用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种适用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片，涉及集成电路芯片及通信设备技术领域，能够进一步减小总体方案的尺寸和成本，从而在实现高度集成化的前提下，还能够满足两级频率输出独立开关控制的需求。本发明专利技术包括：所述小尺寸芯片采用单个MHz级晶体振荡器作为振荡源，所述MHz级晶体振荡器同时连接MHz级时钟驱动器和kHz级频率分频器，其中，由MHz级时钟驱动器控制MHz级频率输出的开关状态，由kHz级时钟驱动器控制kHz级频率输出的开关状态；在确认当前所需的频率输出后，通过所述MHz级时钟驱动器和所述kHz级时钟驱动器分别控制MHz级频率输出的开关状态和kHz级频率输出的开关状态。本发明专利技术适用于小尺寸芯片。适用于小尺寸芯片。适用于小尺寸芯片。

【技术实现步骤摘要】
用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片


[0001]本专利技术涉及通信设备
，尤其涉及一种适用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片。

技术介绍

[0002]在一些通信系统如LTE、5G通信，GNNS，物联网智能终端等系统中，除了高精度MHz级频率的业务时钟要求以外，通常也会需要kHz级别的时钟如kHz级，作为整个系统中主控单元的计时、低速机器时钟，以保证系统在待机或休眠模式下可以保证长时间准确运作。一般而言，小型智能终端、5G通信设备等现代网络通信产品，往往都会追求小型化和低功耗等指标。
[0003]但随着设备的小型化，电路板的尺寸越来越小(业内也会将这些小型化设备上应用的电路板、芯片等称之为“小尺寸芯片”)，同时放置两颗独立晶体振荡器来产生时钟信号无疑会对电路板设计增加额外的空间和成本的压力。尤其是，在实际的生产过程中发现，若要实现独立控制开关状态，则也需要两颗独立的晶体振荡器各自输出不同级别的时钟信号，信号之间存在相互干扰，需要增加额外的隔离电路，因此在布局时通常会考虑间隔一定距离，最终导致通过设计优化来降低尺寸的效果有限。
[0004]因此，尽管晶体振荡器时钟芯片的封装尺寸已实现小型化，但对于完全满足设备的需求还存在一定距离，尤其是在电路板设计的尺寸和成本的缩减方面。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例提供一种适用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片，能够进一步减小总体方案的尺寸和成本，从而在实现高度集成化的前提下，还能够满足两级频率输出独立开关控制的需求。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术的实施例提供的方法，包括：
[0008]所述小尺寸芯片采用单个MHz级晶体振荡器作为振荡源，所述MHz级晶体振荡器同时连接MHz级时钟驱动器和kHz级频率分频器，其中，由MHz级时钟驱动器控制MHz级频率输出的开关状态，由kHz级时钟驱动器控制kHz级频率输出的开关状态；在确认当前所需的频率输出后，通过所述MHz级时钟驱动器和所述kHz级时钟驱动器分别控制MHz级频率输出的开关状态和kHz级频率输出的开关状态。
[0009]第二方面，本专利技术的实施例提供的小尺寸芯片，包括：
[0010]在所述小尺寸芯片中安装有一颗MHz级晶体振荡器作为振荡源并产生MHz级振荡信号，所述MHz级的晶体振荡器的组成部分，包括：晶体谐振器、振荡电路和负载电容；
[0011]所述MHz级晶体振荡器与MHz级时钟驱动器和kHz级频率分频器连接，所述kHz级频率分频器连接kHz级时钟驱动器。
[0012]所述MHz级晶体振荡器产生的MHz级的振荡信号输入所述MHz级时钟驱动器后，所
述MHz级时钟驱动器产生MHz级频率输出；所述MHz级晶体振荡器产生的MHz振荡信号输入所述kHz级频率分频器后，所述kHz级频率分频器输出转换为kHz级别的振荡信号，再输入所述kHz级时钟驱动器，所述kHz级时钟驱动器产生kHz级频率输出。
[0013]所述MHz级时钟驱动器用于控制MHz级频率输出的开关状态；kHz级时钟驱动器用于控制kHz级频率输出的开关状态。
[0014]第三方面，本专利技术的实施例提供的用于小尺寸芯片的双频率输出装置，包括：
[0015]补偿触发单元，用于当需要进行温度补偿时，触发温度补偿模块运行，其中，进行温度补偿的工作模式包括：高精度补偿模式和低功耗模式；
