振荡器及其电容调整电路和芯片设备制造技术

本发明专利技术公开了一种振荡器及其电容调整电路和芯片设备，电路包括：第一电容组、第二电容组和译码器，第一电容组的第一端用以连接振荡器晶振的第一端，第一电容组的第二端接地，第二电容组的第一端用以连接晶振的第二端，第二电容组的第二端接地，译码器分别与第一电容组的控制端和第二电容组的控制端相连，用于对第一电容组的电容值和第二电容组的电容值进行交替调整。该电路在保证调整精度的同时，电路面积较小，测试成本较低。测试成本较低。测试成本较低。

【技术实现步骤摘要】
振荡器及其电容调整电路和芯片设备


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种振荡器及其电容调整电路和芯片设备。

技术介绍

[0002]随着高性能IC产品需求大幅增加，低功耗、低成本对于芯片设计者来说具有极大的挑战；这要求IC的版图面积不断缩小，同时性能指标仍然需要达到需求。
[0003]以有两个电容组的电容7bit调整为例，如下公式看出调整频率精度由最小电容0.5C来决定。
[0004]ΔFreq＝1/(ΔT)＝1/(0.5C*Vref/I1+0.5C*Vref/I2)＝I/(C*Vref)，其中ΔFreq为调整频率精度，ΔT为调整周期，C为最小电容电容值，Vref为标准电压(2.5v)，I1为第一电容组充电电流，I2为第二电容组充电电流，I为标准充电电流(1A)。
[0005]高精度振荡器频率精度要求较高(调整频率精度为1％)，调整电容的电容值尽可能很小，由于工艺极限，比如最小单位电容10fF，则只能取0.5C＝10fF，当I1和I2均为I，此时调整频率精度为2％，无法满足1％精度需求。为此，相关技术中提出如下两种解决方法：
[0006]解决方法1：使用2个C电容串联来解决小电容问题，即0.5C＝5fF，但由于寄生影响，以及串联带来非线性使得测试成本提高(无法使用查表或最小二乘法降低测试成本)，另外电容取值太小导致噪音情况较差，影响振荡器性能。
[0007]解决方法2：由Freq＝1/(T1+T2)＝1/(C1*Vref/I1+C2*Vref/I2)公式，其中Freq为振荡器频率，T1为第一电容组周期，T2为第二电容组周期，C1为第一电容组的总电容，C2为第二电容组的总电容，I1＝I2＝I,C1＝C2＝Ctotal,可知当充电电流I1＝I2＝2*I时,C1＝C2＝2Ctotal，即充电电流加倍，第一电容组和第二电容组的电容也加倍，0.5C＝10fF,满足精度1％要求，但此时电容面积加倍，版图面积增加，芯片成本增加。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种振荡器及其电容调整电路和芯片设备，以保证调整精度的同时，电路面积较小，测试成本较低。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种振荡器电容调整电路，所述电路包括：第一电容组、第二电容组和译码器，所述第一电容组的第一端用以连接所述振荡器晶振的第一端，所述第一电容组的第二端接地，所述第二电容组的第一端用以连接所述晶振的第二端，所述第二电容组的第二端接地，所述译码器分别与所述第一电容组的控制端和所述第二电容组的控制端相连，用于对所述第一电容组的电容值和所述第二电容组的电容值进行交替调整。
[0010]另外，本专利技术上述实施例的振荡器电容调整电路还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述第一电容组包括：n个第一电容可调单元，n个所述第一电容可调单元并联连接，形成第一汇流端和第二汇流端，每个所述第一电容可调单元包括第一控制端，所述第一汇流端作为所述第一电容组的第一端，所述第二汇流端作为所述第一电容组的第二端，n个所述第一控制端与所述译码器连接，其中，n的取值为正整数。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述第一电容可调单元包括第一电容和第一开关，所述第一电容和所述第一开关串联连接，串联后的一端连接至所述第一汇流端，串联后的另一端连接至所述第二汇流端，所述第一开关的控制端作为对应第一电容可调单元的第一控制端。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，n的取值为6，n个所述第一电容的电容值呈2的指数倍增加，且最小电容值为预设容值。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述第二电容组的结构与所述第一电容组的结构相同。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述电路还包括：第一总线、第二总线和第三总线，所述第一电容组的控制端与所述译码器通过所述第一总线相连，所述第二电容组的控制端与所述译码器通过所述第二总线相连，所述译码器与所述第三总线相连，以接收对所述第一电容组和第二电容组的调整指令，并根据所述调整指令对所述第一电容组的电容值和所述第二电容组的电容值进行交替调整。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述译码器用于：每次控制所述第一电容组或所述第二电容组的电容值改变一次，且每次所述第一电容组和所述第二电容组的总电容值改变量为所述最小电容值。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述预设容值为10fF。
