频偏调整系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种频偏调整系统，包括：芯片，具有第一端和第二端，芯片包括连接在第一端和第二端之间的电容；晶体，连接在芯片的第一端和第二端之间；其中，电容为可调电容，电容的电容值是根据晶体的频偏确定。

【技术实现步骤摘要】
频偏调整系统及方法
本专利技术涉及一种频偏调整系统，该频偏调整系统调试简单，成本较低，且具有较宽的工作温度范围。
技术介绍
目前，在WIFI或蓝牙芯片上，一般需要两个时钟源。其中，快时钟的频率一般为几十兆赫。具体来讲，可以在芯片上挂载一颗晶体(Crystal)，晶体输出的时钟用于芯片的系统时钟和射频信号。这个时钟的精度非常重要，会影响到芯片输出信号的频率稳定度。例如，IEEE规范要求WIFI或蓝牙芯片的输出信号频率误差为+/-20ppm。图1是一种频偏调整系统的示意图。参考图1所示，现有的技术方案一般是选择一颗容限为+/-20ppm的晶体110，并在晶体110的两端增加一个负载电容(LoadCapacitance)120。在调试过程中，通过调整晶体110的负载电容120来改变晶体110的频偏，进而改变芯片130的输出信号的频率误差。图2是另一种频偏调整系统的示意图。参考图2所示，为了方便调试，另一种方案是晶体210的两端分别增加一个到地的电容，即电容221和电容222。电容221和电容222呈串联关系。此时，总的负载电容CL为：通过两个电容的组合，可以得到的电容值比使用单个电容大很多。在调试过程中，通过调整晶体210的负载电容(电容221和电容222)来改变晶体210的频偏，进而改变芯片230的输出信号的频率误差。对于图1和图2所示的现有技术方案，在调试芯片的输出信号的频率误差时，需要调试负载电容的电容值。调试过程通常包括以下步骤：首先，将待测设备上电开机并连接综测仪，控制芯片进入发射状态。然后，测试芯片的输出信号的频率误差，并根据该频率误差推算出负载电容的电容值。接着，将待测设备关机下电，使用电烙铁或热风枪取下原有负载电容，更换新的负载电容。当待测设备的温度降到常温后，重复上述步骤，直至芯片的输出信号的频率误差满足预设条件。现有的技术方案存在以下缺点：(1)调试过程费时费力，往往需要经过多次尝试，才能选取到合适的负载电容的电容值；(2)电烙铁/热风枪的高温会对晶体的特性造成影响。一般情况下，晶体在经过两个高温后，会有+/-2ppm的频率漂移，而多次焊接对晶体的特性影响更大。因此，往往需要调试多个待测设备，才能选取到合适的负载电容的电容值。(3)使用两个电容的技术方案会导致印刷线路板(PCB,PrintedCircuitBoard)的布板面积增加，物料清单(BOM,BillOfMaterial)的成本增加。另外，器件和走线的增加，还可能会引入额外的干扰。(4)由于需要选取高精度的晶体(+/-20ppm)，其相对于普通精度的晶体(+/-30ppm)成本更高。(5)晶体一般在-25℃到85℃下才能保证+/-20ppm的频偏。如果超过这个温度范围，虽然晶体仍可以工作，但频偏会超过+/-20ppm。此时，芯片的输出信号的频率误差测试会失败。有鉴于此，现有技术有待于进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种频偏调整系统，该频偏调整系统调试简单，成本较低，且具有较宽的工作温度范围。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种频偏调整系统，包括：芯片，具有第一端和第二端，所述芯片包括连接在所述第一端和所述第二端之间的电容；晶体，连接在所述芯片的所述第一端和所述第二端之间；其中，所述电容为可调电容，所述电容的电容值是根据所述晶体的频偏确定。在本专利技术的一实施例中，所述频偏与所述电容的电容值满足以下关系式：其中，FL为所述频偏，L1为所述晶体的串联等效电感值，C1为所述晶体的串联等效电容值，C0为所述晶体的并联等效电容值，CL为所述电容的电容值。在本专利技术的一实施例中，还包括第一电阻和第二电阻，串联在电源和接地之间，其中，所述第一电阻为热敏电阻且接触所述晶体以检测所述晶体的温度，其中所述频偏是根据所述温度计算。在本专利技术的一实施例中，根据所述温度计算所述频偏的公式为：f(t)＝c3(t-t0)3+c2(t-t0)2+c1(t-t0)+c0，其中，f(t)为所述频偏，C3、C2、C1、C0分别为所述晶体的固有系数，t为所述温度，t0为初始温度。在本专利技术的一实施例中，所述芯片还具有第三端，所述芯片还包括：模数转换器，通过所述第三端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述模数转换器配置为检测所述第一电阻的电压；以及处理器，连接所述模数转换器，所述处理器配置为根据所述电压计算所述第一电阻的阻值，根据所述阻值计算所述温度，根据所述温度计算所述频偏，根据所述频偏计算所述电容的计算电容值，以及根据所述计算电容值调整所述电容的电容值。本专利技术的另一方面提供一种频偏调整方法，所述频偏调整方法使用如权利要求1所述的频偏调整系统，所述频偏调整方法包括在第一阶段执行以下步骤：a.检测芯片的输出信号的频率误差；b.判断所述频率误差是否满足预设条件，若是则结束，若否则进入步骤c；c.根据所述频率误差确定晶体的频偏；d.根据所述频偏计算电容的计算电容值；以及e.根据所述计算电容值调整所述电容的电容值。在本专利技术的一实施例中，重复步骤a至e，直至所述频率误差满足所述预设条件。在本专利技术的一实施例中，所述频偏与所述电容的电容值满足以下关系式：其中，FL为所述频偏，L1为所述晶体的串联等效电感值，C1为所述晶体的串联等效电容值，C0为所述晶体的并联等效电容值，CL为所述电容的电容值。在本专利技术的一实施例中，所述频偏调整系统还包括串联在电源和接地之间的第一电阻和第二电阻；所述第一电阻为热敏电阻且接触所述晶体以检测所述晶体的温度；其中，所述频偏调整方法还包括在所述第一阶段后的第二阶段执行以下步骤：f.根据所述温度计算所述频偏；g.根据所述频偏重新计算所述电容的所述计算电容值；以及h.根据所述计算电容值调整所述电容的电容值。在本专利技术的一实施例中，根据所述温度计算所述频偏的公式为：f(t)＝c3(t-t0)3+c2(t-t0)2+c1(t-t0)+c0，其中，f(t)为所述频偏，C3、C2、C1、C0分别为所述晶体的固有系数，t为所述温度，t0为初始温度。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：本专利技术的频偏调整系统通过在芯片内设置可调电容，根据频偏来确定可调电容的电容值，调试简单且成本较低。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1是一种频偏调整系统的示意图；图2是另一种频偏调整系统的示意图；图3是本专利技术一实施例的一种频偏调整系统的示意图；图4是本专利技术一实施例的一种频偏调整系统的晶体等效电路的示意图；图5是本专利技术一实施例的另一种频偏调整系统的示意图；图6是本专利技术一实施例的另一种频偏调整系统的频偏与温度的关系示意图；图7是本专利技术一实施例的一种频偏调整方法的第一阶段的流程图；图8是本专利技术一实施例的一种频偏调整方法的第二阶段的流程图。具体实施方式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频偏调整系统，包括：/n芯片，具有第一端和第二端，所述芯片包括连接在所述第一端和所述第二端之间的电容；/n晶体，连接在所述芯片的所述第一端和所述第二端之间；/n其中，所述电容为可调电容，所述电容的电容值是根据所述晶体的频偏确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种频偏调整系统，包括：
芯片，具有第一端和第二端，所述芯片包括连接在所述第一端和所述第二端之间的电容；
晶体，连接在所述芯片的所述第一端和所述第二端之间；
其中，所述电容为可调电容，所述电容的电容值是根据所述晶体的频偏确定。


