低功耗的时钟振荡器电路及时钟振荡器制造技术

本发明专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及低功耗的时钟振荡器电路，包括，分频器，对初始振荡信号进行分频获得分频信号以及于一温度补偿信号的作用下调节分频信号；鉴频鉴相器，对分频信号进行鉴频鉴相得到一控制电压信号；电压控制振荡器，与鉴频鉴相器连接，于控制电压信号的作用下产生一时钟信号；温度感测器，对工作温度进行感测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率；解码器，对温度检测信号进行解码获得一调节信号；补偿器，依据调节信号和时钟信号产生温度补偿信号。本发明专利技术的温度感测器通过温度变化率改变采样频率以输出温度检测信号，实现温度补偿，通过自适应调节采样频率，最大程度减小电路功耗。最大程度减小电路功耗。最大程度减小电路功耗。

【技术实现步骤摘要】
低功耗的时钟振荡器电路及时钟振荡器


[0001]本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种时钟振荡器电路及时钟振荡器。

技术介绍

[0002]时钟信号发生电路是电子器件中一个很大的分支，在很多系统中得到应用，现有技术的时钟信号发生电路依赖于石英晶体来产生时钟振荡信号。然而，石英晶体的频率与体积相关，频率越高，体积越大，无法满足电子器件日益集成化和小型化的需求，且石英晶体的性能受杂质，工艺影响较大，进而影响时间精度。
[0003]近年来，出现了基于微机电系统的谐振器逐渐取代石英晶体构成的时钟信号发生电路，相比于石英晶体，基于微机电系统的谐振器的体积不受频率影响，从而不会占用过多的空间，然而，现有技术的微机电系统的谐振器系统还存在功耗较高的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出了一种低功耗的时钟振荡器电路及集成电路芯片。
[0005]低功耗的时钟振荡器电路，包括，
[0006]分频器，对一初始振荡信号进行分频获得分频信号以及于一温度补偿信号的作用下调节所述分频信号；
[0007]鉴频鉴相器，与所述分频器的输出端连接，对所述分频信号进行鉴频鉴相得到一控制电压信号；
[0008]电压控制振荡器，与所述鉴频鉴相器连接，于所述控制电压信号的作用下产生一时钟信号；
[0009]温度感测器，对工作温度进行感测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率；
[0010]解码器，连接所述温度感测器，对所述温度检测信号进行解码获得一调节信号；
[0011]补偿器，所述补偿器分别连接所述解码器的输出端和所述电压控制振荡器的输出端，依据所述调节信号和所述时钟信号产生所述温度补偿信号。
[0012]本专利技术所述的低功耗的时钟振荡器电路，所述初始振荡信号通过一谐振器及与所述谐振器连接的一跨导单元产生。
[0013]本专利技术所述的低功耗的时钟振荡器电路，所述温度感测器包括一温度感测单元，感测所述工作温度得到一温度感测电压；
[0014]一模数转换器，连接所述温度感测单元，于所述采样频率的作用下对所述温度感测电压进行模数转换得到一温度数字信号；
[0015]一斜坡检测器，连接所述模数转换器，对所述温度数字信号的变化率与一参考变化率进行比较获得一比较信号；
[0016]一时钟产生电路，基于所述比较信号产生可变频率时钟信号作为所述采样频率。
[0017]本专利技术所述的低功耗的时钟振荡器电路，所述温度感测器还包括一带隙基准电压
源，与所述温度感测单元和所述模数转换器连接，提供基准工作电压。
[0018]本专利技术所述的低功耗的时钟振荡器电路，所述斜坡检测器比较所述温度数字信号的变化率超出所述参考变化率时，基于所述比较信号产生的第一频率时钟信号，所述变化率低于所述参考变化率时，基于所述比较信号产生的第二频率时钟信号，所述第二频率时钟信号的频率低于所述第一频率时钟信号的频率。
[0019]本专利技术所述的低功耗的时钟振荡器电路，所述谐振器采用基于微机电的谐振器。
[0020]本专利技术还提供一种时钟振荡器，其特征在于，包括谐振器及上述的低功耗的时钟振荡器电路，所述谐振器与所述时钟振荡器电路信号连接。
[0021]有益效果：本专利技术的温度感测器通过温度变化率改变采样频率以输出温度检测信号，实现温度补偿，以自适应调节采样频率检测温度，最大程度减小电路功耗。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的电路结构示意图；
