频率产生器及频率信号产生方法技术

本发明专利技术提出了一种频率产生器及频率信号产生方法。频率产生器包含：一第一机械共振器、一第二机械共振器及一电路，电路连接于第一、第二机械共振器。第一机械共振器与第二机械共振器具有实质上相同的共振频率系数，频率系数为第一机械共振器与该第二机械共振器的环境条件的函数，且第一机械共振器与第二机械共振器具有不同的尺寸。电路适用于响应第一频率信号与第二频率信号以及根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率的一差频以产生一差频信号。本发明专利技术的频率产生器，可以产生一频率信号，此频率信号可以不受外部环境的影响，如温度。此外，本发明专利技术的频率产生器利于其封装。再，本发明专利技术的频率产生器可以在很多应用中来取代石英晶体共振器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于用作时钟电路的频率产生器及电子装置中基准频率。
技术介绍
机械共振器，作为计数器、计算器及控制系统中的基本部分，其结构包括钟摆、摆轮、音叉及石英晶体。机械共振器的性能受温度的影响，其随着温度的波动而使其共振频率增大或减小。设计得较好的机械共振器，其频率改变受温度改变的影响较小，但是，需完全消除温度改变的影响是非常困难的。对于共振器，用来衡量其共振频率与温度关系的系数称之为共振器温度系数，当然，共振频率还受其它环境因素影响，因此，共振器具有各种系数，如与湿度、加速度、重力、辐射、光照及老化等相关的系数。准确及稳定的基准频率在现代计算器与通讯设备开发中非常有用。通常，石英晶体共振器被用于产生基准频率，由于其受温度影响表现得非常稳定以及不会产生明显的时漂。但是，在现代计算器及通讯设备的各元器件中，石英晶体共振器一般比其它组件大，石英晶体共振器必须是密封封装的，由于其尺寸太大而不能整合于硅芯片的表面也不易封装于硅晶粒的邻近处。最近几年,微机电系统(micro electromechanical system,MEMS)已蓬勃发展，当然包括微机共振器已得到了很好发展。微机共振器相对于石英晶体共振器的尺寸显得非常小，因此，其可以整合于硅芯片中，此硅芯片中具有电子电路，用于驱动微机共振器。但是， 由于形成微机共振器的所采用的材料及布局设计的限制，使得其共振频率受温度影响较石英晶体共振器的共振频率受温度影响较大，由于此原因，使得微机共振器在多数应用中仍未取代石英晶体共振器。
技术实现思路
本
技术实现思路
的一目的是在提供一种，借以产生频率信号。为达上述目的，本专利技术的一方面提出了一种频率产生器，包含一第一机械共振器，具有一第一预定共振频率，适用于根据该第一预定共振频率产生一第一机械共振频率信号；一第二机械共振器，具有一第二预定共振频率，适用于根据该第二预定共振频率产生一第二机械共振频率信号，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有相同的频率系数， 该频率系数为第一机械共振器与该第二机械共振器的环境条件函数，且该第一机械共振器与该第二机械共振器具有不同的尺寸；以及一电路，连接于该第一机械共振器及该第二机械共振器，适用于响应该第一频率信号与该第二频率信号以及根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率的一差频以产生一差频信号。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振器包含一第一悬挂共振板,该第二机械共振器包含一第二悬挂共振板，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板具有不同的尺寸。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振器包含一第一悬挂共振板,该第二机械共振器包含一第二悬挂共振板，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板具有不同的形状。在本专利技术一实施例中，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板透过相同的材质形成。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振器与该第二机械共振器的频率系数具有实质上相同的频率系数函数，该函数与温度、加速度、湿度、重力、辐射、光照及老化中的至少之一有关。 在本专利技术一实施例中，该电路包含一混频电路，适用于响应该第一预定共振频率及该第二预定共振频率而产生一该第一机械共振频率信号及该第二机械共振频率信号的混频信号。