温度补偿振荡器驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种温度补偿振荡器驱动器。电路(100)包含具有驱动器(130)及谐振器(132)的振荡器(110)。所述驱动器(130)接收供应输入(140)处的供应电压并提供驱动输出(150)以驱动所述谐振器(132)产生振荡器输出信号(114)。电力转换器(170)接收输入电压并产生到所述驱动器(130)的所述供应输入(140)的所述供应电压。所述电力转换器(170)中的温度追踪装置(180)基于温度控制到所述驱动器(130)的所述供应输入(140)的所述供应电压的电压电平，使得所述供应电压与所述电路(100)的所述温度逆向变化。

Temperature compensated oscillator driver

The present invention relates to a temperature compensated oscillator driver. The circuit (100) includes an oscillator (110) having a driver (130) and a resonator (132). The driver (130) receives a supply voltage at the supply input (140) and provides a drive output (150) to drive the resonator (132) to produce an oscillator output signal (114). The power converter (170) receives the input voltage and generates the supply voltage to the supply input (140) of the driver (130). The power converter (170) in the temperature tracking device (180) temperature control to the driver (130) based on the input supply voltage level (140) of the supply voltage, the supply voltage and the circuit (100) the temperature of the reverse changes.

【技术实现步骤摘要】
温度补偿振荡器驱动器
本专利技术涉及集成电路，且更特定来说，涉及一种温度补偿振荡器驱动器。
技术介绍
无线传感器网络(WSN)(其有时被称为无线传感器及致动器网络(WSAN))是监测/控制物理或环境条件(例如，温度、声音、压力等等)的空间分布的自主传感器或节点。网络上的传感器或致动器合作通过网络将收集到的数据传递到其中对数据进行分析并存储所述数据及/或被发送命令以对相应网络节点进行操作的中央位置。许多网络是双向的，且因此，也使能够控制传感器活动。这些网络及节点用于许多工业及消费者应用(例如，工业过程监测及控制、机器健康监测等等)中。对网络上的节点进行操作的一个重要的因素是为了非常低的电力消耗。此类网络中的电力消耗是一重要因素，这是因为每一节点处所运用的装置相对廉价且通常使用电池电力进行操作。减小低功率无线网络的功率的一种方式是：在发送数据到节点及接收到节点的数据时，具有间歇数据传送(突发操作)。有时运用休眠计时器来同步突发操作。因为休眠计时器通常总是为接通，所以休眠计时器需要是非常低功率且非常准确的以获得最低系统功率。然而，休眠计时器中的常规晶体振荡器驱动器具有较大的温度变化，且因此在高温下致使较高的电力消耗，从而减小电池寿命。
技术实现思路
本专利技术涉及一种温度补偿振荡器驱动器。在一个实例中，电路包含具有驱动器及谐振器的振荡器。所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述谐振器产生振荡器输出信号。电力转换器接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压。所述电力转换器中的温度追踪装置基于温度控制到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的电压电平，使得所述供应电压与所述电路的所述温度逆向变化。在另一实例中，一种电路包含具有驱动器及晶体谐振器的振荡器。所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述晶体谐振器产生振荡器输出信号。线性调节器接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压。所述线性调节器包含：传递晶体管装置，其将所述供应电压提供到所述驱动器的所述供应输入；及泄漏电流产生装置，其供应电流以对所述传递晶体管装置的栅极进行操作。温度追踪装置可操作地耦合到所述线性调节器中的所述泄漏电流产生装置及所述传递晶体管的所述栅极。所述温度追踪装置经由所述传递晶体管装置基于温度控制到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的所述电压电平，使得所述供应电压与所述电路的所述温度成反比例地变化。在又一实例中，一种设备包含：远程传感器装置，其包含经由无线网络连接与所述装置进行通信的无线电电路。所述远程传感器装置包含对所述装置进行操作的时序电路。所述时序电路包含：振荡器，其具有驱动器及晶体谐振器。所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述晶体谐振器产生振荡器输出信号。所述时序电路中的电力转换器接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压。所述电力转换器中的温度追踪装置基于温度控制到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的电压电平，使得所述供应电压输入与所述时序电路的所述温度成反比例地变化。附图说明图1说明为振荡器驱动器提供温度补偿的实例电路的框图。图2说明为晶体振荡器驱动器提供温度补偿的实例电路的示意性框图。图3说明为晶体振荡器驱动器提供温度补偿的电力转换器的实例电力特性。图4说明为晶体振荡器驱动器提供温度补偿的可配置电力转换器电路的示意图。图5说明为晶体振荡器驱动器提供温度补偿的电路的操作范围的实例表。图6说明为晶体振荡器驱动器提供温度补偿的电路的实例操作功率曲线。图7说明为远程传感器装置中的振荡器驱动器提供温度补偿的实例设备的框图。具体实施方式本专利技术涉及温度补偿振荡器驱动器。随着运用振荡器(例如，晶体振荡器)处的温度增加，在相应振荡器电路中进行操作的相应驱动器电路可能经历电流的急剧增加。在此类动态温度条件下，在常规电路中，供应驱动器的电池供应电压可随着电流负载的增加而减小。如本文所描述的温度补偿驱动器包含：将电压供应到驱动器的电力转换器，所述电力转换器随着温度增加而减小被提供到驱动器的供应电压以减轻驱动器中的电力增加。在一个实例中，电路包含具有驱动器及谐振器的振荡器。驱动器接收供应输入处的供应电压，并提供驱动输出以驱动谐振器产生振荡器输出信号。电力转换器又接收输入电压并产生到驱动器的供应输入的供应电压。电力转换器中的温度追踪装置基于温度控制到驱动器的供应输入的供应电压的电压电平。控制到驱动器的电压，使得供应电压与电路温度逆向变化(例如，随着温度增加，供应电压减少，且反之亦然)。以此方式，驱动器功率随着温度增加而减小，从而使利用振荡器及驱动器的电路的电池寿命得以保存。电力转换器中的各种装置可选择性地经切换以调整转换器的操作范围(例如，随着温度的电压及/或电流范围操作)。大体上，可运用利用温度追踪装置基于如本文所描述的电路的温度减小供应电压的任何电力转换器。这些转换器可包含(例如)线性调节器、开关电容器供应器及基于电感的开关供应器。图1说明为振荡器驱动器提供温度补偿的实例电路100。如本文所使用，术语电路可包含执行电路功能(例如(举例来说)模拟电路、数字电路或控制电路)的有源及/或无源元件的集合。术语电路还可包含(例如)全部电路元件被制造于共同衬底上的集成电路。电路100包含具有驱动器130及谐振器132(例如，晶体谐振器)的振荡器110。驱动器接收供应输入140处的供应电压，并提供驱动输出150以驱动谐振器132在输出120处产生振荡器输出信号114。如所展示，驱动输出150驱动信号154到谐振器132，其中信号154与振荡器信号114相位不同。信号114被馈送回到驱动器130的输入160，其中所述驱动器操作作为逆变器。电力转换器170接收输入电压并产生到驱动器130的供应输入140的供应电压。电力转换器170中的温度追踪装置180基于温度控制到驱动器130的供应输入140的供应电压的电压电平，使得供应电压与电路100的温度逆向变化。因此，随着电路100的温度增加，电力转换器170中的温度追踪装置180致使供应电压动态减少送到驱动器130的供应输入140的供应电压。以此方式，电路100中的功率可减小，这是因为在输入140处的供应电压的较小值处，驱动器130消耗较少电力。在实例中，谐振器132可为晶体谐振器、微机电系统(MEMS)谐振器或LC网络谐振器，然而，大体上，可运用任何类型的谐振器电路。电力转换器170大体上可为试图基于给定输入电压调节恒定的输出供应电压的任何类型的经调节的电力供应器。然而，随着温度改变，温度追踪装置180致使到驱动器130的供应输入140的供应电压改变以补偿驱动器内归因于温度改变的电流改变。在一个实例中，电力转换器170可为开关电容器电力供应器，或者电力转换器170可为接收输入电压并产生到驱动器130的供应输入140的供应电压的基于电感器的开关电力供应器。在另一实例中，电力转换器170可为接收输入电压并产生到驱动器130的供应输入140的供应电压的线性调节器(例如，低压差调节器(LDO))。如果线性调节器被用作电力转换器170，那么线性调节器可包含将供应电压提供到驱动器130的供应输入140的传递晶体管装置(参见(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，其包括：振荡器，其具有驱动器及谐振器，所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述谐振器产生振荡器输出信号；电力转换器，其接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压；及所述电力转换器中的温度追踪装置，其基于温度控制到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的电压电平，使得所述供应电压与所述电路的所述温度逆向变化。

