混合式RC/晶体振荡器制造技术

本发明专利技术涉及一种振荡器，其包含可调谐振荡器、与所述可调谐振荡器的输出及到所述振荡器的输入通信地耦合的相位检测器电路、及经配置以基于所述可调谐振荡器的输出与在到所述振荡器的所述输入处接收的外部谐振元件的输出之间的相位检测而调整所述可调谐振荡器的频率的振荡器控制器电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合式RC/晶体振荡器优先权本申请案主张2016年4月20日申请的第62/325,042号美国临时申请案的优先权，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及集成电路装置，特定来说，涉及具有集成振荡器的处理器及微控制器。
技术介绍
微处理器及特定来说微控制器需要通常集成于装置内的振荡器。振荡器的频率由内部或外部组件确定。内部或外部组件通常是电阻器电容器(RC)元件，其中晶体通常仅作为外部组件而提供。通过外部引脚而使这些外部组件与集成电路装置耦合。振荡器的启动通常是关键的且需要定义的信号及条件。还参见可从本申请案的受让人微芯技术公司(MicrochipTechnologyInc.)购得的1997年DS31002A的“中档MCU参考手册(Mid-rangeMCUreferenceManual)”，所述文献的全文以引用的方式并入本文中。
技术实现思路
本专利技术的实施例包含振荡器或振荡器电路。所述振荡器可包含与第一引脚通信地耦合的可调谐振荡器。所述振荡器可包含与所述可调谐振荡器的输出及到所述振荡器的输入通信地耦合的相位检测器电路。所述振荡器可包含经配置以基于所述可调谐振荡器的输出与在到所述振荡器的所述输入处接收的外部谐振元件(例如晶体)的输出之间的相位检测而调整所述可调谐振荡器的频率的振荡器控制器电路。结合上文实施例中的任何者，所述振荡器可进一步包含经通信地耦合到到所述振荡器的输入的第二引脚，其中所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚发出输出，且所述相位检测器电路经配置以通过所述第二引脚接收到所述振荡器的输入。结合上文实施例中的任何合适者，所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚发出输出，且所述相位检测器电路经配置以通过所述相同第一引脚接收到所述振荡器的输入。结合上文实施例中的任何合适者，所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚处的驱动器电路发出输出，所述相位检测器电路经配置以通过所述第一引脚接收到所述振荡器的输入，且所述驱动器电路经配置以将所述第一引脚处的所述输出作为电流源发出且将所述第一引脚上的电压检测为到所述振荡器的所述输入。结合上文实施例中的任何合适者，振荡器控制器电路进一步经配置以基于到所述振荡器的输入而输出晶体振荡器状态。结合上文实施例中的任何合适者，所述振荡器控制器电路进一步经配置以基于外部谐振元件已无法产生到所述振荡器的有用输入的确定而维持所述可调谐振荡器的输出。结合上文实施例中的任何合适者，所述振荡器控制器电路进一步经配置以基于已在所述可调谐振荡器的输出与到所述振荡器的所述输入之间实现相锁的确定而调整所述可调谐振荡器的输出。结合上文实施例中的任何合适者，所述振荡器控制器电路进一步经配置以基于所述可调谐振荡器的输出与到所述振荡器的所述输入之间的相锁已丢失的确定而维持所述可调谐振荡器的输出。结合上文实施例中的任何合适者，所述振荡器进一步包含耦合于所述可调谐振荡器与所述第一引脚之间的倍频器电路，其中所述倍频器的输出与所述相位检测器电路耦合以提供所述可调谐振荡器的所述输出。结合上文实施例中的任何者，所述第一引脚可为外部引脚，作为用于封装的与所述振荡器中的剩余者的外部接口。结合上文实施例中的任何者，所述第二引脚可为外部引脚，作为用于封装的与所述振荡器中的剩余者的外部接口。结合上文实施例中的任何者，所述振荡器可包含与接收器的输入耦合的第二外部引脚，其中所述第一外部引脚及所述第二外部引脚分别与外部晶体的第一端子及第二端子耦合。结合上文实施例中的任何者，所述接收器的输入可与所述第一外部引脚耦合，其中所述第一外部引脚与外部晶体的第一端子耦合，其中所述外部晶体的第二端子与接地耦合。结合上文实施例中的任何者，所述可调谐振荡器可为RC振荡器。结合上文实施例中的任何者，所述振荡器控制器可为缓慢PI控制器。结合上文实施例中的任何者，所述相位检测器电路可由XOR门形成。结合上文实施例中的任何者，状态可包含搜索、锁定或丢失。结合上文实施例中的任何者，所述相位检测器电路可包含PLL电路。结合上文实施例中的任何者，累加器可经包含以当所述XOR门的所述输出是1时将第一常数加到总和。结合上文实施例中的任何者，所述累加器可经配置以当所述XOR门的所述输出是0时从所述总和减去第二常数。结合上文实施例中的任何者，所述常数可相等。结合上文实施例中的任何者，当所述常数相等时可在90度相差处达到平衡。结合上文实施例中的任何者，所述常数可为不同的且稳定状态平衡值是在90度处或低于90度。