本发明专利技术涉及一种射频通信芯片中的全集成高精度晶振频率产生电路，包括射频接收电路模块、射频发射电路模块，数模/模数转换器，锁相环，数字基带以及高集成度片内双模晶振频率产生器。其中高集成度片内双模晶振频率产生器由前后依次连接的内部模式电路和外部模式电路组成，俩种模式共用输入输出端口，采用开关控制进行内部模式和外部模式输出的切换。在上述方案中，射频收发机集成了除晶体之外的其余频率产生电路，包括后级数字分频器，减少了片外器件的数量，提高了集成度。若采用外部晶振频率产生电路，接入到芯片端口以及芯片内部连线都会很长，导致振荡频率不高。本发明专利技术在芯片内部集成了晶振频率产生电路，可以有效提高振荡频率的精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体振荡器领域，具体涉及一种射频通信芯片中的全集成高精度晶振频率产生电路。
技术介绍
晶体振荡器作为稳定的频率基准源，广泛应用在需要频率控制和管理的现代电子系统和需要精密实频计量等领域中。而且晶振在其中有着非常重要的地位，其性能直接影响到整个系统的指标好坏，甚至正常工作与否。卫星通讯，全球卫星定位系统等都将晶振作为高性能基准频率源。晶振还可以为电器时钟脉冲源，近代物理实验等电子设备提供精密频标和时基。这些晶振对功耗，相位噪声，频率稳定性等指标都有十分苛刻的要求。用于射频收发系统的大部分晶体振荡器都是外接在芯片之外，接入到芯片端口以及芯片内部连线都会很长，导致振荡频率不高，这很大程度上影响了晶体振荡器的精度和噪声指标等。随着CMOS工艺的不断发展，片上系统(SOC)的集成度也越来越高，在CMOS工艺上可以实现数字基带，模拟基带甚至射频电路。为了降低体积、用料与成本，使射频收发系统高度集成化，把晶体振荡器除晶体外的所有器件集成到片内就成了大势所趋。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种射频通信芯片中的全集成高精度晶振频率产生电路，其可有效解决上述问题，减少了片外器件的数量，提高了集成度。在芯片内部集成了晶振频率广生电路，有效的提尚振荡频率的精度。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案进行实施:包含全集成高精度晶振频率产生电路的射频通信芯片中包括射频接收电路模块、射频发射链路模块，数模/模数转换器，锁相环，数字基带以及高集成度片内双模晶振频率产生器。其中高集成度片内双模晶振频率产生器由前后依次连接的内部模式电路和外部模式电路组成。俩种模式采用开关控制进行模式之间的切换以满足不同的需要。全集成高精度晶振频率产生电路的输出分成三路，分别为模数转换器，数模转换器和锁相环提供时钟频率以实现射频接收模块和射频发射模块的功能。射频收发机集成了除晶体之外的其余频率产生电路，包括后级数字分频器。减少了片外器件的数量，提高了集成度。若采用外部晶振频率产生电路，接入到芯片端口以及芯片内部连线都会很长，导致振荡频率不高。本专利技术在芯片内部集成了晶振频率广生电路，可以有效提尚振荡频率的精度。【附图说明】图1为包含本专利技术的射频收发芯片结构原理图；图2为高集成度片内双模晶振频率产生器内部模式电路结构原理图；图3为高集成度片内双模晶振频率产生器外部模式电路结构原理图；图4为开关控制模式切换原理图；图5为外部模式电路结构原理图中的开关图；【具体实施方式】为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本专利技术的一种或几种具体的实施方式，并不对本专利技术具体请求的保护范围进行严格限定。本专利技术采取的技术方案如图1所示，包含全集成高精度晶振频率产生电路的射频通信芯片，包括射频接收电路模块、射频发射链路模块，数模/模数转换器，锁相环，数字基带以及高集成度片内双模晶振频率产生器。其中高集成度片内双模晶振频率产生器由前后依次连接的内部模式电路和外部模式电路组成。内部模式更为简便，不需要外接电流源，夕卜部模式需要外接电流源但是更为精确，精度更高。俩种模式共用输入和输出端口。采用开关控制进行模式之间的切换以满足不同的需要。全集成高精度晶振频率产生电路的输出分成三路，分别为模数转换器，数模转换器和锁相环提供时钟频率以实现射频接收模块和射频发射模块的功能。射频收发机集成了除晶体之外的其余频率产生电路，包括后级数字分频器。减少了片外器件的数量，提高了集成度。若采用外部晶振频率产生电路，接入到芯片端口以及芯片内部连线都会很长，导致振荡频率不高。本专利技术在芯片内部集成了晶振频率广生电路，可以有效提尚振荡频率的精度。