[發明專利]頻率產生裝置、方法與設備

有效

• 申請號: 201310433310.8
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104242925B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 符志崗
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 魏小薇

1.一種頻率產生裝置，包括：

電壓產生單元(1)，被配置為輸出與輸入信號的輸入頻率成正比的電壓；和

反饋單元(2)，第一輸入端與參考電壓源(3)相耦接，第二輸入端與電壓產生單元(1)的輸出端相耦接，并且能夠輸出具有反饋頻率的反饋信號，

其中，電壓產生單元(1)能夠接收反饋單元(2)輸出的具有反饋頻率的反饋信號作為輸入信號，并且能夠輸出與作為輸入頻率的所述反饋頻率成正比的反饋電壓，以及

所述反饋單元(2)能夠根據參考電壓源(3)提供的參考電壓與電壓產生單元(1)輸出的反饋電壓之間的電壓差而調整反饋信號的反饋頻率；

所述參考電壓源(3)包括：

帶隙電壓源(5)，用于產生帶隙電壓；和

分壓單元(6)，對帶隙電壓進行分壓以獲得所述參考電壓；

所述電壓產生單元(1)包含開關電容器電流源(9)和電阻器，所述開關電容器電流源(9)用于產生與所述帶隙電壓源(5)的帶隙電壓以及所述輸入頻率成正比的電流，所述電流流過所述電阻器以產生所述電壓產生單元(1)輸出的電壓，以及

所述頻率產生裝置還包括不交疊時鐘產生器(10)，所述不交疊時鐘產生器(10)能夠產生具有所述輸入頻率的不交疊時鐘信號，以便輸入到所述開關電容器電流源(9)。

2.如權利要求1所述的頻率產生裝置，還包括：

頻率選擇單元(4)，該頻率選擇單元(4)用于選擇參考頻率和反饋頻率中的一個，以便將所述頻率產生裝置在頻率產生狀態和基準設置狀態之間進行切換，其中在所述頻率產生狀態中，電壓產生單元(1)接收具有反饋頻率的反饋信號作為輸入信號，在所述基準設置狀態中，所述電壓產生單元(1)接收具有參考頻率的參考信號作為輸入信號，

其中，所述參考電壓等于在所述基準設置狀態下所述電壓產生單元(1)所產生的電壓。

3.如權利要求1所述的頻率產生裝置，其中

當所述電壓差大于零時，所述反饋單元(2)輸出的反饋信號的反饋頻率增大，而當所述電壓差小于零時，所述反饋單元(2)輸出的反饋信號的反饋頻率減小。

4.如權利要求3所述的頻率產生裝置，其中

所述反饋單元(2)包括：

運算放大器(7)，第一輸入端與參考電壓源(3)相耦接，第二輸入端與電壓產生單元(1)的輸出端相耦接，并且根據所述參考電壓與所述反饋電壓之間的電壓差而輸出與該電壓差有關的信號；和

壓控振蕩器(8)，用于根據所述與該電壓差有關的信號調整所述反饋信號的反饋頻率。

5.如權利要求4所述的頻率產生裝置，其中

當所述電壓差大于零時，所述運算放大器(7)輸出使得所述壓控振蕩器(8)輸出的反饋信號的反饋頻率增大的信號，以及

當所述電壓差小于零時，所述運算放大器(7)輸出使得所述壓控振蕩器(8)輸出的反饋信號的反饋頻率減小的信號。

6.根據權利要求1所述的頻率產生裝置，其中

所述開關電容器電流源(9)包括放電電容器，所述開關電容器電流源(9)產生的電流如下式被確定：

Ib＝2×Vbg×C1×fi，

其中Ib表示所述開關電容器電流源(9)產生的電流，Vbg表示所述帶隙電壓，C1表示所述放電電容器的電容值，且fi表示所述電壓產生單元的輸入頻率。

7.一種信號產生設備，包括：

根據權利要求1至6中任意一項所述的頻率產生裝置；和

輸出裝置，被配置為輸出具有所述反饋頻率的反饋信號作為輸出信號。

8.一種頻率產生方法，利用權利要求1至6任意一項所述的頻率產生裝置，所述方法包括：

頻率產生操作，所述頻率產生操作包括：

電壓產生單元(1)輸出與反饋單元(2)輸出的反饋信號的反饋頻率(f)成正比的反饋電壓(V1)；和

所述反饋單元(2)根據參考電壓源(3)的參考電壓與電壓產生單元(1)輸出的反饋電壓之間的電壓差而調整反饋信號的反饋頻率。

9.如權利要求8所述的頻率產生方法，還包括：

所述頻率產生操作之前的基準設置操作，所述基準設置操作包括：

電壓產生單元(1)接收具有參考頻率的參考信號作為輸入信號；和

將所述參考電壓設置為等于在所述基準設置操作中所述電壓產生單元(1)所產生的電壓。

10.如權利要求9所述的頻率產生方法，其中，當所述電壓差大于零時，所述反饋單元(2)輸出的反饋信號的反饋頻率增大，而當所述電壓差小于零時，所述反饋單元(2)輸出的反饋信號的反饋頻率減小。