结合上文实施例中的任何者，所述可调谐振荡器可为用于所述振荡器的主要谐振源且所述外部谐振元件可经配置以充当用于所述振荡器的传感器。结合上文实施例中的任何者，所述可调谐振荡器可通过驱动器而与所述第一引脚通信地耦合。结合上文实施例中的任何者，所述相位检测器电路可通过接收器电路而耦合到到所述振荡器的所述输入。结合上文实施例中的任何者，所述第二引脚可耦合到所述接收器。本专利技术的实施例可包含微控制器，其包含处理器、一或多个外围电路、及通过上文实施例中的任何者实施的振荡器。所述振荡器可经配置以提供振荡信号到所述外围电路中的一或多者。本专利技术的实施例可包含系统，其包含半导体装置，所述半导体装置包括第一外部引脚及内部振荡器，其中所述内部振荡器通过上文实施例中的任何者实施。所述系统还可包含至少通过所述第一外部引脚而耦合到所述半导体装置的外部谐振元件。本专利技术的实施例可包含系统、封装、半导体装置、微控制器、系统、裸片、芯片或包含上文实施例的所述振荡器中的任何者的其它装置。本专利技术的实施例可包含由所述振荡器、系统、封装、半导体装置、微控制器、系统、裸片、芯片或包含上文实施例的所述振荡器中的任何者的其它装置中的任何者执行的方法。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的混合式RC/晶体振荡器的实例实施例的说明；图2是根据本专利技术的实施例的混合式RC/晶体振荡器的另一实例实施例的说明；图3说明根据本专利技术的实施例的测量典型OSCIN/OSCOUT信号的波形；图4说明根据本专利技术的实施例的振荡器的等效电路模型；图5说明根据本专利技术的实施例的电路模式的操作及响应；及图6及7说明根据本专利技术的实施例的在接近谐振的各个频率下驱动实体晶体。具体实施方式图1是根据本专利技术的实施例的混合式RC/晶体振荡器100的实例实施例的说明。可使振荡器100实施于电子装置(例如微控制器、半导体芯片、处理器或外围装置)内。例如，可使振荡器100实施于由本申请案的受让人制造的PIC微控制器内。一些微控制器可选择基于内部RC振荡器及外部晶体或振荡器两者。外部振荡器可增加成本，花更长时间启动，耗尽装置引脚且作为外部单独组件可使可靠性受损。然而，外部振荡器可更准确，其在需要精确时钟的一些应用中可能被需要。振荡器100可通过实施混合式时钟源而增大内部RC的优点。在一个实施例中，此源可包含可调谐内部RC及外部晶体作为补充时钟源。在另一实施例中，所述外部晶体可能仅作为参考传感器而非作为主要谐振元件而被需要。所述振荡器可保持所述内部RC振荡器的可靠性及快速启动。根据各种实施例，此可具有其它优点，例如，频率灵活性、较高信号完整性及用以连接到所述外部晶体的单个引脚而非两个引脚的可能使用。振荡器100可包含OSCOUT输出及到经指示为X1的外部晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡器，其包括：可调谐振荡器，其与第一引脚通信地耦合；相位检测器电路，其与所述可调谐振荡器的输出及到所述振荡器的输入通信地耦合；及振荡器控制器电路，其经配置以基于所述可调谐振荡器的输出与在到所述振荡器的所述输入处接收的外部谐振元件的输出之间的相位检测而调整所述可调谐振荡器的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 US 62/325,042;2017.04.19 US 15/491,8031.一种振荡器，其包括：可调谐振荡器，其与第一引脚通信地耦合；相位检测器电路，其与所述可调谐振荡器的输出及到所述振荡器的输入通信地耦合；及振荡器控制器电路，其经配置以基于所述可调谐振荡器的输出与在到所述振荡器的所述输入处接收的外部谐振元件的输出之间的相位检测而调整所述可调谐振荡器的频率。2.根据权利要求1或5到9中任一权利要求所述的振荡器，其进一步包括经通信地耦合到到所述振荡器的输入的第二引脚，其中：所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚发出输出；及所述相位检测器电路经配置以通过所述第二引脚接收到所述振荡器的输入。3.根据权利要求1或5到9中任一权利要求所述的振荡器，其中：所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚发出输出；及所述相位检测器电路经配置以通过所述第一引脚接收到所述振荡器的输入。4.根据权利要求1或5到9中任一权利要求所述的振荡器，其中：所述可调谐振荡器经配置以通过所述第一引脚处的驱动器电路发出输出；且所述相位检测器电路经配置以通过所述第一引脚接收到所述振荡器的输入；所述驱动器电路经配置以将所述第一引脚处的所述输出作为电流源发出且将所述第一引脚上的电压检测为到所述振荡器的所述输入。5.根据权利要求1到4或6到9中任一权利要求所述的振荡器，其中所述振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾森·萨克斯，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US