[0018]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种振荡器，包括：晶振和上述的振荡器电容调整电路。
[0019]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种芯片设备，包括：上述的振荡器。
[0020]本专利技术实施例的振荡器及其电容调整电路和芯片设备，在保证调整精度的同时，电路面积较小，测试成本较低。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一个实施例的振荡器电容调整电路的结构框图；
[0022]图2是本专利技术一个实施例的电容组的示意图；
[0023]图3是本专利技术另一个实施例的电容组的示意图；
[0024]图4是本专利技术另一个实施例的振荡器电容调整电路的结构框图；
[0025]图5是本专利技术一个实施例的振荡器的结构框图；
[0026]图6是本专利技术一个实施例的芯片设备的结构框图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例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
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]下面参考附图描述本专利技术实施例的振荡器及其电容调整电路和芯片设备。
[0029]图1是本专利技术一个实施例的振荡器电容调整电路的结构框图。
[0030]如图1所示，振荡器电容调整电路100包括：第一电容组C1、第二电容组C2和译码器D1，第一电容组C1的第一端用以连接振荡器晶振A1的第一端，第一电容组C1的第二端接地，第二电容组C2的第一端用以连接晶振A1的第二端，第二电容组C2的第二端接地，译码器D1分别与第一电容组C1的控制端和第二电容组C2的控制端相连，用于对第一电容组C1的电容值和第二电容组C2的电容值进行交替调整。
[0031]本专利技术实施例的振荡器电容调整电路100，在保证调整精度的同时，电路面积较小，测试成本较低。
[0032]在一些实施例中，如图2所示，第一电容组C1包括：n个第一电容可调单元R1，n个第一电容可调单元R1并联连接，形成第一汇流端top和第二汇流端bot，每个第一电容可调单元R1包括第一控制端T1，第一汇流端top作为第一电容组C1的第一端，第二汇流端bot作为第一电容组C1的第二端，n个第一控制端T1与译码器D1连接，其中，n的取值为正整数。
[0033]在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振荡器电容调整电路，其特征在于，所述电路包括：第一电容组、第二电容组和译码器，所述第一电容组的第一端用以连接所述振荡器晶振的第一端，所述第一电容组的第二端接地，所述第二电容组的第一端用以连接所述晶振的第二端，所述第二电容组的第二端接地，所述译码器分别与所述第一电容组的控制端和所述第二电容组的控制端相连，用于对所述第一电容组的电容值和所述第二电容组的电容值进行交替调整。2.根据权利要求1所述的振荡器电容调整电路，其特征在于，所述第一电容组包括：n个第一电容可调单元，n个所述第一电容可调单元并联连接，形成第一汇流端和第二汇流端，每个所述第一电容可调单元包括第一控制端，所述第一汇流端作为所述第一电容组的第一端，所述第二汇流端作为所述第一电容组的第二端，n个所述第一控制端与所述译码器连接，其中，n的取值为正整数。3.根据权利要求2所述的振荡器电容调整电路，其特征在于，所述第一电容可调单元包括第一电容和第一开关，所述第一电容和所述第一开关串联连接，串联后的一端连接至所述第一汇流端，串联后的另一端连接至所述第二汇流端，所述第一开关的控制端作为对应第一电容可调单元的第一控制端。4.根据权利要求3所述的振荡器电容调整电路，其特征在于，n的取值为6，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楠，陈洪波，
申请(专利权)人：苏州萨沙迈半导体有限公司天津智芯半导体科技有限公司合肥智芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：