以下通过具体实施来对本专利技术进行具体说明:射频收发机集成了除晶体之外的其余频率产生电路，端口包括射频输入Rf_input，射频输出Rf_output，外接晶体与晶振频率产生电路连接点Ql，Q2 ;高集成度片内双模晶振频率产生器通过Ql，Q2外接晶体，输出信号分成三路分别为模数转换器，数模转换器和锁相环提供时钟频率；射频输入信号Rf_input进入射频接收电路模块，射频接收电路模块对信号进行过滤，放大，解调后输出到模数转换器中，将模拟信号转换为数字信号并输入到数字基带完成射频接收机的功能；数字基带模块输出信号通过输出端进入模数转换器，将数字信号转换为模拟信号后进入射频发射链路，射频发射链路对信号进行调制，变频，放大，滤波后将信号通过Rf_out发射出去，完成射频发射机功能；锁相环的输出分成俩路，分别进入射频发射链路和射频接收链路。高集成度片内双模晶振频率产生器由前后依次连接的内部模式电路和外部模式电路组成。内部模式电路用皮尔斯三点式结构作为主结构设计的晶振频率产生电路，外部模式电路用桑托斯结构作为主结构设计的晶振频率产生电路，俩种模式电路采用开关控制进行模式之间的切换以满足不同的需要；图2为高集成度片内双模晶振频率产生器内部模式电路结构原理图，内部模式电路用皮尔斯三点式结构作为主结构设计的晶振频率产生电路，实现16MHz时钟频率的输出。晶体管M6为主振荡管，晶体管M3是偏置管。端口 Ql和Q2分别连接片外外接晶体的两端；电源电压VDD分三路分别连接晶体管Ml、M2和M3的源极；晶体管Ml的栅极与漏极短接，并连接晶体管M2的栅极、晶体管M3的栅极、晶体管MO的源极、晶体管M4的漏极；晶体管M2的漏极与M5的漏极相连；晶体管M3的漏极连接晶体管M6的漏极，连接点上引出了外接晶体的端口 Q2 ;晶体管MO的栅极连接电阻R5，漏极与电阻R5的另一端分别接地GND ；晶体管M4的源极连接电阻R0，栅极连接电容CO，电阻RO的另一端和电容CO的另一端分别接地GND ；电阻Rl为dummy电阻，自身短路；晶体管M5的漏极连接晶体管M2的漏极，源极接地GND，电容Cl连接在晶体管M5的源极和漏极之间，电阻R3连接在晶体管M5的漏极和栅极之间，电容C2连接在晶体管M5的栅极和地GND之间；电阻R2连接在晶体管M4的栅极和晶体管M5漏极之间；晶体管M6的漏极和栅极之间连接电阻R4，同时晶体管M6的栅极的连接点引出端口 Ql与外接晶体连接，源极接地GND ；电容C3连接在电容C2和晶体管M6的栅极之间；图3为高集成度片内双模晶振频率产生器外部模式电路结构原理图，外部模式电路用桑托斯结构作为主结构设计的晶振频率产生电路，实现16MHz时钟频率的输出。晶体管M15为主振荡管，晶体管M13是偏置管。Rfjnput为从bandgap过来的为输入信号，接入晶体管M7的漏极；0utput为输出信号，输出到数字基带；电源电压VDD分成九路分别晶体管MlO、M25、Mil、M13、M14、M19、M20、M21、M23的源极；晶体管M7的漏极与栅极短接，并且连接晶体管M8的栅极，晶体管M7的源极接地GND ;晶体管M8的漏极连接晶体管MlO的漏极，源极接地GND ;晶体管MlO的栅极与晶体管Ml1、晶体管M25、晶体管M19的栅极连接；晶体管M25的源极和漏极短接后接入电源电压VDD，作为一个电容来用；晶体管Mll的漏极与晶体管M9的漏极相连；晶体管M9的栅极与晶体管M16、晶体管M12的栅极连接；晶体管M12的源本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种射频通信芯片中的全集成高精度晶振频率产生电路，其特征在于：包括射频接收电路模块、射频发射链路模块，数模/模数转换器，锁相环，数字基带以及高集成度片内双模晶振频率产生器。其中高集成度片内双模晶振频率产生器由前后依次连接的内部模式电路和外部模式电路组成。俩种模式共用输入输出端口，输出都通过外部模式电路中的output输出。采用开关控制进行内部模式和外部模式输出的切换以满足不同的需要。内部模式和外部模式的主要区别在于内部模式不用外部电流镜提供偏置，电路简单，面积小。外部模式由外部电路源提供偏置，比起内部模式精度更高一点。全集成高精度晶振频率产生电路的输出分成三路，分别为模数转换器，数模转换器和锁相环提供时钟频率以实现射频接收模块和射频发射模块的功能。射频收发机集成了除晶体之外的其余频率产生电路，包括后级数字分频器。减少了片外器件的数量，提高了集成度。若采用外部晶振频率产生电路，接入到芯片端口以及芯片内部连线都会很长，导致振荡频率不高。本专利技术在芯片内部集成了晶振频率产生电路，可以有效提高振荡频率的精度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李迪，柴常春，麻向平，石佐辰，刘涛，王瑜，房涛，赵中阳，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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