一种时钟信号生成电路及电子设备制造技术

一种时钟信号生成电路及电子设备，所述电路包括：ROSC模块，适于生成时钟信号；参考时钟模块，连接所述ROSC模块，所述参考时钟模块适于提供参考时钟信号；温度传感器，连接所述ROSC模块，适于感测所述ROSC模块的工作温度；存储模块，连接所述温度传感器和所述ROSC模块，适于存储温度误差校正表，所述温度误差校正表中记录有针对所述工作温度的微调数据；所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述ROSC模块利用所述参考时钟模块校正所述时钟信号的频率；否则，利用针对所述工作温度的微调数据校正所述时钟信号的频率。通过本发明专利技术提供的技术方案，可以在保证时钟精度的前提下，降低功耗。

A clock signal generating circuit and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种时钟信号生成电路及电子设备
本专利技术涉及电子电路
，具体地涉及一种时钟信号生成电路及电子设备。
技术介绍
随着物联网(InternetofThings，简称IOT)技术的迅速发展，电子设备对低功耗的要求越来越高。由于几乎所有的现代电子系统设计都是基于时钟信号的，时钟信号是电子设备正常工作的基础，因而电子设备通常会设置时钟信号生成电路。时钟信号可以采用实时时钟(RealTimeClock，简称RTC)晶振或环形振荡器(RingOSCillatior，简称ROSC)生成。RTC晶振的缺点在于RTC晶振功耗较大、体积较大、价格较高。RTC晶振的结构可以分为数字电路部分和模拟电路部分。其中，为了降低RTC晶振的功耗，数字电路部分可以采用低压差线性稳压器(LowDropoutLinearRegulator，简称LDO)进行降压；然而模拟电路部分的功耗仍然很高，会产生至少350纳安(也即nA)的电流消耗。此外，由于RTC芯片除RTC电路外还需要晶振(crystal)，其价格一直居高不下。ROSC的缺点在于频率精度低，频率不稳定。现有的ROSC优化方案主要有两种：一种是采用外部蓝牙低能耗(BluetoothLowEnergy，简称BLE)信号对频率进行定期校正，但会增加毫安(mA)级别的电流消耗；另一种是采用工艺、电压、温度(ProcessVoltageTemperature，简称PVT)传感器进行校正，PVT传感器的功耗也是毫安级别。目前，仍然缺乏既满足精度要求又满足低功耗要求的时钟信号生成电路。r>
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何在保证频率精度的前提下，降低时钟信号生成电路的功率消耗。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种时钟信号生成电路，所述时钟信号生成电路包括：ROSC模块，适于生成时钟信号；参考时钟模块，连接所述ROSC模块，所述参考时钟模块适于提供参考时钟信号；温度传感器，连接所述ROSC模块，适于感测所述ROSC模块的工作温度；存储模块，连接所述温度传感器和所述ROSC模块，适于存储温度误差校正表，所述温度误差校正表中记录有针对所述工作温度的微调数据；其中，所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述ROSC模块利用所述参考时钟模块校正所述时钟信号的频率；否则，所述ROSC模块利用针对所述工作温度的微调数据校正所述时钟信号的频率。可选的，所述ROSC模块是电流模式类型的ROSC模块。可选的，所述存储模块还存储有：工艺误差校正表，所述工艺误差校正表中记录有针对所述ROSC模块的工艺误差的微调数据；其中，所述ROSC模块完成初始化且所述工作温度落入所述预设温度范围时，所述ROSC模块还利用所述工艺误差校正表校正所述时钟信号的频率。可选的，所述工艺误差校正表记录的微调数据的位宽适配所述ROSC模块的最低时钟精度。可选的，所述温度误差校正表中记录的微调数据的位宽适配所述预设温度范围划分的温度区间的数量。可选的，所述存储模块还存储有：温度补正表，所述温度补正表中记录有针对温度变化造成的误差的微调数据；所述ROSC模块一并利用所述温度误差校正表和温度补正表中的微调数据校正所述时钟信号的频率。可选的，所述存储模块为非易失性存储器。可选的，所述预设温度范围为0℃至80℃。可选的，所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述参考时钟模块开始工作，否则，所述参考时钟模块停止工作。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括上述时钟信号生成电路。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例提供一种时钟信号生成电路，包括：ROSC模块，适于生成时钟信号；参考时钟模块，连接所述ROSC模块，所述参考时钟模块适于提供参考时钟信号；温度传感器，连接所述ROSC模块，适于感测所述ROSC模块的工作温度；存储模块，连接所述温度传感器和所述ROSC模块，适于存储温度误差校正表，所述温度误差校正表中记录有针对所述工作温度的微调数据；其中，所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述ROSC模块利用所述参考时钟模块校正所述时钟信号的频率；否则，所述ROSC模块利用针对所述工作温度的微调数据校正所述时钟信号的频率。