具有双体声波温度感测的体声波振荡器制造技术

一种温度补偿振荡器电路(100)包含第一振荡器(104)、第二振荡器(102)、第一分频器(108)、第二分频器(106)、频率比电路(110)及温度补偿电路(114)。所述第一分频器(108)耦合到所述第一振荡器(104)，且经配置以对由所述第一振荡器(104)产生的第一振荡器信号的频率进行分频。所述第二分频器(106)耦合到所述第二振荡器(102)，且经配置以对由所述第二振荡器(102)产生的第二振荡器信号的频率进行分频。所述频率比电路(110)耦合到所述第一分频器(108)及所述第二分频器(106)，且经配置以确定所述第一分频器(108)的输出与所述第二分频器(106)的输出的频率比。所述温度补偿电路(114)耦合到所述频率比电路(110)及所述第一振荡器(104)，且经配置以基于所述频率比及所述第一振荡器信号来产生补偿频率。振荡器信号来产生补偿频率。振荡器信号来产生补偿频率。

【技术实现步骤摘要】
具有双体声波温度感测的体声波振荡器


技术介绍

[0001]谐振器是在被称为谐振频率的频率下自然振荡的装置或系统。谐振器可为例如晶体谐振器(也被称为石英谐振器)、电感
‑
电容(LC)谐振器或微机电系统(MEMS)谐振器(也被称为MEMS谐振器)。谐振器通常是与有源电路系统组合以产生振荡器的无源装置。振荡器在谐振频率下产生周期性信号。例如，晶体振荡器是使用振动晶体的机械谐振以产生具有非常精确频率的电信号的电子电路。晶体振荡器可用以产生频率以跟踪时间或产生用于数字集成电路的时钟信号。MEMS谐振器可取代晶体谐振器用以跟踪时间且产生用于模拟及数字集成电路的稳定时钟信号。

