[發明專利]一種高精度振蕩器及頻率產生方法

有效

• 申請號: 201310173468.6
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103312267A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 歐新華
• 申請（專利權）人: 上海芯導電子科技有限公司
• 主分類號: H03B5/32
• 分類號: H03B5/32
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，具體地說更涉及一種高精度振蕩器及頻率產生方法。

背景技術

振蕩器，簡單地說就是一個頻率源，一般用在鎖相環中。詳細說就是一個不需要外信號激勵、自身就可以將直流電能轉化為交流電能的裝置，一般分為正反饋和負阻型兩種。所謂“振蕩”，其涵義就暗指交流，振蕩器包含了一個從不振蕩到振蕩的過程和功能，能夠完成從直流電到交流電的轉化。其種類很多，按振蕩激勵方式可分為自激振蕩器、他激振蕩器；按電路結構可分為阻容振蕩器、電感電容振蕩器、晶體振蕩器、音叉振蕩器等；按輸出波形可分為正弦波、方波、鋸齒波等振蕩器。

為使振蕩器提供高精度的頻率，現有技術通常采用ROSC（Relaxation?Oscillator，弛張振蕩器），如圖1所示，利用多級(通常為奇數級)振蕩器疊加產生頻率源已達到更高的精度，但該種實現方式中，ROSC因為內部晶體管的參數受到溫度和電源的影響很大，所以誤差很難修正。

如圖2所示，若采用恒流充放電類型的振蕩器，即有兩個充電和放電的電流源，兩個開關（PMOS和NMOS），一個電容，兩個比較器：比較器1和比較器2，一個RS觸發器。對電容充到過了2/3的電源電壓的時候，比較器1的輸出變高，觸發器輸出高，NMOS開關導通，放電；放電放到過了1/3的電源電壓的時候，比較器2的輸出變高，觸發器輸出低，PMOS開關導通，充電；兩段時間加上比較器等一些延時的總和就是振蕩器的時鐘周期。該振蕩器電路，因為比較器的延時波動很大，受溫度和電源影響大，頻率誤差很難做小，從而導致振蕩器的精度不穩定或精度不高。

發明內容

本發明實施例的目的在于針對上述現有振蕩器精度不高的問題，提供一種高精度振蕩器及頻率產生方法，以提高振蕩器的精度，減少電路的溫漂效應，同時簡化電路結構，降低振蕩器電路的成本。

為了達到上述發明目的，本發明實施例提出的一種高精度振蕩器是通過以下技術方案實現的:

一種高精度振蕩器，所述振蕩器包括：

帶隙基準電壓源BANDGAP，用來提供穩定的基準電壓；

跨導放大器，與所述BANDGAP相連；

低通濾波器，與所述跨導放大器相連；

壓控振蕩器，與所述低通濾波器和跨導放大器分別相連，當當前頻率Fclk偏離目標頻率值，對當前頻率進行調整，直到達到目標頻率值；

偏置電流源，與所述壓控振蕩器相連，接收所述壓控振蕩器輸出的頻率Fclk，并轉化Fclk為電流I1；

低溫漂電阻R1，與所述偏置電流源相連。

為了實現前述發明目的,本發明實施例還提供了一種振蕩器頻率產生方法,所述方法包括以下步驟:

所述振蕩器由帶隙基準電壓源BANDGAP、跨導放大器、低通濾波器、壓控振蕩器、低溫漂電阻R1組成，其中，所述偏置電流源電路為調整內環；所述帶隙基準電壓源BANDGAP、跨導放大器、低通濾波器、偏置電流源和低溫漂電阻R1組成調整外環；

根據目標頻率值Fclk得到目標電流值；

根據所述目標電流值，設定所述低溫漂電阻R1的值；

當當前頻率偏離目標頻率值，所述壓控振蕩器對當前頻率進行調整，直到達到目標頻率值。

為了實現前述發明目的,本發明實施例還提供了另一種振蕩器頻率產生方法,所述方法包括以下步驟:

所述振蕩器由帶隙基準電壓源BANDGAP、跨導放大器、低通濾波器、壓控振蕩器、低溫漂電阻R1組成，其中，所述偏置電流源電路為調整內環，所述低溫漂電阻內置于所述調整內環，并與所述偏置電流源串聯；所述帶隙基準電壓源BANDGAP、跨導放大器、低通濾波器和偏置電流源組成調整外環；

根據目標頻率值得到目標電流值；

根據所述目標電流值，設定所述低溫漂電阻R1的值；

當當前頻率Fclk偏離目標頻率值，所述壓控振蕩器對當前頻率Fclk進行調整，直到達到目標頻率值。