一种振荡器输出频率信号的校准方法及其电路技术

本发明专利技术实施例提供了一种振荡器输出频率信号的校准方法及其电路，该方法包括：对振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号；当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号；将所述调整信号发送至所述振荡器，所述振荡器依据所述调整信号调整输出的频率信号的频率；当监控到保持信号时，检测当前预设的多个时间周期内分频信号与所述参考频率信号的相位差；若所述多个时间周期内的相位差总和在预设的误差范围内，则停止向所述振荡器输出调整信号。本发明专利技术实施例在振荡器输出频率稳定后可切断频率信号的校准电路从而降低了功耗。

Method for calibrating oscillator output frequency signal and circuit thereof

The embodiment of the invention provides a method of calibration of the oscillator output frequency signal and the circuit, the method comprises: a frequency signal from the oscillator frequency, the output frequency signal; when the phase difference exists between the signal frequency and the reference frequency signal, the output signal is adjusted, otherwise, the output signal will keep the adjustment; the signal is transmitted to the oscillator, the oscillator frequency signal according to the frequency of the output signal to adjust the adjustment; when monitoring to keep the signal frequency, phase detection signal of a preset time period and the reference frequency signal; if the phase time period the difference in total the error of the desired range, then stop to the oscillator output signal adjustment. The embodiment of the invention can cut the frequency signal calibration circuit after the output frequency of the oscillator is stable, thereby reducing the power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种振荡器输出频率信号的校准方法及其电路
本专利技术涉及振荡器频率校准
，特别是涉及一种振荡器输出频率信号的校准方法和一种振荡器输出频率信号的校准电路。
技术介绍
为了给数字电路提供时钟，需要将时钟生成器放置于集成电路板内。传统的时钟生成器通过相位比较器检测输入频率和压控振荡器生成的时钟频率，电荷泵根据相位差来做充/放电，其电流流过低通滤波器后转换成电压，根据此电压可得到对应之振荡器的振荡频率。当系统进入稳态后，参考时钟和反馈时钟之间的相位呈现对齐且频率达到平衡，输出频率保持稳定。然而，整个反馈系统需要持续跟踪压控振荡器的输出频率去维持所需要的调谐电压，进行相位比较并放大信号，因此会消耗较大的能量。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供一种振荡器输出频率信号的校准方法，以解决现有频率校准技术功耗大，校准精度低的难题。相应的，本专利技术实施例还提供了一种振荡器输出频率信号的校准电路，用以保证上述方法的实现及应用。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种振荡器输出频率信号的校准方法，包括：对振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号；当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号；将所述调整信号发送至所述振荡器，所述振荡器依据所述调整信号调整输出的频率信号的频率；当监控到保持信号时，检测当前预设的多个时间周期内分频信号与所述参考频率信号的相位差；若所述多个时间周期内的相位差总和在预设的误差范围内，则停止向所述振荡器输出调整信号。可选的，所述当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号的步骤，包括：对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系，生成相位超前信号和相位滞后信号；所述相位超前信号和所述相位滞后信号均包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号的脉宽与所述第二脉冲信号的脉宽不相等；根据所述第一脉冲信号的脉宽与所述第二脉冲信号的脉宽，生成脉冲宽度检测信号；采用所述脉冲宽度检测信号滤除所述相位超前信号和所述相位滞后信号中的第二脉冲信号；当过滤后的相位超前信号或相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出调整信号，否则输出保持信号。可选的，所述对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系，生成相位超前信号和相位滞后信号的步骤，包括：当所述预置的参考频率信号的相位超前所述分频信号的相位时，所述相位超前信号为第一脉冲信号，所述相位滞后信号为第二脉冲信号；当所述预置的参考频率信号的相位滞后所述分频信号的相位时，所述相位超前信号为第二脉冲信号，所述相位滞后信号为第一脉冲信号；当所述预置的参考频率信号与所述分频信号的无相位差时，所述相位超前信号和所述相位滞后信号均为第二脉冲信号。可选的，所述调整信号包括增加信号和减小信号；所述当过滤后的相位超前信号或相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出调整信号，否则输出保持信号的步骤，包括：当所述相位超前信号为第一脉冲信号时，输出增加信号；当所述相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出减小信号；当所述相位超前信号和所述相位滞后信号都不包含第一脉冲信号时，输出保持信号。可选的，所述多个时间周期内的相位差总和的确定步骤包括：检测当前第二预设周期内的分频信号与所述预置的参考频率信号的相位差；若所述第二预设周期内生成的相位差在预设误差范围内，则生成频率稳定信号，并检测当前第三预设周期内的分频信号与所述预置的参考频率信号的相位差；将所述第三预设周期内生成的相位差确定为所述相位差总和。可选的，所述预设误差范围为所述预置的参考频率信号的半个周期宽度。可选的，所述若所述相位差总和在预设的误差范围内，则停止向所述振荡器输出调整信号的步骤之后，还包括：当所述相位差在预设的误差范围内时，生成当前所述分频信号与所述预置的参考频率信号的频率偏差。本专利技术还公开了一种振荡器输出频率信号的校准电路，包括：振荡器、分频器、判决电路和频率锁定检测电路；所述振荡器，用于输出频率信号，以及，依据调整信号调整输出频率；所述分频器，用于对所述振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号；所述判决电路，用于当所述分频信号与参考频率信号存在第一相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号；以及，将所述调整信号发送至所述振荡器；所述频率锁定检测电路，用于当监控到保持信号时，检测当前预设的多个时间周期内分频信号与所述参考频率信号的相位差；若所述多个时间周期内的相位差总和在预设的误差范围内，则触发所述判决电路停止向所述振荡器输出调整信号。可选的，所述判决电路包括：判决子电路，用于对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系；若所述分频信号与参考频率信号存在相位差，则生成频率增加信号或频率减少信号，否则，生成频率保持信号；指令子电路，用于针对所述频率增加信号或频率减少信号，生成指令信息；以及，针对所述频率保持信号，生成保持信号；编码译码子电路，用于针对所述指令信息，生成调整信号，以及，将所述调整信号发送给所述振荡器；可选的，所述判决子电路包括：鉴频器，用于对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系，生成相位超前信号和相位滞后信号；窗口区间生成器，用于依据所述相位超前信号和所述相位滞后信号，生成脉冲宽度检测信号；脉波移除电路模块，用于采用所述脉冲宽度检测信号对所述相位超前信号和所述相位滞后信号进行过滤；数字延迟电路模块，用于拓宽过滤后的相位超前信号和相位滞后信号；逻辑电路模块，用于当拓宽后的所述相位超前信号或所述相位滞后信号为第一脉冲信号时，生成频率增加信号或频率减小信号；否则生成频率保持信号。与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术实施例在输出频率稳定后可切断频率信号的校准电路从而降低了功耗，并且采用了功耗较低的数字电路进行频率校正，克服了工艺、电压和温度对电路的影响；本专利技术实施例通过对振荡器输出频率信号以及预置的参考频率信号进行相位差比较，得到精确的调节信息对输出频率进行精确的校准；本专利技术实施例能够识别出输出频率已经稳定，可依然存在相位误差的情况，从而避免由于相位差的误导影响频率的校准，从而得到精准的校准频率。附图说明图1是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准方法实施例的步骤流程图；图2是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准方法实施例中频率校准过程中生成的时序图；图3是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准方法实施例中步骤102的流程图；图4是本专利技术的一种RC振荡器实施例的电路原理图；图5是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准方法实施例中分频信号与预置的参考频率信号的频率相等，但存在相位误差时的时序图；图6是本专利技术一个实施例中的振荡器与校准电路的连接原理图；图7是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准电路实施例中校准电路的结构框图；图8是本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准电路实施例中判决子电路的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参照图1，示出了本专利技术的一种振荡器输出频率信号的校准方法实施例的步骤流程图。为清楚地说明该方法，提供了频率校准过程中生成的时序图，如图2所示。该方法具体可以包括如下步骤：步骤101，对振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号，如图2所述的波形Fv本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡器输出频率信号的校准方法，其特征在于，包括：对振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号；当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号；将所述调整信号发送至所述振荡器，所述振荡器依据所述调整信号调整输出的频率信号的频率；当监控到保持信号时，检测当前预设的多个时间周期内分频信号与所述参考频率信号的相位差；若所述多个时间周期内的相位差总和在预设的误差范围内，则停止向所述振荡器输出调整信号。