【技术特征摘要】
2016.03.15 US 15/070,7421.一种电路，其包括：振荡器，其具有驱动器及谐振器，所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述谐振器产生振荡器输出信号；电力转换器，其接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压；及所述电力转换器中的温度追踪装置，其基于温度控制到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的电压电平，使得所述供应电压与所述电路的所述温度逆向变化。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述谐振器是晶体谐振器、微机电系统MEMS谐振器或LC网络谐振器。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述电力转换器是接收所述输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的开关电容器电力供应器或基于电感器的开关电力供应器。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述电力转换器是接收所述输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压的线性调节器。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述线性调节器包含：传递晶体管装置，其将所述供应电压提供到所述驱动器的所述供应输入；及泄漏电流产生装置，其供应电流以对所述传递晶体管装置的栅极进行操作。6.根据权利要求5所述的电路，其中所述泄漏电流产生装置的栅极泄漏将电流供应到所述温度追踪装置以对所述传递晶体管装置的所述栅极进行操作。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述温度追踪装置是二极管、场效应晶体管装置结或双极晶体管装置结，所述温度追踪装置与施加于所述追踪装置的所述温度成反比例地改变其电压，且所述电压被施加于所述传递晶体管装置的所述栅极以控制所述供应电压。8.根据权利要求4所述的电路，其进一步包括：可编程开关装置，所述可编程开关装置调整所述电力转换器的电流或电压操作的范围。9.根据权利要求8所述的电路，其中所述开关装置对数个串联传递晶体管装置、数个串联泄漏电流产生装置或数个串联或并联温度追踪装置进行配置以调整所述电力转换器的电流或电压操作的所述范围。10.一种电路，其包括：振荡器，其具有驱动器及晶体谐振器，所述驱动器接收供应输入处的供应电压并提供驱动输出以驱动所述晶体谐振器产生振荡器输出信号；线性调节器，其接收输入电压并产生到所述驱动器的所述供应输入的所述供应电压，所述线性调节器包含：传递晶体管装置，其将所述供应电压提供到所述驱动器的所述供应输入；及泄漏电流产生装置，其供应电流以对所述传递晶体管装置的栅极进行操作；及温度追踪装置，其可操作地耦合到所述线性调节器中的所述泄漏电流产生装置及所述传递晶体管装置的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昆赫，达尼埃尔·格里菲思，詹姆斯·默多克，佩尔·托尔施泰因·罗伊内，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US