[0023]图2为本专利技术的温度感测器的原理示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0027]参考图1，低功耗的时钟振荡器电路，包括，
[0028]分频器12，对一初始振荡信号进行分频获得分频信号以及于一温度补偿信号的作用下调节分频信号；
[0029]鉴频鉴相器13，与分频器12的输出端连接，对分频信号进行鉴频鉴相得到一控制电压信号；
[0030]电压控制振荡器14，与鉴频鉴相器13连接，于控制电压信号的作用下产生一时钟信号；
[0031]温度感测器17，对工作温度进行感测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率；
[0032]解码器16，连接温度感测器17，对温度检测信号进行解码获得一调节信号；
[0033]补偿器15，补偿器15分别连接解码器16的输出端和电压控制振荡器14的输出端，依据调节信号和时钟信号产生温度补偿信号。
[0034]温度补偿是时钟振荡器电路的核心，通过温度补偿确保不同温度下时钟振荡电路工作的稳定，从而确保时钟信号满足相应的技术要求。本专利技术的温度感测器通过温度变化率改变采样频率以输出温度检测信号，实现温度补偿，以自适应调节采样频率检测温度，最大程度减小电路功耗。
[0035]本专利技术的低功耗的时钟振荡器电路，初始振荡信号通过一谐振器10及与谐振器10连接的一跨导单元11产生。谐振器和跨导单元连接产生一固定的频率，通过分频器扩展出不同的频率。
[0036]本专利技术的低功耗的时钟振荡器电路，温度感测器17包括一温度感测单元172，监测工作温度得到一温度监测电压；
[0037]一模数转换器173，连接温度感测单元172，于采样频率的作用下对温度感测电压进行模数转换得到一温度数字信号；
[0038]一斜坡检测器174，连接模数转换器173，对温度数字信号的变化率与一参考变化率进行比较获得一比较信号；
[0039]一时钟产生电路175，基于比较信号产生可变频率时钟信号作为采样频率。
[0040]本专利技术通过斜坡检测器监测温度数字信号的变化率超过一定阈值时，基于比较信号产生可变频率时钟信号，实现采样频率的转换。
[0041]本专利技术的低功耗的时钟振荡器电路，温度感测器17还包括一带隙基准电压源171，与温度感测单元172和模数转换器173连接，提供基准工作电压。
[0042]本专利技术的低功耗的时钟振荡器电路，斜坡检测器174比较温度数字信号的变化率超出参考变化率时，基于比较信号产生的第一频率时钟信号，变化率低于参考变化率时，基于比较信号产生的第二频率时钟信号，第二频率时钟信号的频率低于第一频率时钟信号的频率。
[0043]本专利技术可以在温度范围的目标精度在可控目标数值的一定比例范围内时，进行粗滤的温度检测，当大于一定比例范围时，进行精细的温度检测，具体通过比较温度数字信号的变化率超出参考变化率时，基于比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低功耗的时钟振荡器电路，其特征在于，包括，分频器，对一初始振荡信号进行分频获得分频信号以及于一温度补偿信号的作用下调节所述分频信号；鉴频鉴相器，与所述分频器的输出端连接，对所述分频信号进行鉴频鉴相得到一控制电压信号；电压控制振荡器，与所述鉴频鉴相器连接，于所述控制电压信号的作用下产生一时钟信号；温度感测器，对工作温度进行感测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率；解码器，连接所述温度感测器，对所述温度检测信号进行解码获得一调节信号；补偿器，所述补偿器分别连接所述解码器的输出端和所述电压控制振荡器的输出端，依据所述调节信号和所述时钟信号产生所述温度补偿信号。2.根据权利要求1所述的低功耗的时钟振荡器电路，其特征在于，所述初始振荡信号通过一谐振器及与所述谐振器连接的一跨导单元产生。3.根据权利要求1所述的低功耗的时钟振荡器电路，其特征在于，所述温度感测器包括一温度感测单元，感测所述工作温度得到一温度感测电压；一模数转换器，连接所述温度感测单元，于所述采样频率的作用下对所述温度感测电压进行模数...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶菁华，
申请(专利权)人：钰太科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：