用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器。该装置包括：晶体；压控振荡器，该压控振荡器用于向该晶体输出振荡信号；斜坡电压发生电路，该斜坡电压发生电路用于产生随时间变化的斜坡电压，以控制该压控振荡器输出的该振荡信号的频率；第一开关，设置在斜坡电压发生电路与压控振荡器之间；第一电容器，该第一电容器的第一端连接该第一开关和该压控振荡器，该第一电容器的第二端接地；控制电路，用于根据该晶体的电流，控制该第一开关的状态，以切换该压控振荡器的控制电压。因此，本申请实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器，能够高效的为晶体注入能量。

【技术实现步骤摘要】
用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器
本申请实施例涉及领域电子元件，并且更具体地，涉及用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器。
技术介绍
为了提高晶体振荡器的起振速度，通常会采用一个扫频时钟给晶体预先注入一定的能量，从而达到快速启动的目的。但是由于晶体的品质因数（Q值）非常高，因此只有当注入频率非常接近晶体谐振频率时，能量才会被有效的注入至晶体内；而当注入频率离晶体谐振频率较远时，能量不但不会被有效注入，还会导致已有的能量被损耗掉。因此如何高效的为晶体注入能量，从而使得晶体振荡器快速起振，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置和晶体振荡器，能够高效的为晶体注入能量。第一方面，提供了一种用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置，该装置包括：晶体；压控振荡器，所述压控振荡器用于向所述晶体输出振荡信号；斜坡电压发生电路，所述斜坡电压发生电路用于产生随时间变化的斜坡电压，以控制所述压控振荡器输出的所述振荡信号的频率；第一开关，设置在斜坡电压发生电路与压控振荡器之间；第一电容器，所述第一电容器的第一端连接所述第一开关和所述压控振荡器，所述第一电容器的第二端接地；控制电路，用于根据所述晶体的电流，控制所述第一开关的状态，以切换所述压控振荡器的控制电压。因此，本申请实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置，通过控制电路检测晶体的电流，并在晶体的电流达到一定值时，控制压控振荡器的控制电压由斜坡电压发生电路输出的电压值切换为特定的电压值，以使得压控振荡器输出振荡信号的频率接近晶体的谐振频率，从而保证晶体的能量足够大，能够提高晶体振荡器的起振速度。结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述控制电路用于：在所述晶体的电流达到最大值时，控制所述第一开关由导通状态变为断开状态。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述控制电路包括：电阻，所述电阻的第一端与所述晶体连接，所述电阻的第二端接地，所述电阻用于将所述晶体的电流转化为所述电阻的电压；包络跟踪电路，用于检测所述电阻的电压的包络电压；峰值检测电路，用于检测所述包络电压的峰值电压；迟滞比较器，所述迟滞比较器的第一输入端用于获取所述包络电压，所述迟滞比较器的第二输入端用于获取所述峰值电压，所述迟滞比较器的输出端与逻辑控制电路连接，所述迟滞比较器用于根据所述包络电压和所述峰值电压，向所述逻辑控制电路输出比较结果；逻辑控制电路，用于根据所述比较结果控制所述第一开关的状态。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述控制电路还包括：电容抵消电路，所述电容抵消电路用于抵消所述晶体包括的并联电容器的电流。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述电容抵消电路与所述晶体并联，所述电容抵消电路包括：电压控制电压源，用于复制并输出所述晶体两端的电压；预设电容器，所述预设电容器与所述电压控制电压源串联，所述预设电容器的电容等于所述并联电容器的电容；电流控制电流源，所述电流控制电流源与所述预设电容器串联，所述电流控制电流源用于复制并输出经过所述预设电容器的电流，以抵消所述并联电容器的电容。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述包络电压为正包络电压。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，若所述峰值电压小于或者等于所述包络电压与迟滞电压的和，所述迟滞比较器输出的所述比较结果为第一值；若所述峰值电压大于所述包络电压与迟滞电压的和，所述迟滞比较器输出的所述比较结果为第二值。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，在所述第一开关处于导通状态的情况下，所述斜坡电压发生电路开始输出所述斜坡电压，并且所述逻辑控制电路用于：若所述迟滞比较器在第一时刻输出所述第一值，控制所述第一开关保持导通状态；若所述迟滞比较器在第二时刻输出所述第二值，控制所述第一开关由导通状态变为断开状态，所述第二时刻在所述第一时刻之后，以使得所述压控振荡器的控制电压由所述斜坡电压切换为所述第一电容器的电压。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述装置还包括：第二开关和第二电容器，所述第二开关设置在所述第一电容器的第一端与所述第二电容的第一端之间，所述第二电容器的第二端接地，所述逻辑控制电路还用于根据所述比较结果控制所述第二开关的状态。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述第二电容器的电容等于所述第一电容器的电容。