在本专利技术一实施例中，还包含一滤波电路，适用于根据该第一预定共振频率及该第二预定共振频率对该混频电路的一输出信号进行滤波以产生一输出信号，该输出信号包含该差频信号。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振频率与该第二机械共振频率处于相同环境。为达上述目的本专利技术的另一方面还提出了一种频率信号产生方法，包含使用一第一机械共振器产生一第一频率信号，该第一机械共振器具有一第一预定共振频率；使用一第二机械共振器产生一第二频率信号，该第一机械共振器具有一第一预定共振频率，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有相同的频率系数，该频率系数为一该第一机械共振器与该第二机械共振器的环境的函数，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有不同的尺寸；以及响应该第一频率信号与该第二频率信号以及根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率的一差频以产生一差频信号。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振器透过一第一悬挂板形成,该第二机械共振器透过一第二悬挂板形成，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板为相同材质。在本专利技术一实施例中，该第一机械共振器与该第二机械共振器的频率系数具有实质上相同的频率系数函数，该函数与温度、加速度、湿度、重力、辐射、光照及老化中的至少之一有关。在本专利技术一实施例中，该产生该差频信号还包含对该第一频率信号与该第二频率信号进行混频。在本专利技术一实施例中，还包含根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率对该第一频率信号与该第二频率信号混频后的信号进行过滤以使该差频信号通过。本专利技术提出了一种频率产生器，可以产生一频率信号，此频率信号可以不受外部环境的影响，如温度。此外，本专利技术所提出的频率产生器利于其封装。再，本专利技术所提出的频率产生器可以在很多应用中来取代石英晶体共振器。附图说明下列附图说明本专利技术的一个或多个实施例，且与文字说明一起用以解释本专利技术的原理。在任何情形下，附图中所使用的相同参考标记是指代实施例中相同或相似的组件，其中图I是依据本专利技术一实施例的频率产生器的功能方块图2是依据本专利技术一实施例的机械共振器的上视图；图3是图2中的悬挂板在一振动模式的上视图；图4是图2沿着剖面线A-A’的剖面示意图；图5是图I中的机械共振器的上视图；图6是图I、图2及图5所示实施例中的机械共振器的频率-温度关系图；图7是根据本专利技术一实施例的混频电路的示意图；图8是根据本专利技术一实施例的滤波电路的示意图；以及图9是根据本专利技术一实施例的透过机械共振器产生一基准频率的方法的流程图。主要组件符号说明100频率产生器102机械部分104电子部分110第一机械共振器120第二机械共振器126密封体130第一驱动器140第二驱动器150混频电路160滤波电路910-960 步骤具体实施例方式本技术揭露特别使用下列示例来加以描述，这些示例仅仅是说明性的，其中的很多修改和变更对于本领域的技术人员来说是显而易见的。现在将详细地描述本技术揭露的各种实施例。本说明书所使用的术语一般具有在本领域、本技术揭露的内容中以及每一术语所使用的特定语境中它们的通用含义。用来描述本技术揭露的某些术语将在下面或本说明书的其它地方予以讨论，以便为从业人员提供对于本技术揭露说明的额外引导。在说明书中任何地方所使用的示例，包括此处所讨论的任何术语的示例，仅仅只是说明性的，且并不限定本技术揭露或任何示例性术语的范围和含义。而且，本技术揭露并不局限于本说明书所给出的各种实施例。参照图1，图I是依据本专利技术一实施例的频率产生器100的功能方块图。频率产生器100可以在很多应用中来取代石英晶体共振器，其包括一机械部分102与一电子部分 104,在一些实施例中，机械部分102与电子部分104形成于同一基板上，在另一些实施例中，机械部分102与电子部分104形成于分离的两基板上，两基板采用电性连接，比如打线接合或晶粒接合方式。机械部分102包括一第一机械共振器110与一第二机械共振器120,第一机械共振器110与第二机械共振器120都各自具有一预定共振频率，且两者不相同。可选择地，一密封体126，用以密封机械部分102以使其免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宗贤，黄睿政，陈万得，朱家骅，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：