[發(fā)明專利]一種片內(nèi)RC振蕩器、芯片及通信終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011276251.4
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112290889B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永壽;高晨陽;林升
• 申請（專利權(quán)）人: 唯捷創(chuàng)芯（天津）電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/24
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;任佳

本發(fā)明公開了一種片內(nèi)RC振蕩器、芯片及通信終端。該片內(nèi)RC振蕩器包括穩(wěn)壓源模塊、RC核心振蕩器模塊、頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊和頻率修調(diào)模塊。通過頻率采樣和轉(zhuǎn)換模塊對振蕩器的時(shí)鐘頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣檢測，并將采樣的時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的數(shù)字碼，以便在時(shí)鐘頻率發(fā)生變化時(shí)，頻率修調(diào)模塊電路將該數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成控制信號，一方面為RC核心振蕩器模塊輸出合適溫度系數(shù)的電壓，以實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償，進(jìn)而達(dá)到振蕩器輸出時(shí)鐘頻率隨溫度幾乎不變的目的；另一方面為RC核心振蕩器模塊輸出合適大小的零溫度系數(shù)電流，以便對時(shí)鐘頻率進(jìn)行精度校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種片內(nèi)RC振蕩器，同時(shí)也涉及包括該片內(nèi)RC振蕩器的集成電路芯片及相應(yīng)的通信終端，屬于模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著集成電路工藝的不斷發(fā)展，以及集成電路系統(tǒng)性能的不斷提升，對高精度集成電路提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。片內(nèi)RC振蕩器在集成電路芯片中被廣泛的應(yīng)用，尤其在混合信號芯片和高端模擬芯片中應(yīng)用較多。在集成電路芯片內(nèi)部集成高精度的片內(nèi)RC振蕩器，不僅可以提高系統(tǒng)精度和可靠性，而且可以降低系統(tǒng)成本。在高精度混合信號集成電路芯片中，片內(nèi)RC振蕩器輸出時(shí)鐘信號的質(zhì)量會(huì)影響到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在其他帶有通信接口的集成電路芯片中，集成高精度的片內(nèi)RC振蕩器，可以大幅降低通信接口的誤碼率，從而大大提高通信接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

在申請?zhí)枮?01710598686.2的中國專利申請中，公開了一種高頻低溫漂RC振蕩器。該振蕩器雖然在一定程度上對其頻率做了溫度修調(diào)和精度校準(zhǔn)，但是由于其所用的校準(zhǔn)電流存在一定的溫度系數(shù)，因此隨著溫度變化，該振蕩器輸出頻率的溫度特性會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，另外由于其溫度校準(zhǔn)采用有源器件(例如NMOSFET)、電阻實(shí)現(xiàn)，該電阻阻值具有明顯工藝離散度和電氣參數(shù)依賴，使得振蕩器輸出頻率的精度受到較大的限制。

另外，申請?zhí)枮?01811430806.9的中國專利申請公開了一種可修調(diào)高精度RC振蕩器。該振蕩器實(shí)現(xiàn)低溫漂的原理是通過調(diào)節(jié)放大器輸出阻抗，引入一部分輸入失調(diào)電壓，通過調(diào)節(jié)比較器延遲的絕對值，改變其溫度系數(shù)，補(bǔ)償后級數(shù)字邏輯延遲時(shí)間的溫度特性。但是，該振蕩器由于數(shù)字延遲單元本身具有的一定溫度特性，導(dǎo)致其輸出頻率的精度受限，同時(shí)輸出頻率越高，實(shí)現(xiàn)難度越大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種片內(nèi)RC振蕩器。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種包括該片內(nèi)RC振蕩器的芯片及相應(yīng)的通信終端。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種片內(nèi)RC振蕩器，包括穩(wěn)壓源模塊、RC核心振蕩器模塊、頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊和頻率修調(diào)模塊；所述穩(wěn)壓源模塊分別連接所述RC核心振蕩器模塊、所述頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊和所述頻率修調(diào)模塊，所述RC核心振蕩器模塊的輸出端連接所述頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，所述頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述頻率修調(diào)模塊的輸入端，所述頻率修調(diào)模塊的輸出端連接所述RC核心振蕩器模塊；其中，

所述穩(wěn)壓源模塊，用于產(chǎn)生不隨電源電壓變化的供電電壓；

所述頻率采樣與轉(zhuǎn)換模塊，用于將實(shí)時(shí)采樣的所述RC核心振蕩器模塊輸出的時(shí)鐘信號的頻率轉(zhuǎn)換為電壓信號后，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到相對應(yīng)的數(shù)字碼；

所述頻率修調(diào)模塊，用于接收所述數(shù)字碼，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述片內(nèi)RC振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)溫度系數(shù)的電壓和零溫度系數(shù)電流，通過所述數(shù)字碼產(chǎn)生控制信號控制向所述RC核心振蕩器模塊輸出合適溫度系數(shù)的電壓和零溫度系數(shù)電流，以實(shí)現(xiàn)對所述RC核心振蕩器模塊輸出的時(shí)鐘信號頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償和精度校準(zhǔn)。