2.如权利要求1所述的频偏调整系统，其特征在于，所述频偏与所述电容的电容值满足以下关系式：
其中，FL为所述频偏，L1为所述晶体的串联等效电感值，C1为所述晶体的串联等效电容值，C0为所述晶体的并联等效电容值，CL为所述电容的电容值。


3.如权利要求1所述的频偏调整系统，其特征在于，还包括第一电阻和第二电阻，串联在电源和接地之间，
其中，所述第一电阻为热敏电阻且接触所述晶体以检测所述晶体的温度，其中所述频偏是根据所述温度计算。


4.如权利要求3所述的频偏调整系统，其特征在于，根据所述温度计算所述频偏的公式为：f(t)＝c3(t-t0)3+c2(t-t0)2+c1(t-t0)+c0，
其中，f(t)为所述频偏，C3、C2、C1、C0分别为所述晶体的固有系数，t为所述温度，t0为初始温度。


5.如权利要求3所述的频偏调整系统，其特征在于，所述芯片还具有第三端，所述芯片还包括：
模数转换器，通过所述第三端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述模数转换器配置为检测所述第一电阻的电压；以及
处理器，连接所述模数转换器，所述处理器配置为根据所述电压计算所述第一电阻的阻值，根据所述阻值计算所述温度，根据所述温度计算所述频偏，根据所述频偏计算所述电容的计算电容值，以及根据所述计算电容值调整所述电容的电容值。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆宇鹏，
申请(专利权)人：上海立可芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31