通过本专利技术实施例提供的技术方案，提供参数时钟信号的参考时钟模块仅在初始化过程中以及温度过高或过低时使用，相比全部使用参考时钟模块的方式而言在保证精度的前提下降低了功耗，而在预设温度范围内则通过温度传感器结合温度误差校正表的方式来进行校正，相比全部使用PVT传感器校正的方式而言，温度传感器适用的温度范围较小且时钟信号的误差较小，使得温度传感器可以采用低功耗的设计来实现，有利于节省功耗。进一步，所述ROSC模块是电流模式类型的ROSC模块，采用电流模式类型的ROSC模块可以消除电压效应，避免电压带来的误差，提高时钟信号的精度。进一步，所述存储模块还存储有：工艺误差校正表，所述工艺误差校正表中记录有针对所述ROSC模块的工艺误差的微调数据；其中，所述ROSC模块完成初始化且所述工作温度落入所述预设温度范围时，所述ROSC模块还利用所述工艺误差校正表校正所述时钟信号的频率。通过工艺误差校正表记录的微调数据，可以消除ROSC模块因工艺误差产生的频率偏差。进一步，所述温度误差校正表中记录的微调数据的位宽适配所述预设温度范围划分的温度区间的数量，通过所述温度误差校正表可以消除因温度变化导致ROSC模块产生的频率偏差，进而校正所述时钟信号的频率。附图说明图1是本专利技术实施例的一种时钟信号生成电路的示意性结构框图；图2是一种典型的ROSC模块输出的时钟信号的频率与温度关系曲线示意图；图3是图1所示时钟信号生成电路不同时间因温度变化产生的频率偏差示意图；图4是图1所示时钟信号生成电路的一种时钟信号生成电路的典型结构框图。具体实施方式如
技术介绍
所言，现有的时钟信号生成电路要么精度高、价格高、功耗大；要么精度低、功耗小，二者均难以满足电子设备对时钟信号生成电路的低功耗要求和较高精度要求。本申请专利技术人发现，随着电子产品向小型化、高集成度发展，电子设备对面积以及功耗的要求越来越高，电子设备内的时钟信号生成电路应该在保持时钟精度的前提下，尽量降低功耗。其中，环形振荡器(RingOSCillatior，简称ROSC)因结构简单、面积小、功耗低，特别适合应用于各类电子设备中。但是，由于ROSC不受反馈控制，输出的时钟信号的频率易受到工艺、工作温度和电源电压等因素的影响，存在频率不稳定、时钟精度不高的问题。因此，现有方案通常在设计中加入修调电路，保证修调之后的频率满足设计精度要求。一种修调电路可以采用外部蓝牙低能耗(BluetoothLowEnergy，简称BLE)信号对ROSC时钟信号的频率进行定期校正，但BLE信号会增加电流消耗，以正常工作的BLE为例，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时钟信号生成电路，其特征在于，包括：/nROSC模块，适于生成时钟信号；/n参考时钟模块，连接所述ROSC模块，所述参考时钟模块适于提供参考时钟信号；/n温度传感器，连接所述ROSC模块，适于感测所述ROSC模块的工作温度；/n存储模块，连接所述温度传感器和所述ROSC模块，适于存储温度误差校正表，所述温度误差校正表中记录有针对所述工作温度的微调数据；/n其中，所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述ROSC模块利用所述参考时钟模块校正所述时钟信号的频率；否则，所述ROSC模块利用针对所述工作温度的微调数据校正所述时钟信号的频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种时钟信号生成电路，其特征在于，包括：
ROSC模块，适于生成时钟信号；
参考时钟模块，连接所述ROSC模块，所述参考时钟模块适于提供参考时钟信号；
温度传感器，连接所述ROSC模块，适于感测所述ROSC模块的工作温度；
存储模块，连接所述温度传感器和所述ROSC模块，适于存储温度误差校正表，所述温度误差校正表中记录有针对所述工作温度的微调数据；
其中，所述ROSC模块初始化时或者所述工作温度超出预设温度范围时，所述ROSC模块利用所述参考时钟模块校正所述时钟信号的频率；否则，所述ROSC模块利用针对所述工作温度的微调数据校正所述时钟信号的频率。


2.根据权利要求1所述的时钟信号生成电路，其特征在于，所述ROSC模块是电流模式类型的ROSC模块。


3.根据权利要求1所述的时钟信号生成电路，其特征在于，所述存储模块还存储有：
工艺误差校正表，所述工艺误差校正表中记录有针对所述ROSC模块的工艺误差的微调数据；
其中，所述ROSC模块完成初始化且所述工作温度落入所述预设温度范围时，所述ROSC模块还利用所述工艺误差校正表校正所述时钟信号的频率。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家奇，黄正乙，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11