一种低功耗的时钟振荡器

摘要：

本发明涉及一种低功耗的时钟振荡器，包括：分频器，用于对输入信号的频率进行分频，并输出分频信号；鉴频鉴相器，用于对分频信号进行鉴频鉴相得到不同宽度的脉冲调制信号；电荷泵，与鉴频鉴相器连接，用于根据输入的脉冲调制信号输出电流脉冲；滤波器，与电荷泵连接，用于对电流脉冲进行低通滤波输出控制电压信号；电压控制振荡器，与环路滤波器连接，于控制电压信号的作用下产生时钟信号；温度传感器，对工作温度进行检测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率；解码器，与温度传感器连接，用于对温度检测信号进行解码获得调节信号。本发明提供的低功耗时钟振荡器具有较低的功耗，能够满足长时间待机和低功耗应用场景的需求。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202311382805.2

申请日期：2023-10-23

公开/公告号：CN117544165A

公开/公告日：2024-02-09

主分类号：H03L7/099(2006.01)

申请/专利权人:江苏谷泰微电子有限公司

发明/设计人:石方敏;胡伟波;翟智云

主申请人地址:214111 江苏省无锡市新吴区震泽路18号软件园巨蟹座C座1层

专利代理机构:北京红梵知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人:黄秋菊

国别省市代码:江苏;32

权利要求：

1.一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，包括： 分频器，用于对输入信号的频率进行分频，并输出分频信号； 鉴频鉴相器，与所述分频器连接，用于对所述分频信号进行鉴频鉴相得到不同宽度的脉冲调制信号； 电荷泵，与所述鉴频鉴相器连接，用于根据输入的脉冲调制信号输出电流脉冲； 滤波器，与所述电荷泵连接，用于对所述电流脉冲进行低通滤波输出控制电压信号； 电压控制振荡器，与所述环路滤波器连接，于所述控制电压信号的作用下产生时钟信号； 温度传感器，对工作温度进行检测以输出温度检测信号，并依据温度变化率改变采样频率； 解码器，与所述温度传感器连接，用于对温度检测信号进行解码获得调节信号；以及 补偿器，所述补偿器分别连接所述解码器的输出端和所述电压控制振荡器的输出端，依据所述调节信号和所述时钟信号产生温度补偿信号。 2.根据权利要求1所述的一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，所述鉴频鉴相器包括两个可复位的DFF；当UP信号和DOWN信号都为高时，两个DFF中的至少一个经过延时，使两个DFF被复位；当PLL在锁定时，鉴频鉴相器工作在线性区。 3.根据权利要求2所述的一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，所述鉴频鉴相器包括至少一个延时驱动单元，连接所述两个DFF中的一个；所述延时驱动单元在UP信号和DOWN信号都为高时，驱动与其连接的DFF延时。 4.根据权利要求1所述的一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，还包括校准电路，所述校准电路用于获取所述电压控制振荡器输出信号的频率，根据期望频率对所述电压控制振荡器输出信号的频率进行校准，获取所述电压控制振荡器在当前信号频率下的频率控制参数，根据所述频率控制参数获取振幅控制参数和增益控制参数，并根据所述振幅控制参数和所述增益控制参数使所述电压控制振荡器输出信号的振幅和增益保持恒定。 5.根据权利要求4所述的一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，所述校准电路包括控制器和计数器，所述计数器的输入端连接所述电压控制振荡器的输出端，所述计数器的输出端连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端与所述电压控制振荡器连接； 所述计数器将所述电压控制振荡器输出信号的频率与期望频率进行对比，并将对比结果发送至所述控制器； 所述控制器在所述电压控制振荡器输出信号的频率大于期望频率时，调节向所述电压控制振荡器输出的频率控制参数控制所述电压控制振荡器输出信号的频率降低直至所述电压控制振荡器输出信号的频率为期望频率； 所述控制器在所述电压控制振荡器输出信号的频率小于期望频率时，调节向所述电压控制振荡器输出的频率控制参数控制所述电压控制振荡器输出信号的频率升高直至所述电压控制振荡器输出信号的频率为期望频率。 6.根据权利要求1所述的一种低功耗的时钟振荡器，其特征在于，所述滤波器为环路滤波器。