【技术特征摘要】
1.一种振荡器输出频率信号的校准方法，其特征在于，包括：对振荡器输出的频率信号进行分频，输出分频信号；当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号；将所述调整信号发送至所述振荡器，所述振荡器依据所述调整信号调整输出的频率信号的频率；当监控到保持信号时，检测当前预设的多个时间周期内分频信号与所述参考频率信号的相位差；若所述多个时间周期内的相位差总和在预设的误差范围内，则停止向所述振荡器输出调整信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述分频信号与参考频率信号存在相位差时，输出调整信号，否则，输出保持信号的步骤，包括：对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系，生成相位超前信号和相位滞后信号；所述相位超前信号和所述相位滞后信号均包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号的脉宽与所述第二脉冲信号的脉宽不相等；根据所述第一脉冲信号的脉宽与所述第二脉冲信号的脉宽，生成脉冲宽度检测信号；采用所述脉冲宽度检测信号滤除所述相位超前信号和所述相位滞后信号中的第二脉冲信号；当过滤后的相位超前信号或相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出调整信号，否则输出保持信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对比所述分频信号和预置的参考频率信号的相位关系，生成相位超前信号和相位滞后信号的步骤，包括：当所述预置的参考频率信号的相位超前所述分频信号的相位时，所述相位超前信号为第一脉冲信号，所述相位滞后信号为第二脉冲信号；当所述预置的参考频率信号的相位滞后所述分频信号的相位时，所述相位超前信号为第二脉冲信号，所述相位滞后信号为第一脉冲信号；当所述预置的参考频率信号与所述分频信号无相位差时，所述相位超前信号和所述相位滞后信号均为第二脉冲信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整信号包括增加信号和减小信号；所述当过滤后的相位超前信号或相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出调整信号，否则输出保持信号的步骤，包括：当所述相位超前信号为第一脉冲信号时，输出增加信号；当所述相位滞后信号为第一脉冲信号时，输出减小信号；当所述相位超前信号和所述相位滞后信号都不包含第一脉冲信号时，输出保持信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个时间周期内的相位差总和的确定步骤包括：检测当前第二预设周期内的分频信号与所述预置的参考频率信号的相位差；若所述第二预设周期内生成的相位差在预设误...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志强，沙伊德，
申请(专利权)人：上海顺久电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31