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，在所述第一开关和所述第二开关处于导通状态的情况下，所述斜坡电压发生电路开始输出所述斜坡电压，并且所述逻辑控制电路用于：若所述迟滞比较器在第三时刻输出所述第一值，控制所述第一开关和所述第二开关保持导通状态；若所述迟滞比较器在第四时刻输出所述第二值，控制所述第一开关保持所述导通状态并控制所述第二开关由导通状态变为断开状态，所述第四时刻在所述第三时刻之后；若所述迟滞比较器在第五时刻输出所述第二值，控制所述第一开关由导通状态变为断开状态并控制所述第二开关由断开状态变为导通状态，以使得所述压控振荡器的控制电压由所述斜坡电压切换为平均电压，其中，所述平均电压为所述第一电容器的电压值与所述第二电容器的电压值的平均值，所述第五时刻在所述第四时刻之后，在所述第四时刻至所述第五时刻之间，所述第一开关处于导通状态且所述第二状态处于断开状态。第二方面，提供了一种晶体振荡器，所述晶体振荡器包括：上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的所述的装置中的所述晶体；以及振荡电路。附图说明图1是根据本申请实施例的为晶体振荡器中晶体注入能量的示意图。图2是根据本申请实施例的电感电流随时间变化的曲线图。图3是根据本申请实施例的不同频差下电感电流的对比曲线图。图4是根据本申请实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置的示意图。图5是根据本申请实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置的另一示意图。图6是根据本申请实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置的再一示意图。图7是根据本申请实施例的晶体中并联电容器对电阻电压的影响的示意图。图8是根据本申请实施例的电容抵消电路的示意图。图9是根据本申请另一实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置的示意图。图10是根据本申请再一实施例的用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置的示意图。图11是根据本申请实施例的装置中各个电路的信号的示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。图1示出了为晶体振荡器中的晶体注入能量的电路和对应的等效电路，其中，图1左边示出了振荡注入电路为晶体注入能量的电路图，其中，晶体的等效电路可以包括串联连接的电容器Cs、电感Ls以及电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置，其特征在于，包括：/n压控振荡器（120），所述压控振荡器（120）用于向所述晶体振荡器中的晶体（200）输出振荡信号；/n斜坡电压发生电路（130），所述斜坡电压发生电路（130）用于产生随时间变化的斜坡电压，以控制所述压控振荡器（120）输出的所述振荡信号的频率；/n第一开关（140），设置在斜坡电压发生电路（130）与压控振荡器（120）之间；/n第一电容器（150），所述第一电容器（150）的第一端连接所述第一开关（140）和所述压控振荡器（120），所述第一电容器（150）的第二端接地；/n控制电路（160），用于根据所述晶体（200）的电流，控制所述第一开关（140）的状态，以切换所述压控振荡器（120）的控制电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于为晶体振荡器中的晶体注入能量的装置，其特征在于，包括：
压控振荡器（120），所述压控振荡器（120）用于向所述晶体振荡器中的晶体（200）输出振荡信号；
斜坡电压发生电路（130），所述斜坡电压发生电路（130）用于产生随时间变化的斜坡电压，以控制所述压控振荡器（120）输出的所述振荡信号的频率；
第一开关（140），设置在斜坡电压发生电路（130）与压控振荡器（120）之间；
第一电容器（150），所述第一电容器（150）的第一端连接所述第一开关（140）和所述压控振荡器（120），所述第一电容器（150）的第二端接地；
控制电路（160），用于根据所述晶体（200）的电流，控制所述第一开关（140）的状态，以切换所述压控振荡器（120）的控制电压。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路（160）用于：
在所述晶体（200）的电流达到最大值时，控制所述第一开关（140）由导通状态变为断开状态。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制电路（160）包括：
电阻（161），所述电阻（161）的第一端与所述晶体（200）连接，所述电阻（161）的第二端接地，所述电阻（161）用于将所述晶体（200）的电流转化为所述电阻（161）的电压；
包络跟踪电路（162），用于检测所述电阻（161）的电压的包络电压；
峰值检测电路（163），用于检测所述包络电压的峰值电压；
迟滞比较器（164），所述迟滞比较器（164）的第一输入端用于获取所述包络电压，所述迟滞比较器（164）的第二输入端用于获取所述峰值电压，所述迟滞比较器（164）的输出端与逻辑控制电路（165）连接，所述迟滞比较器（164）用于根据所述包络电压和所述峰值电压，向所述逻辑控制电路（165）输出比较结果；
逻辑控制电路（165），用于根据所述比较结果控制所述第一开关（140）的状态。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制电路（160）还包括：
电容抵消电路（166），所述电容抵消电路（166）用于抵消所述晶体（200）包括的并联电容器的电流。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电容抵消电路（166）与所述晶体（200）并联，所述电容抵消电路（166）包括：
电压控制电压源（1661），用于复制并输出所述晶体（200）两端的电压；
预设电容器（1662），所述预设电容器（1662）与所述电压控制电压源（1661）串联，所述预设电容器（1662）的电容等于所述并联电容器的电容；
电流控制电流源（1663），所述电流控制电流源（1663）与所述预设电容器（1662）串联，所述电流控制电流源（1663）用于复制并输出经过所述预设电容器（1662）的电流，以抵消所述并联电容器的电容。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张孟文，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44