3，本實(shí)施例還提供一種振蕩器的自校準(zhǔn)方法，包括如下步驟步驟S201，產(chǎn)生振蕩信號(hào)。
步驟S202，將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。所述將振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)包括先將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)。步驟S203，將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)。所述將電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓，輸出第一比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓且高于所述最低頻率電壓，輸出第二比較結(jié)果信號(hào)；若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓，輸出第三比較結(jié)果信號(hào)。步驟S204，根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)。所述根據(jù)比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值包括若所述比較結(jié)果信號(hào)為第一比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值加I ;若所述比較結(jié)果信號(hào)為第二比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值不變；若所述比較結(jié)果信號(hào)為第三比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值減I。步驟S205，判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則執(zhí)行步驟S207，若否，則執(zhí)行步驟 S206。步驟S206，鎖存校準(zhǔn)信號(hào)，執(zhí)行步驟S205。步驟S207，根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種振蕩器，其特征在于，包括 振蕩單元，用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)； 轉(zhuǎn)換單元，用于將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)； 比較單元，用于將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)； 加減單元，用于保存校準(zhǔn)值，根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)； 校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于，所述比較單元將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括 若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓，所述比較單元輸出第一比較結(jié)果信號(hào)； 若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓且高于所述最低頻率電壓，所述比較單元輸出第二比較結(jié)果信號(hào)； 若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓，所述比較單元輸出第三比較結(jié)果信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的振蕩器，其特征在于，所述加減單元根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值包括 若所述比較單元輸出第一比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第一比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值加I ; 若所述比較單元輸出第二比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第二比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值保持不變； 若所述比較單元輸出第三比較結(jié)果信號(hào)，所述加減單元根據(jù)所述第三比較結(jié)果信號(hào)對(duì)所述校準(zhǔn)值減I。
4.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于，還包括控制單元和鎖存單元，所述控制單元用于產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口，所述鎖存單元用于鎖存所述校準(zhǔn)值信號(hào)，所述校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率包括判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則所述校準(zhǔn)單元根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率；若否，則所述鎖存單元鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的振蕩器，其特征在于，所述控制單元為脈沖計(jì)數(shù)器，所述脈沖計(jì)數(shù)器通過(guò)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生校準(zhǔn)時(shí)間窗口。
6.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元包括頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元，所述頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換單元將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的振蕩器，其特征在于，所述比較單元包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第一反相器， 所述第一運(yùn)算放大器的正向端和第二運(yùn)算放大器的正向端接所述電壓信號(hào)； 所述第一運(yùn)算放大器的反相端接所述最高頻率電壓； 所述第二運(yùn)算放大器的反相端接所述最低頻率電壓； 所述第二運(yùn)算放大器的輸出端接所述第一反相器的輸入端； 所述第一運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一反相器的輸出端輸出比較結(jié)果信號(hào)。
8.—種振蕩器的自校準(zhǔn)方法,其特征在于,包括產(chǎn)生振蕩信號(hào)； 將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)； 將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)； 根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)； 根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。
9.如權(quán)利要求8所述的振蕩器的自校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述將電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)包括 若所述電壓信號(hào)低于所述最低頻率電壓，輸出第一比較結(jié)果信號(hào)； 若所述電壓信號(hào)低于所述最高頻率電壓且高于所述最低頻率電壓，輸出第二比較結(jié)果信號(hào); 若所述電壓信號(hào)高于所述最高頻率電壓，輸出第三比較結(jié)果信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的振蕩器的自校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述根據(jù)比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值包括 若所述比較結(jié)果信號(hào)為第一比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值加I ; 若所述比較結(jié)果信號(hào)為第二比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值不變； 若所述比較結(jié)果信號(hào)為第三比較結(jié)果信號(hào)，所述校準(zhǔn)值減I。
11.如權(quán)利要求8所述的振蕩器的自校準(zhǔn)方法，其特征在于，還包括在根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率前，判斷是否存在校準(zhǔn)時(shí)間窗口，若是，則根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率，若否，則鎖存所述校準(zhǔn)信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的振蕩器的自校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)時(shí)間窗口通過(guò)對(duì)所述振蕩信號(hào)計(jì)數(shù)產(chǎn)生。
13.如權(quán)利要求8所述的振蕩器的自校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述將振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)包括先將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)。
全文摘要
一種振蕩器及其自校準(zhǔn)方法，其中，所述振蕩器包括振蕩單元，用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)；轉(zhuǎn)換單元，用于將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；比較單元，用于將所述電壓信號(hào)與最高頻率電壓和最低頻率電壓比較，并輸出比較結(jié)果信號(hào)；加減單元，用于保存校準(zhǔn)值，根據(jù)所述比較結(jié)果信號(hào)加減校準(zhǔn)值，并輸出與所述校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)信號(hào)；校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)信號(hào)校準(zhǔn)所述振蕩信號(hào)的頻率。本發(fā)明的振蕩器實(shí)現(xiàn)了對(duì)振蕩頻率的自校準(zhǔn)，保證了振蕩頻率的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H03L7/00GK103066996SQ201210559559
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陳丹鳳, 于明 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司