[0016]高精度补偿单元，用于当进入所述高精度补偿模式时，通过所述温度补偿模块检测所述MHz级晶体振荡器内部的晶体谐振器的温度信息；根据检测到的温度信息和谐振器温度特性，获取所述MHz级晶体振荡器的频率偏移量，并根据所述频率偏移量修改所述MHz级晶体振荡器内部的负载电容的容值；
[0017]低功耗补偿单元，用于当进入所述低功耗模式时，通过所述温度补偿模块检测所述MHz级晶体振荡器内部的晶体谐振器的温度信息；根据检测到的温度信息和谐振器温度特性，获取所述MHz级晶体振荡器的频率偏移量，并根据所述频率偏移量修改所述kHz级频率分频器的分频比。
[0018]本专利技术实施例提供的适用于小尺寸芯片的双频率输出方法、装置及小尺寸芯片，仅利用单个MHz级频率晶体振荡器，即可产生MHz级频率时钟和kHz级频率时钟，即通过一个晶体振荡器就实现了两级频率输出且两级频率输出可以单独控制开关；在频率输出需要温度补偿即更高精度要求的场景下，多种模式同时兼顾高精度和低功耗的工况；并且，本实施例中仅利用单个MHz级频率晶体振荡器，即可产生高精度MHz级频率时钟和低功耗kHz级频率时钟，即通过一个晶体振荡器就实现了同时兼顾高精度和中高精度的工况，具体就是通过一个晶体振荡器即可实现MHz级频率时钟和kHz级频率时钟两个级别频率的时钟，用于两级频率时钟的信号其实是同源的，并不存在现有技术中不同源信号导致的相互干扰的问题，从而也就解决了小尺寸芯片上容易出现的两个时钟信号的相互干扰的问题。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1、图2为TCXO的振荡原理的示意图；
[0021]图3为现有的系统架构示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例提供的基础芯片结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例提供的系统设计架构示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例提供的带温度补偿模块的芯片结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方
式对本专利技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于小尺寸芯片的双频率输出方法，其特征在于，所述小尺寸芯片采用单个MHz级晶体振荡器作为振荡源，所述MHz级晶体振荡器同时连接MHz级时钟驱动器和kHz级频率分频器，其中，由MHz级时钟驱动器控制MHz级频率输出的开关状态，由kHz级时钟驱动器控制kHz级频率输出的开关状态；在确认当前所需的频率输出后，通过所述MHz级时钟驱动器和所述kHz级时钟驱动器分别控制MHz级频率输出的开关状态和kHz级频率输出的开关状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要进行温度补偿时，触发温度补偿模块运行，其中，温度补偿的工作模式包括：高精度补偿模式和低功耗模式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当进入所述高精度补偿模式时，通过所述温度补偿模块检测所述MHz级晶体振荡器内部的晶体谐振器的温度信息；根据检测到的温度信息和谐振器温度特性，获取所述MHz级晶体振荡器的频率偏移量，并根据所述频率偏移量修改所述MHz级晶体振荡器内部的负载电容的容值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当进入所述低功耗模式时，通过所述温度补偿模块检测所述MHz级晶体振荡器内部的晶体谐振器的温度信息；根据检测到的温度信息和谐振器温度特性，获取所述MHz级晶体振荡器的频率偏移量，并根据所述频率偏移量修改所述kHz级频率分频器的分频比。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小尺寸芯片中安装有一颗MHz级的晶体振荡器作为振荡源，产生MHz级振荡信号；所述MHz级的晶体振荡器的组成部分，包括：MHz级晶体谐振器、振荡电路和负载电容。6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，当所述MHz级晶体振荡器产生的MHz级的振荡信号输入所述MHz级时钟驱动器时，所述MHz级时钟驱动器产生MHz级频率输出；当所述MHz级晶体振荡器产生的MHz振荡信号输入所述kHz级频率分频器时，所述kHz级频率分频器将MHz级的振荡信号向kHz级转...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亦博，
申请(专利权)人：南京益昂通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：