一种可频率调节的振荡电路制造技术

本发明专利技术提供一种可频率调节的振荡电路，属于监测波形信号传输领域，电路包含振荡单元、电源单元、输出单元和修正单元；振荡单元包括非门和调谐电阻；所述电源单元包括多个功率不同的供电端；所述输出单元包括至少一个频率可调的时钟信号输出端；所述修正单元包括多个滤波器和多源控制器，其中滤波器用于监测非门的运行状态，多源控制器用于控制所述滤波器的工作周期，对环形振荡单元进行改进，消除工艺上非门首尾连接造成的脉冲波动不稳的问题，通过多源控制器监测滤波器和非门，消除冗余波形，实现振荡单元的稳定变频输出。实现振荡单元的稳定变频输出。实现振荡单元的稳定变频输出。

【技术实现步骤摘要】
一种可频率调节的振荡电路


[0001]本说明书涉及微控制设备领域，特别涉及一种可频率调节的振荡电路。

技术介绍

[0002]科学技术的日新月异，使得各种设备的发展趋向低功耗，面积小以及低成本，精准的时钟发生电路也趋向于全片上集成，高精度，高频率的方向发展。振荡器电路通常用于给各种集成电路芯片提供时钟信号。
[0003]通过接收到时钟信号得到工作指令或停止指令，随着工作完成度提高，复杂度增加，输出单一的时钟信号无法满足人们需求，因此针对现有的单一的时钟信号进行改进。
[0004]一般给各种电路芯片提供时钟信号的振荡器电路有以下几种：一种是基于环形振荡器的产生电路。环形振荡器产生电路使用较为广泛，但是在CMOS工艺中，由于存在温度、工艺和电源电压的不稳定性，使得所述片内集成时钟电路的输出频率稳定性较差。
[0005]再一种是RC松弛(Relaxation)振荡器，由于其频率精度较高，目前的发展较为迅速，但由于RC松弛振荡器的工作频率较低，因此不适合较高频率的时钟信号应用。
[0006]另一种，也是较为常见的是时钟信号是采用石英晶体(Crystal)振荡器电作为时钟基准，但石英晶体振荡器成本高，受损率大，不适用平价的射频电子产品中。
[0007]因此，需要提供一种可频率调节的振荡电路，能够实现环形振荡器频率可调且输出稳定。

