数字调节振荡器制造技术

本申请公开了一种数字调节的振荡器。该振荡器包括：电流产生模块，用于提供第一电流；电阻串，与所述电流产生模块连接，所述第一电流流经所述电阻串的多个电阻以产生参考电压；电容，对所述电容的充电和放电产生控制电压；以及比较器，将控制电压与参考电压相比较以获得输出信号，其中，所述振荡器接收包含符号位、第一组数据位和第二组数据位的控制字，根据所述控制字的所述符号位和所述第一组数据位调节所述第一电流的大小，根据所述控制字的所述符号位和所述第二组数据位从所述电阻串中获得至少一个电阻的电压降作为所述参考电压。至少一个电阻的电压降作为所述参考电压。至少一个电阻的电压降作为所述参考电压。

Digitally regulated oscillator

【技术实现步骤摘要】
数字调节振荡器


[0001]本专利技术涉及电子电路
，更具体地，涉及数字调节振荡器。

技术介绍

[0002]振荡器是用于产生周期性信号的电路，例如将直流电压转换成方波、锯齿波、正弦波等周期性信号。振荡器产生的周期性信号例如在芯片中作为系统时钟信号，因此振荡器的频率精度和稳定性对于整个芯片的性能有着重要的影响。
[0003]振荡器例如包括比较器以及电阻和电容器件。由于器件制造工艺的波动，电阻和电容的性能参数也会产生波动。振荡器产生的周期性信号可能存在着频率误差，即，周期性信号的标称频率与实测频率之间存在着误差。因此，高精度的振荡器需要根据实测频率进行校准，期待振荡器可以采用低成本的电路结构进行频率的数字调节以修调频率误差。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种数字调节振荡器，其中采用电流修调和电阻修调的组合，从而采用低成本的电路结构提高修调范围和修调精度。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种数字调节的振荡器，包括：电流产生模块，用于提供第一电流；电阻串，与所述电流产生模块连接，所述第一电流流经所述电阻串的多个电阻以产生参考电压；电容，对所述电容的充电和放电产生控制电压；以及比较器，将控制电压与参考电压相比较以获得输出信号，其中，所述振荡器接收包含第一组数据位和第二组数据位的控制字，根据所述控制字的所述第一组数据位调节所述第一电流的大小以进行电流修调，根据所述控制字的所述第二组数据位从所述电阻串中获得至少一个电阻的电压降作为所述参考电压以进行电阻修调。
[0006]优选地，所述控制字还包括符号位，用于指示所述输出信号的频率正修调和负修调。
[0007]优选地，所述电流产生模块包括：电流源，用于提供第二电流；以及第一晶体管和多个第二晶体管，所述第一晶体管与所述电流源串联连接，并且所述第一晶体管的栅极与所述多个第二晶体管连接成电流镜，其中，所述多个第二晶体管提供多个镜像电流，并且所述多个第二晶体管连接至公共节点以叠加所述多个镜像电流中的选定镜像电流。
[0008]优选地，还包括：第一开关组，包括连接在所述多个第二晶体管和所述公共节点之间的多个第一开关，用于选择所述多个第二晶体管提供的至少一个电流支路提供所述第一电流。
[0009]优选地，所述振荡器根据所述符号位和所述第一组数据位产生所述多个第一开关的控制信号。
[0010]优选地，所述电阻串包括串联连接在所述公共节点和地之间的多个电阻。
[0011]优选地，还包括：第二开关组，包括连接在所述多个电阻的高电位端和所述比较器的反相输入端之间的多个第二开关，用于选择所述多个电阻中至少一部分电阻的电压降形
成所述参考电压。
[0012]优选地，所述振荡器根据所述符号位和所述第二组数据位产生所述多个第二开关的控制信号。
[0013]优选地，还包括：第三开关，与所述电容并联连接；以及第三晶体管，与所述电容串联连接，并且与所述第三晶体管连接成电流镜以提供充电电流，其中，所述电容连接在所述比较器的同相输入端和地之间，所述第三开关采用所述输出信号作为控制信号。
[0014]优选地，所述控制字的第一组数据位是相对于第二组数据位的高有效位。
[0015]优选地，所述电流修调的步长小于所述电阻修调的范围宽度，以获得所述电流修调和所述电阻修调的重叠区间。
[0016]优选地，根据所述电流修调的步长误差设置所述电阻修调的步长，以获得所述重叠区间。
[0017]根据本专利技术实施例的数字调节的振荡器，采用第一电流流经电阻串产生的电压降产生参考电压，其中，根据控制字的第一组数据位调节第一电流的大小，根据控制字的第二组数据位从电阻串中获得至少一个电阻的电压降作为参考电压。该振荡器采用电流修调和电阻修调组合的方式调节参考电压，从而修调振荡器的输出信号的频率。该振荡器利用电阻修调的小步长特性以提高输出信号的频率修调精度，利用电流修调的大步长特性以提高输出信号的频率修调范围，从而采用低成本的电路结构提高了修调范围和修调精度。