技术实现思路

[0002]在一个实例中，一种温度补偿振荡器电路包含第一振荡器、第二振荡器、第一分频器、第二分频器、频率比电路及三角积分调制器。所述第一振荡器包含输出。所述第二振荡器包含输出。所述第一分频器包含第一输入、第二输入及输出。所述第一分频器的所述第一输入耦合到所述第一振荡器的所述输出。所述第二分频器包含输入及输出。所述第二分频器的所述输入耦合到所述第二振荡器的所述输出。所述频率比电路包含第一输入、第二输入及输出。所述频率比电路的所述第一输入耦合到所述第一分频器的所述输出。所述频率比电路的所述第二输入耦合到所述第二分频器的所述输出。所述三角积分调制器包含输入及输出。所述三角积分调制器的所述输入耦合到所述频率比电路的所述输出。所述三角积分调制器的所述输出耦合到所述第一分频器。
[0003]在另一实例中，一种温度补偿振荡器电路包含第一振荡器、第二振荡器、第一分频器、第二分频器、频率比电路及温度补偿电路。所述第一分频器耦合到所述第一振荡器，且经配置以对由所述第一振荡器产生的第一振荡器信号的频率进行分频。所述第二分频器耦合到所述第二振荡器，且经配置以对由所述第二振荡器产生的第二振荡器信号的频率进行分频。所述频率比电路耦合到所述第一分频器及所述第二分频器，且经配置以确定所述第一分频器的输出与所述第二分频器的输出的频率比。所述温度补偿电路耦合到所述频率比电路及所述第一振荡器，且经配置以基于所述频率比及所述第一振荡器信号来产生补偿频率。
[0004]在进一步实例中，一种温度补偿振荡器电路包含第一体声波(BAW)振荡器、第二BAW振荡器、第一分频器、第二分频器、相位频率检测器、第一频率补偿电路及第二频率补偿电路。所述第一分频器耦合到所述第一BAW振荡器，且经配置以对由所述第一BAW振荡器产生的第一振荡器信号的频率进行分频。所述第二分频器耦合到所述第二BAW振荡器，且经配置以对由所述第二BAW振荡器产生的第二振荡器信号的频率进行分频。所述相位频率检测器耦合到所述第一分频器及所述第二分频器，且经配置以测量所述第一分频器的输出与所述第二分频器的输出的相位差。所述第一频率补偿电路耦合到所述相位频率检测器及所述
第一BAW振荡器，且经配置以基于所述相位差来调整所述第一振荡器信号的所述频率。所述第二频率补偿电路耦合到所述相位频率检测器及所述第二BAW振荡器，且经配置以基于所述相位差来调整所述第二振荡器信号的所述频率。
附图说明
[0005]图1展示实例温度补偿双体声波(BAW)振荡器的框图。
[0006]图2展示适用于温度补偿双BAW振荡器的实例频率比(F
ratio
)计算电路系统的框图。
[0007]图2A展示图2的F
ratio
计算电路系统中的相位/频率检测及滤波电路系统的细节。
[0008]图3展示适用于温度补偿双BAW振荡器的实例F
ratio
计算电路系统的框图。
[0009]图3A及3B展示适用于图3的F
ratio
计算电路系统的数字相位/频率检测器。
[0010]图4展示温度补偿双BAW振荡器的另一实例的框图。
[0011]图5展示另一实例温度补偿双BAW振荡器的框图。
[0012]图5A、5B及5C展示适用于图5的温度补偿BAW振荡器的实例倍频器/分频器电路的框图。
[0013]图6展示另一实例温度补偿双BAW振荡器的框图。
[0014]图7展示另一实例温度补偿双BAW振荡器的框图。
[0015]图8展示另一实例温度补偿双BAW振荡器的框图。
具体实施方式
[0016]使用谐振器，例如体声波(BAW)谐振器实施的振荡器电路展现随温度的频率变动。在一些应用中，高时钟稳定性是重要的，且期望这种温度相依频率变动的减少。为了减少由于温度所致的频率变动，一些温度补偿BAW振荡器包含温度传感器及频率补偿电路。温度传感器测量振荡器裸片的经估计温度，且频率补偿电路基于经估计温度来调整温度补偿BAW振荡器的输出频率。输出频率的稳定性依据温度传感器的带宽、噪声及准确度而变化。频率补偿电路可应用各种技术来调整温度补偿BAW振荡器的输出频率。例如，频率补偿电路可使用电容调谐来拉动BAW谐振器频率，调谐耦合到所述BAW振荡器的分数分频器，或调谐耦合到所述BAW振荡器的分数锁相环。
[0017]一些温度补偿BAW振荡器使用具有不同温度灵敏度的两个振荡器，而非使用快速温度传感器电路来估计温度。例如，第一振荡器具有高温度灵敏度，而第二振荡器具有低温度灵敏度。基于两个振荡器的频率比来估计温度且将经估计温度提供给频率补偿电路以调整温度补偿BAW振荡器的输出频率。一些温度补偿BAW振荡器可包含用以确定两个BAW振荡器的频率比的计数器。一些温度补偿BAW振荡器使用基于VCO的锁相环(PLL)来增加所述振荡器中的一者的边缘的数目，且提供分数分频用于频率比的计算。PLL的添加增加功率消耗、噪声、电路面积及复杂性。
[0018]本文中所描述的一些温度补偿BAW振荡器通过在两个BAW振荡器的输出处提供分数分频来避免由使用基于VCO的PLL进行频率比计算所引起的问题。分频器耦合到所述BAW振荡器中的每一者，且所述分频器中的至少一者由数字三角积分调制器控制。控制分频器以实现分频器输出的锁相。因此，使两个分频器的平均输出频率相等。可基于分频器中应用的分频器值来计算两个振荡器频率的比。可基于两个振荡器频率的比来确定经估计温度。
使用两个振荡器频率的比或使用经估计温度来实现一个或两个BAW振荡器的频率补偿。