技术实现思路

[0008]本说明书实施例之一提供一种可频率调节的振荡电路，基于对环形振荡的改进，增加滤波器和多源控制器对振荡电路进行监测控制，当切换电源改变电路输出频率时，对每个非门输出的电压/电流进行监测和滤波，确保切换时的冗余电流/电压被过滤消除。
[0009]在一些实施例中，一种可频率调节的振荡电路，电路包含振荡单元、电源单元、输出单元和修正单元；振荡单元包括非门和调谐电阻；所述电源单元包括多个功率不同的供电端；所述输出单元包括至少一个频率可调的时钟信号输出端；所述修正单元包括多个滤波器和多源控制器，其中滤波器用于监测非门的运行状态，多源控制器用于控制所述滤波器的工作周期。
[0010]进一步的，所述振荡单元还包括至少一组非门，所述一组非门包括三个首尾连接的非门，其中，非门与至少一个滤波器连接。
[0011]进一步的，所述修正单元包括前馈滤波器、后馈滤波器和自适应滤波器，所述前馈滤波器用于获取非门A1的波形参数，所述后馈滤波器用于获取非门A2的波形参数，所述自适应滤波器用于获取非门A3的波形参数。
[0012]进一步的，多源控制器用于获取各个波形参数，控制至少一个供电端的输出，得到变频后的输出电压。
[0013]进一步的，所述多源控制器的计算过程如下，式中，为变频后多源控制器的除余差值，为x时刻下自适应滤波器获取的波形值，为x时刻下前馈滤波器和后馈滤波器获取的冗余波形参数之和，n为自然整数，smooth()为平滑整流函数。
[0014]进一步的，触发所述多源控制器增加新电源端接入电路时，还包括下列步骤：S1：接收变频信号，执行S2；S2：所述非门A1、非门A2和非门A3均输出的波形参数正常，执行S3；S3：根据变频后的参数值，调整对应新电源端上调谐电组的阻值。
[0015]进一步的，所述多源控制器的监测过程包括下列步骤：S4：依次获取波形参数，计算除余差值，当除余差值为0时，执行S6，当除余差值非0时，执行S5；S5：所述多源控制器驱动所述前馈滤波器和所述后馈滤波器对采集到的波形进行滤波处理，降低冗余波形参数和，直至除余差值为0；S6：获取变频信号，执行S1。
[0016]进一步的，所述运行状态包括波形参数和运行温度。
[0017]进一步的，所述多源控制器基于温度传感器依次获取每个非门的温度值。
[0018]进一步的，所述波形参数是基于一组非门在工作时依次产生的三组时钟信号。
[0019]本专利技术的有益效果是：1、对环形振荡单元进行改进，消除工艺上非门首尾连接造成的脉冲波动不稳的问题，通过多源控制器控制滤波器的工作周期，实现振荡单元的变频输出；2、通过滤波器对各个非门进行除余差值消除，避免频率切换导致的冗余波，影响振荡单元的输出。
附图说明
[0020]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：图1是根据本说明书一些实施例所示的振荡单元的示意图；图2是根据本说明书一些实施例所示的多源控制器的工作原理示意图；图3是根据本说明书一些实施例所示的滤波器的工作原理示意图；图4是根据本说明书一些实施例所示的各个非门输出波形的示意图。
[0021]附图标记说明：100、振荡单元；101、滤波器；102、电源单元；201、非门A1；202、非门A2；203、非门A3；301、前馈滤波器；302、后馈滤波器；303、自适应滤波器；401、多源控制器；501、调谐电阻R2；502、电阻R1；601、电源端；602、新供电端。
实施方式
[0022]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0023]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0024]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0025]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
实施例1：
[0026]请参照图1，本实施例一种可频率调节的振荡电路包括振荡单元100、电源单元102和滤波器101，其中振荡单元100由三个非门首尾连接，得到环形振荡器最小单元，发出时钟信号，由于环形振荡器是经由三个非门产生的时钟信号，一旦电路中间的环节出现波动，后面的器件均会输出波动的电压，因此本实施例通过对振荡器中的每个环节进行波形监测并滤波处理，确保后续的输出波形稳定；值得说明的是，图1中，省略振荡电路中常见的晶闸管、电容、电阻等细节图，这里不作为本实施例的创新重点，不做过多叙述，未在图中示出。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可频率调节的振荡电路，其特征在于，电路包含振荡单元、电源单元、输出单元和修正单元；振荡单元包括非门和调谐电阻；所述电源单元包括多个功率不同的供电端；所述输出单元包括至少一个频率可调的时钟信号输出端；所述修正单元包括多个滤波器和多源控制器，其中滤波器用于监测非门的运行状态，多源控制器用于控制所述滤波器的工作周期。2.如权利要求1所述的一种可频率调节的振荡电路，其特征在于，所述振荡单元还包括至少一组非门，所述一组非门包括三个首尾连接的非门，其中，非门与至少一个滤波器连接。3.如权利要求2所述的一种可频率调节的振荡电路，其特征在于，所述修正单元包括前馈滤波器、后馈滤波器和自适应滤波器，所述前馈滤波器用于获取非门A1的波形参数，所述后馈滤波器用于获取非门A2的波形参数，所述自适应滤波器用于获取非门A3的波形参数。4.如权利要求3所述的一种可频率调节的振荡电路，其特征在于，多源控制器用于获取各个波形参数，控制至少一个供电端的输出，得到变频后的输出波形参数。5.如权利要求4所述的一种可频率调节的振荡电路，其特征在于，所述多源控制器的计算过程如下，式中，为变频后多源控制器的除余差值，为x时刻下自适应滤波器获取的波形值，为x时刻下前馈滤波器和后馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭虎，王照新，李建伟，蔡彩银，
申请(专利权)人：北京炎黄国芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：