[0018]在优选的实施例中，该振荡器根据控制字的符号位和第一组数据位产生多个第一开关的控制信号以实现电流修调，根据控制字的符号位和第二组数据位产生多个第二开关的控制信号以实现电流修调。由于共用符号位进行电流修调和电阻修调，因此，该振荡器可以节省一个数据位，例如，采用7位的控制字可以实现的频率修调范围为+-60％，步长为1％。
[0019]在优选的实施例中，该振荡器电流修调的步长小于电阻修调的范围宽度，以获得电流修调和电阻修调的重叠区间。例如，根据所述电流修调的步长误差设置所述电阻修调的步长，以获得重叠区间。该修调值的重叠用于修正电流误差，即使多个第二晶体管的电流支路存在着误差，仍然可以选择合适的控制字以获得期望的频率修调值，从而可以降低多个第二晶体管的工艺要求，进一步降低电路成本。
附图说明
[0020]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0021]图1示出根据本专利技术实施例的振荡器的电路图。
[0022]图2示出图1所示的振荡器中控制电压和参考电压随时间的变化曲线。
[0023]图3示出图1所示的振荡器的频率修调值与控制字的数值之间的关系曲线。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全
面。
[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0026]下面，参照附图对本专利技术进行详细说明。
[0027]图1示出根据本专利技术实施例的振荡器的电路图。振荡器100产生脉冲信号且基于7位的控制字调节脉冲信号的频率。
[0028]如图1所示，振荡器100包括比较器101、第一开关组102、第二开关组103、晶体管M1至M3和M11至M16、电阻R1至R31、电容C0、电流源Is、开关S01。晶体管M1至M3和M11至M16例如均为P型MOSFET(即，金属氧化物半导体场效应晶体管)。
[0029]电流源Is用于提供电流i1，并且与电流镜组成电流产生模块以产生电流i2。晶体管M1与M2、M3和M11至M16组成电流镜，晶体管M1与M2、M3和M11至M16的栅极彼此连接且共同连接至晶体管M1的漏极。晶体管M1与电流源Is依次串联连接在供电端和接地端之间，电流源Is产生流经晶体管M1的电流i1。晶体管M2和电阻R31至R1依次串联连接在供电端和地之间。也即，电阻R31至R1连接成电阻串。晶体管M3和M11至M16经由第一开关组102连接至晶体管M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字调节的振荡器，包括：电流产生模块，用于提供第一电流；电阻串，与所述电流产生模块连接，所述第一电流流经所述电阻串的多个电阻以产生参考电压；电容，对所述电容的充电和放电产生控制电压；以及比较器，将控制电压与参考电压相比较以获得输出信号，其中，所述振荡器接收包含第一组数据位和第二组数据位的控制字，根据所述控制字的所述第一组数据位调节所述第一电流的大小以进行电流修调，根据所述控制字的所述第二组数据位从所述电阻串中获得至少一个电阻的电压降作为所述参考电压以进行电阻修调。2.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述控制字还包括符号位，用于指示所述输出信号的频率正修调和负修调。3.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述电流产生模块包括：电流源，用于提供第二电流；以及第一晶体管和多个第二晶体管，所述第一晶体管与所述电流源串联连接，并且所述第一晶体管的栅极与所述多个第二晶体管连接成电流镜，其中，所述多个第二晶体管提供多个镜像电流，并且所述多个第二晶体管连接至公共节点以叠加所述多个镜像电流中的选定镜像电流。4.根据权利要求3所述的振荡器，还包括：第一开关组，包括连接在所述多个第二晶体管和所述公共节点之间的多个第一开关，用于选择所述多个第二晶体管提供的至少一个电流支路提供所述第一电流。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：满雪成，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：