[0019]图1展示实例温度补偿双BAW振荡器100的框图。温度补偿双BAW振荡器100包含BAW振荡器102、BAW振荡器104、分频器106、分频器108、频率比电路110、温度估计电路112、温度补偿电路114、三角积分调制器116及三角积分调制器118。温度估计电路112可不被包含在温度补偿双BAW振荡器的一些实施方案中。BAW振荡器102及BAW振荡器104可提供类似振荡频率，所述振荡频率可包含高于1千兆赫(GHz)(例如，2.5GHz)的振荡频率。两个BAW振荡器具有不同温度灵敏度。例如，BAW振荡器104可包含由具有二氧化硅层的氮化铝(AlN)形成的BAW谐振器以提供相对低的温度灵敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度补偿振荡器电路，其包括：第一振荡器，其包含输出；第二振荡器，其包含输出；第一分频器，其包含：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述输出；第二输入；及输出；第二分频器，其包含：输入，其耦合到所述第二振荡器的所述输出；及输出；频率比电路，其包含：第一输入，其耦合到所述第一分频器的所述输出；第二输入，其耦合到所述第二分频器的所述输出；及输出。2.根据权利要求1所述的温度补偿振荡器电路，其进一步包括：三角积分调制器，其包含：输入，其耦合到所述频率比电路的所述输出；及输出，其耦合到所述第一分频器。3.根据权利要求2所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述三角积分调制器是第一三角积分调制器；所述频率比电路的所述输出是第一输出；所述频率比电路包含第二输出；所述第二分频器的所述输入是第一输入；所述第二分频器包含第二输入；所述温度补偿振荡器电路包含第二三角积分调制器，所述第二三角积分调制器具有：输入，其耦合到所述频率比电路的所述第二输出；及输出，其耦合到所述第二分频器的所述第二输入。4.根据权利要求2所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述三角积分调制器是第一三角积分调制器；所述频率比电路的所述输出是第一输出；所述频率比电路包含第二输出；且所述温度补偿振荡器电路包括：温度补偿电路，其包含：第一输入，其耦合到所述频率比电路的所述第二输出；及第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述输出。5.根据权利要求4所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述频率比电路包含：相位频率检测器，其包含：第一输入，其耦合到所述第一振荡器的所述输出；
第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述输出；及输出；第一滤波器，其包含：输入，其耦合到所述相位频率检测器的所述输出；及输出，其耦合到所述三角积分调制器的所述输入；第二滤波器，其包含：输入，其耦合所述第一滤波器的所述输出；及输出，其耦合到所述温度补偿电路的所述输入。6.根据权利要求4所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述温度补偿电路包含：频率补偿电路，其包含：输入，其耦合到所述频率比电路的所述第二输出；及输出；倍频器/分频器电路，其包含：第一输入，其耦合到所述频率补偿电路的所述输出；及第二输入，其耦合到所述第一振荡器的所述输出。7.根据权利要求6所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述频率补偿电路是第一频率补偿电路；所述倍频器/分频器电路是第一倍频器/分频器电路；且所述温度补偿振荡器电路包含：第二频率补偿电路，其包含：输入，其耦合到所述频率比电路的所述第二输出；及输出；第二倍频器/分频器电路，其包含：第一输入，其耦合到所述第二频率补偿电路的所述输出；及第二输入，其耦合到所述第二振荡器的所述输出。8.根据权利要求1所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述第一振荡器包含第一体声波BAW谐振器；且所述第二振荡器包含第二BAW谐振器。9.一种温度补偿振荡器电路，其包括：第一振荡器；第二振荡器；第一分频器，其耦合到所述第一振荡器，且经配置以对由所述第一振荡器产生的第一振荡器信号的频率进行分频；第二分频器，其耦合到所述第二振荡器，且经配置以对由所述第二振荡器产生的第二振荡器信号的频率进行分频；频率比电路，其耦合到所述第一分频器及所述第二分频器，且经配置以确定所述第一分频器的输出的频率与所述第二分频器的输出的频率的频率比；及温度补偿电路，其耦合到所述频率比电路及所述第一振荡器，且经配置以基于所述频
率比及所述第一振荡器信号来产生补偿频率。10.根据权利要求9所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述温度补偿电路包含：频率补偿电路，其耦合到所述频率比电路且经配置以基于所述频率比来产生频率补偿值；及倍频器/分频器电路，其耦合到所述频率补偿电路及所述第一振荡器，且经配置以基于所述频率补偿值及所述第一振荡器信号来产生所述补偿频率。11.根据权利要求9所述的温度补偿振荡器电路，其中：所述温度补偿电路是第一温度补偿电路；所述补偿频率是第一补偿频率；且所述温度补偿振荡器电路包含：第二温度补偿电路，其包含：频率补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：