[發明專利]用于產生時鐘信號的電路及方法

有效

• 申請號: 201010624785.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102571035A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李曉先;王慎
• 申請（專利權）人: 意法半導體(中國)投資有限公司
• 主分類號: H03K3/012
• 分類號: H03K3/012
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明一般涉及電子電路，并且特別涉及用于產生時鐘信號的電路及方法。

背景技術

實時時鐘(RTC)器件存在于多種需要保持準確時間的電子裝置中，例如，個人電腦、服務器以及嵌入式系統。RTC器件將時鐘源，通常為32.768kHz石英晶體，提供的振蕩信號分頻為例如1Hz的時鐘信號。

多數應用要求時鐘精準度優于5ppm。影響時鐘精準度的因素包括環境溫度、環境濕度和震動，其中環境溫度的影響最大。由于晶體頻率隨溫度漂移的特性，RTC器件，特別是應用于較寬溫度范圍時，需要校準。

已經有多種方法被應用于補償由溫度變化引起的頻率偏差。一種方法是通過調整加載到晶體的容性負載來將晶體校正到標稱頻率。另一種方法是通過周期性地刪除或者插入時鐘脈沖來調整時鐘頻率。這兩種方法都基于晶體的頻率-時間曲線，根據該曲線，使用晶體的溫度作為輸入計算出在某一時刻或者某一周期內的補償方法。

通常，同一批次的晶體被認為是具有相似的頻率特性，因此普遍的做法是測量一個批次里的幾個晶體的頻率-溫度曲線，然后取這些曲線的平均作為該批次的每個晶體的曲線并且存入存儲器以用于校準目的。然而，由于例如制造誤差等原因，每個晶體的頻率表現都是不同的。此外，在焊接晶體過程中產生的熱沖擊也可能改變晶體的頻率。

因此，當需要高精準度或者為其他目的時，為每個晶體定制的或者特有的頻率-溫度曲線是非常重要的。為實現此目的，需要在幾個不同的溫度下分析每個晶體的頻率特性，這需要將所有的測試設備在具有不同環境溫度的幾個測試室之間搬運，或者需要等待測試室升溫/降溫至期望的環境溫度。為達到此目的將花費大量的人力和時間。

因此，一種有效地為每個晶體生成特有的頻率-溫度曲線的電路和方法將是令人期待的，并且基于每個晶體特有的頻率-溫度曲線而產生時鐘信號的電路和方法將是有益的。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種電路，該電路包括溫度傳感器，配置成感測時鐘源的第一溫度，其中，所述時鐘源用于提供振蕩信號且配置成經歷至少一個第二溫度，其中，所述振蕩信號用于被分頻為時鐘信號，所述第二溫度是通過溫度改變模塊實現的，所述溫度改變模塊配置成改變所述時鐘源附近的溫度；以及校準模塊，配置成基于所述第一溫度，所述至少一個第二溫度，參考信號以及在所述至少一個第二溫度下的所述振蕩信號來校準所述時鐘信號。

在另一個實施例中，提供了一種電子裝置，該電子裝置包括一種電路，所述電路包括溫度傳感器，配置成感測時鐘源的第一溫度，其中，所述時鐘源用于提供振蕩信號且配置成經歷至少一個第二溫度，其中，所述振蕩信號用于被分頻為時鐘信號，所述第二溫度是通過溫度改變模塊實現的，所述溫度改變模塊配置成改變所述時鐘源附近的溫度；以及校準模塊，配置成基于所述第一溫度，所述至少一個第二溫度，參考信號以及在所述至少一個第二溫度下的所述振蕩信號來校準所述時鐘信號。

在又一個實施例中，提供了一種方法，該方法包括放置時鐘源于至少一個第三溫度；基于所述至少一個第三溫度，參考信號以及在所述至少一個第三溫度下的所述時鐘源的振蕩信號來生成至少一個校準參數；測量所述時鐘源的第四溫度；以及基于所述至少一個校準參數和所述第四溫度校準通過分頻所述振蕩信號獲得的時鐘信號。

上文已經概括而非寬泛地給出了本公開內容的特征。本公開內容的附加特征將在此后描述，其形成了本發明權利要求的主題。本領域技術人員應當理解，可以容易地使用所公開的構思和具體實施方式，作為修改和設計其他結構或者過程的基礎，以便執行與本發明相同的目的。本領域技術人員還應當理解，這些等同結構沒有脫離所附權利要求書中記載的本發明的主旨和范圍。

附圖說明

為了更完整地理解本公開以及其優點，現在結合附圖參考以下描述，其中：

圖1示出了根據一個實施例的用于產生時鐘信號的電路；

圖2示出了根據另一個實施例的用于產生時鐘信號的電路；

圖3示出了圖2的電路的校準模塊的一個示例性構成；

圖4示出了圖1和圖2的電路的溫度改變模塊的一個示例性構成；

圖5示出了圖1和圖2的電路的溫度傳感器的一個示例性構成；

圖6示出了根據一個實施例的電表，

除非指明，否則不同附圖中的相應標記和符號一般表示相應的部分。繪制附圖是為了清晰地示出本公開內容的實施方式的有關方面，而未必是按照比例繪制的。為了更為清晰地示出某些實施方式，在附圖標記之后可能跟隨有字母，其指示相同結構、材料或者過程步驟的變形。